机械设计螺纹连接计算题

【例1】 图示方形盖板用四个螺钉与箱体连接，盖板中心O 点的吊环受拉力F Σ=8kN 。试完成：（1）取残余预紧力F 1为工作拉力的0.8倍，求螺钉的总拉力F 2；（2）如果已知M6螺钉的d 1＝4.917mm ，

[σ]=260MPa ，试校核螺钉组的强度。

F ∑ 4-M6

200 600

解：（1）求各螺钉的工作拉力：F=F Σ/n =8/4=2kN

（2）求各螺钉的残余预紧力：F 1=0.8F =1.6kN

（3）求各螺钉的总拉力：F 2=F 1+F =3.6kN

（4）校核螺钉的强度：[]σπσ<=⨯⨯==

246.59MPa 917

.414.300362.55.22212d F 该螺钉组满足强度条件

【例2】 如图所示，两根梁用8个5.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接。梁受到拉力F =32kN ，摩擦系数f =0.2，安全系数S =1.5，防滑系数K S =1.2，控制预紧力，试确定所需螺栓的小径。

F F

解：（1）求螺栓的预紧力：N 240002

42.0320002.10=⨯⨯⨯=≥

fzi F K F s （2）求螺栓的许用拉应力 屈服极限：MPa s 3001006.05=⨯⨯=σ

许用拉应力：[]200MPa 5.1/300/===S S σσ

（3）求螺栓的小径

[]mm 1.14200

14.3240002.52.50

1=⨯⨯=≥σπF d

【例3】 起重卷筒与大齿轮用6个普通螺栓连接在一起，如图所示。已知卷筒直径D =600mm ，螺栓分布圆直径D 0=800mm ，接合面间的摩擦系数f =0.15，防滑系数K s =1.2，起重钢索拉力Q =40kN ，螺栓材料的许用拉应力[σ]=80Mpa ，试求螺栓小径。

解：（1）求起重卷筒传递的扭矩：T =QD /2=40000×600/2=1.2×106 N.mm

（2）求预紧力：N 4000400

615.0102.12.16s 0=⨯⨯⨯⨯=≥fzr T K F （3）求螺栓直径：[]mm 1.912014.340002.52.50

1=⨯⨯=≥σπF d Q D 0

D