機械設計作業(yè)第5答案(編輯修改稿)
2025-07-21 16:57 本頁面
【文章內容簡介】 觸面被壓潰（碎）計算準則：螺桿的剪切強度 螺桿與孔壁接觸面的擠壓強度5—44計算普通螺栓聯(lián)接時，為什么只考慮螺栓危險截面的拉伸強度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強度？答：螺栓頭、螺母和螺紋牙的結構尺寸是根據與螺桿的等強度條件及使用經驗規(guī)定的，實踐中很少發(fā)生失效，因此，通常不需進行其強度計算。5—45 松螺栓聯(lián)接和緊螺栓聯(lián)接的區(qū)別是什么？在計算中如何考慮這些區(qū)別？答：松螺栓聯(lián)接，裝配時螺母不需要擰緊。在承受載荷之前，螺栓不受力。緊螺栓聯(lián)接，裝配時螺母需要擰緊。在擰緊力矩作用下，螺栓除受預緊力F0的拉伸而產生的拉應力外還受摩擦力矩T1的扭轉而產生的扭切應力，使螺栓處于拉伸與扭轉的復合應力狀態(tài)。強度計算時，松螺栓聯(lián)接只考慮工作載荷即可。緊螺栓聯(lián)接應綜合考慮拉應力和扭切應力的作用，計入扭切應力的影響。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循環(huán)時，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循環(huán)時，螺栓上的總載荷為，即同方向（不變號）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循環(huán)時，螺栓上的總載荷為預緊力，即大小不變的靜載荷， r=1。5—，與它相配的螺母的性能等級應為多少？性能等級數字代號的含義是什么？答：與之相配的螺母的性能等級應為8級或9級（d ＞16～39mm）。 ，表示小數點前的數字8代表材料的抗拉強度極限的1/100(sB /100，sB=8100MPa)，小數點后的數字8代表材料的屈服極限(ss)與抗拉強度極限(sB)之比值(屈強比 )的10倍（10ss/sB, ss=8sB/10=640 MPa）。5—48在什么情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數大小與螺栓的直徑有關？試說明其原因。答：在不控制預緊力的情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數大小與螺栓的直徑有關，直徑越小，則安全系數取得越大。因為扳手的長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，螺栓直徑越細越易過擰緊，造成螺栓過載斷裂。所以小直徑的螺栓應取較大的安全系數。5—49圖示螺栓聯(lián)接結構中，進行預緊力計算時，螺栓的數目z、接合面的數目i應取多少？題5—50圖0b變形力FyDF1yDF2yDF0yDFyDF1yDF1yDFyD答：螺栓的數目z=4接合面的數目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，當預緊力F0一定時，改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度，對螺栓聯(lián)接的靜強度和聯(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)接的靜強度提高；殘余預緊力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度要求的前提下，要提高螺栓聯(lián)接的疲勞強度，應如何改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度及預緊力的大??？試通過受力變形線圖來說明。 答：在總拉力F殘余預緊力F1不變時,a)如圖示，減小螺栓的剛度（ ），增大預緊力F0，可減小△F，提高螺栓聯(lián)接的疲勞強度。 b)如圖示，增大被聯(lián)接件的剛度（ ），增大預緊力F0，可減小△F，提高螺栓聯(lián)接的疲勞強度。5—52為什么螺母的螺紋圈數不宜大于10？通常采用哪些結構形式可使各圈螺紋牙的載荷分布趨于均勻？答：當聯(lián)接受載時，螺栓受拉伸，外螺紋的螺距增大；而螺母受壓縮，內螺紋的螺距減小。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內斜螺母；③環(huán)槽螺母。5—53受傾覆力矩的螺栓組聯(lián)接應滿足哪些不失效條件？答：①螺桿不被拉斷； ②結合面受壓最大處不被壓潰（碎）； ③結合面受壓最小處不離縫。5—54滑動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）通常是根據什么條件確定的？答：滑動螺旋的主要失效形式是螺紋面的磨損。其基本尺寸（即螺桿直徑及螺母高度）通常是根據耐磨性條件確定的。四 、設計計算題 5—55一牽曳鉤用2個M10(d1=8. 376mm)的普通螺栓固定于機體上。
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