最新機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)第5答案(編輯修改稿)
2025-07-16 05:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 螺桿的拉伸強(qiáng)度鉸制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式：① 螺桿被剪斷 ② 螺桿與孔壁接觸面被壓潰（碎）計(jì)算準(zhǔn)則：螺桿的剪切強(qiáng)度 螺桿與孔壁接觸面的擠壓強(qiáng)度5—44計(jì)算普通螺栓聯(lián)接時(shí)，為什么只考慮螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強(qiáng)度？答：螺栓頭、螺母和螺紋牙的結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)與螺桿的等強(qiáng)度條件及使用經(jīng)驗(yàn)規(guī)定的，實(shí)踐中很少發(fā)生失效，因此，通常不需進(jìn)行其強(qiáng)度計(jì)算。5—45 松螺栓聯(lián)接和緊螺栓聯(lián)接的區(qū)別是什么？在計(jì)算中如何考慮這些區(qū)別？答：松螺栓聯(lián)接，裝配時(shí)螺母不需要擰緊。在承受載荷之前，螺栓不受力。緊螺栓聯(lián)接，裝配時(shí)螺母需要擰緊。在擰緊力矩作用下，螺栓除受預(yù)緊力F0的拉伸而產(chǎn)生的拉應(yīng)力外還受摩擦力矩T1的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭切應(yīng)力，使螺栓處于拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，松螺栓聯(lián)接只考慮工作載荷即可。緊螺栓聯(lián)接應(yīng)綜合考慮拉應(yīng)力和扭切應(yīng)力的作用，計(jì)入扭切應(yīng)力的影響。5—46普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷或橫向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺栓上的總載荷各是什么循環(huán)？答：普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺栓上的總載荷為，即同方向（不變號(hào)）的非對稱循環(huán)變載荷，0＜r＜1；所受到的橫向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺栓上的總載荷為預(yù)緊力，即大小不變的靜載荷， r=1。5—，與它相配的螺母的性能等級(jí)應(yīng)為多少？性能等級(jí)數(shù)字代號(hào)的含義是什么？答：與之相配的螺母的性能等級(jí)應(yīng)為8級(jí)或9級(jí)（d ＞16～39mm）。 ，表示小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字8代表材料的抗拉強(qiáng)度極限的1/100(sB /100，sB=8100MPa)，小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字8代表材料的屈服極限(ss)與抗拉強(qiáng)度極限(sB)之比值(屈強(qiáng)比 )的10倍（10ss/sB, ss=8sB/10=640 MPa）。5—48在什么情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓的直徑有關(guān)？試說明其原因。答：在不控制預(yù)緊力的情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓的直徑有關(guān)，直徑越小，則安全系數(shù)取得越大。因?yàn)榘馐值拈L度隨螺栓直徑的減小而線性減短，而螺栓的承載能力隨螺栓直徑的減小而平方性降低。因此，螺栓直徑越細(xì)越易過擰緊，造成螺栓過載斷裂。所以小直徑的螺栓應(yīng)取較大的安全系數(shù)。5—49圖示螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行預(yù)緊力計(jì)算時(shí)，螺栓的數(shù)目z、接合面的數(shù)目i應(yīng)取多少？題5—50圖0b變形力FyDF1yDF2yDF0yDFyDF1yDF1yDFyD答：螺栓的數(shù)目z=4接合面的數(shù)目i=2題5—49圖5—50試用受力變形線圖分析說明螺栓聯(lián)接所受軸向工作載荷F，當(dāng)預(yù)緊力F0一定時(shí)，改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度，對螺栓聯(lián)接的靜強(qiáng)度和聯(lián)接的緊密性有何影響？答：如圖示，減小螺栓剛度（ ）或增大被聯(lián)接件的剛度（ ），螺栓的總拉力F2減小，螺栓聯(lián)接的靜強(qiáng)度提高；殘余預(yù)緊力F1減小，聯(lián)接的緊密性下降。增大螺栓剛度或減小被聯(lián)接件的剛度則相反。題5—51圖q bFyDF1yDF2yDF0yD△FF0yDa) 改變螺栓的剛度0b0mq m變形力b) 改變被聯(lián)接件的剛度0b0mq bq m變形力FyDF1yDF2yDF0yD△FF0yD△FF0yDF0yD△FF0yDF0yD5—51緊螺栓聯(lián)接所受軸向變載荷在0～F間變化，在保證螺栓聯(lián)接緊密性要求和靜強(qiáng)度要求的前提下，要提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)如何改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度及預(yù)緊力的大小？試通過受力變形線圖來說明。 答：在總拉力F殘余預(yù)緊力F1不變時(shí),a)如圖示，減小螺栓的剛度（ ），增大預(yù)緊力F0，可減小△F，提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度。 b)如圖示，增大被聯(lián)接件的剛度（ ），增大預(yù)緊力F0，可減小△F，提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度。5—52為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10？通常采用哪些結(jié)構(gòu)形式可使各圈螺紋牙的載荷分布趨于均勻？答：當(dāng)聯(lián)接受載時(shí)，螺栓受拉伸，外螺紋的螺距增大；而螺母受壓縮，內(nèi)螺紋的螺距減小。螺距的變化差以旋合的第一圈處為最大，以后各圈遞減。旋合螺紋的載荷分布為：第一圈上約為總載荷的1/3，以后各圈遞減，第8～10圈以后的螺紋牙幾乎不受力。螺母的螺紋圈數(shù)過多也不能提高承載能力。為了使各圈螺紋牙的載荷趨于均勻，可采用下述方法：①懸置螺母；②內(nèi)斜螺母；③環(huán)槽螺母。5—53受傾覆力矩的螺栓組聯(lián)接應(yīng)滿足哪些不失效條件？答：①螺桿不被拉斷； ②結(jié)合面受壓最大處不被壓潰（碎）； ③結(jié)合面受壓最小處不離縫。5—54滑動(dòng)螺旋的主要失效形式是什么？其基本尺寸（即螺桿直徑及螺母高度）通常是根據(jù)什么條件確定的？答：滑動(dòng)螺旋的主要
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