螺纹联接 习题课

在给定螺栓材质和直径下，结果螺栓强度不够。要使螺栓有足 够的强度，必然要增大螺栓的直径，这将使被联接件的强度因钉孔 加大而削弱，联接的结构尺寸和质量也将增大。此外，若在工作中 有振动、冲击或变载荷时，由于摩擦系数的变化，将使可靠性降低。 用铰制孔用螺栓，利用螺栓杆与孔壁接触表面受挤压及螺栓杆 受剪切来抵抗外载荷。M16的铰制孔用螺栓，d0=17mm 根据公式（5-21）、（5-22）
3、两根直径φ 80的转轴用凸缘联轴器，所传递的转矩T=1.20×106 N·mm，载荷稳定，拟用六个螺栓组成螺栓联接。 1) 用普通螺栓联接，螺栓材料为35钢，接触面间摩擦系数f=0.15， 螺栓均匀分布在φ220的圆周上(螺栓不控制预紧力)，求螺栓直径。 2) 如改用铰制孔螺栓联接，联轴器材料为HT25—47，试求螺栓直 径。 3) 根据结构普通螺栓各部分尺寸。即：* 弹簧垫圈尺寸;* 螺母高 度; * 螺尾长度; * 螺纹余留长度；* 螺栓突出螺母末端的长度； * 倒角；* 螺栓的计算长度；* 螺孔直径；* 扳手空间。
6 15
250 R=16kN 200 300 O 120 50
2. 测得V带传动的数据如下：n1= 1450rpm，传动中心距a 370mm， 小带轮直径dd1=140mm大带轮直径 dd2= 400mm，B型带共三根，传动 水平布置，张紧力按标准规定，采 用鼠笼式交流异步电动机带动，一 班制工作，载荷平稳。试求允许传 递的最大功率和轴上压力。
习题课题目： 1 如图所示的几种螺栓联接，在结构上有何错误？试改正(图在黑板上)。 2 试回答以下各问题： 1）上述几种螺纹联接各能承受什么方向的外载荷？ 2）在螺栓、螺钉和双头螺柱的联接中，被联接件的光孔直径为 什么比螺纹外径大？ 3）铰制孔螺栓的螺纹外径为什么比无螺纹部分的直径小？ 4）双头螺柱联接，为什么要将螺尾旋入螺纹孔内？可采用哪些 方法旋入？ 答案： 1) 螺栓、螺钉和双头螺柱联接，可承受轴向或横向外载荷；铰制 孔螺栓联接一般只用来承受横向外载荷。 2)可以降低孔的加工要求;安装方便;可避免在装拆时碰坏螺栓的螺纹 3）为了确保无螺纹部分承受横向外载荷，且可避免损坏螺栓螺 纹和铰制孔。 4）将螺纹螺尾部分挤入螺纹孔内，是为了构成局部横向收紧，以 便螺柱在螺纹孔中固定。旋紧双头螺柱的方法有：利用双螺母； 利用带螺纹的扳手。
[ ] p
s
SP

240 192 1.25
MPa
P
F 21 103 137.3 MPa [ ]P d 0 Lmin 17 9
螺栓及槽钢材 料均为Q235
[ ]
s
S F
2 d0

300 120 2.5 21 103
MPa MPa


4

92.5
6800 17.7 kN 4 96
r2
2
i
F3
P3
3
Fmax= F1= F2=21 kN * 求预紧力：
F0=Fmax/f=21/0.4= 52.5 kN
R3
P2
R2
F2
* 验算强度：
4 1.3F0 4 1.3 525102 ca 454 MPa [ ] 2 2 d1 13.835
L
期中考试题解： 1）分析：这是用普通螺栓将矩形钢板与槽钢联接，靠接合面上的 摩擦力来承受外载荷的螺栓组联接。接合面上的摩擦力是由各螺栓 的预紧力F0产生的，即摩擦力等于f F0 。判断这种联接是否可靠， 就是根据每个螺栓预紧后所产生的摩擦力是否大于该螺栓所承受的 合成横向力F，故应按4个F中的最大值来求出所需的预紧力F0 ，再 按此预紧力来校核已知材料和结构尺寸的螺栓是否满足强度要求。 若满足，则联接可靠；否则，须提出改进措施。 2）解题步骤 •建立力学模型，进行螺栓受力分析，求出受力最大螺栓的横向力； • 根据最大横向力求出螺栓的预紧力； • 根据预紧力验算螺栓强度； • 若不满足强度条件，提出改进措施。 3）解题过程 * 螺栓的受力分析
75
75
3. 由双速电机与V带传动组成传动装置，靠改变电机转速输出轴可以得到两种 转速300和600rpm，若输出轴功率不变，带传动应按那种转速设计？为什么？ 4. 拧紧螺母和松退螺母时的效率如何计算？效率随哪些因素而变化？
5. 已知一套筒滚子链传动，链节距p=19.05mm，主动链轮齿数z1=15，链轮转速 n1=500rpm从动链轮齿数z2=25，中心距a = 650mm。试求: （1）链速v（即链的平均速度）； （2）链速的波动值vmax和vmin。 6. 图示为在直径d = 80mm的轴上安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L=15d，工作 时有轻微冲击。 试确定平键联接尺寸，并计算其传递的最大扭矩。
4
172
2、解： 1）允许传递的最大功率 带速： v
d1n1
601000

1401450
601000
10.6 m / s
查表8-5a得单根B型带所能传递的功率为2.12 kW；
功率增量查表8-5为0.31 kW，小轮包角为1380 ； 节线长度为1640毫米，那么KL为0.93（表8-2），则
3）解题过程 * 螺栓的受力分析 P4
y
Ri= 16/4 = 4 kN
T=R(75+50+300)=6800 kN mm
r1 r2 r3 r4 rmax Pmax T
4 2 2
4
F4
1
R4
r4
T o r3
60 75 96 m m
R
r1
R1
P1 F1 x
r
i 1

源自文库
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解：
120
5－4如图示，两块边板和一块承 重板焊成的龙门起重机导轨托架。 两块边板各用4个螺栓与立柱联接， 托架所承受的最大载荷为20kN， 载荷有较大变动。试问：此联接 采用普通落实联接还是铰制孔用 螺栓联接为宜？为什么？
300 20kN
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机械设计期中考试试题
1. 图示矩形钢板，用4个5.6级的 M16的普通螺栓固定在型号为25b 的标准槽钢上， 接合面间的摩擦 系数f = 0.4，钢板悬臂端承受的外 载荷为16kN，试分析这种联接 是 否可靠。
P = z (P0 + P0) K KL =3(2.12+0.31) 0.89 0.93 6 kW 2)轴上压力为1064N。