螺栓联接作业及答案共26页文档

0.227 0.045 0.182
0.364 1 ~ 2.5MPa
第二题
图示（甲图）一托架由4个螺栓固定在立柱上，载荷
P=3000N，L=400mm，螺栓的相对刚度系数
c1 c1 c2
0.4
结合面的磨檫系数s=0.2，连接可靠性系数Kf=1.2
第二题
①若采用甲图联接形式，井用铰制孔用螺栓，求螺 栓 杆 直 径 d ( 螺 栓 剪 切 面 数 m=1 ， 许 用 剪 切 应 力 []=130MPa，不考虑挤压强度。） ②若采用甲图联接形式，但改用普通螺拴联接，试 计算螺栓小径d1 (螺栓的许用拉应力[]=200MPa) ③若采用乙图联接形式，并用普通螺栓联接，试计 算螺栓的小径dl(螺栓许用拉应力[]=200MPa)。
第一题
如图为一铸铁吊架，用两只螺栓紧固在混凝土梁 上。吊架受外载荷 P=6000N，载荷作用位置及其 联接按各部分尺寸如图所示
第一题
①试分析此螺栓联接可能出现的失效形式，
②设计螺栓大径d
注：螺栓材料为25号钢，其性能级别为5.6级，拧紧
螺母时不控制预紧力，取相对刚度系数
c1 0.4 c1 c2
第二题 二、破坏形式 1. 上侧螺栓不被拉断—不断条件
dc
41.3F0
2. 不松条件 (上侧边缘) P=PF M 0 3. 不碎条件 P=PF +M≤[] 4. 不滑条件 S F m z≥kf P
第二题
三、求螺栓直径
1.由不滑条件求预紧力F S • F • m • z≥kf •P
Fksfm P z10..22 3 10 4 0405N 00
第二题
第二小题 采用普通螺栓 横向力无变化 受力最大螺栓 FSmax=3226N 一、求预紧力F S Fz m≥kf Fsmax
Z =1 m=1 S=0.2 kf =1.2 []=200Mpa
Fkf FSmax1.232261935N6
szm 0.211
41.319356 41.319356
dc
200 12.66
第二题
M16 P=2 H=0.866P=0.86622=1.732 d1=dc+H/6=12.66+1.732/6=12.949 M16 d1=13.835 故取M16
第二题 第三小题 结构形式发生变化 一、受力分析： 横向力P=3000 (N) 弯矩 M=PL=3000400=1.2106N·mm
d 1 d c H 6 6 .8 0 7 .8 6 6 1 .5 6 6 .8 0 7 .21 7 .0 6 m 8 57 m
第四题
如图所示，左右两半凸缘联轴器用螺栓联接，两 凸缘厚度相同，由性能级别为个4.6的Q235钢制造的6 个 M22 螺 栓 互 相 连 接 起 来 ， 螺 栓 均 布 于 直 径 D0=220mm的凸缘圆周上，联轴器的材料为铸铁。
混凝土的许用挤压应力[]P=(1～2．5)Mpa。
一.力的分析
轴向力 Q=P=6000(N) 弯矩 M=P×L=6000×350=2.1×106Nmm
第一题
二、可能出现的失效形式
1. 右侧螺栓被栓断—不断条件
dc
1.3F0
1/ 4[ ]
2.右侧接合面在Q和M作用下 可能出现间隙
不松条件— PF -PQ-PM＞0 3. 左侧接合面在F和M作用下可能被压碎
2. 求工作载荷
Leabharlann Baidu FmaxMzrrm i2ax14.2110060300N0 i1
第二题 3. 求总的拉伸载荷
F 0F c 1c 1c2 F 45 0 0 .4 0 30 5 07 0 N 00
4.求 dc4 1 .3 F 04 1. 3 25070 0 6.80m 7m
取 M10 P=1.5 d1=8.376mm
不碎条件—PF -PQ+PM≤[P]
第一题
截面面积 A=200×600-200×200=8×104Nmm
1bh3h3
W12
bh3h3
200 6030203 0
h/2
6h
6600
1.151570m3m 1.1 6170m3n
第一题
三、验算不断条件
11. 由不松条件求F
c2 p
ZF c1c2 M
F Sma xF S 2 1F S 2 22F S1F S2co 1s3 5
75 20 262 52 275 2065 co 2 4 s5 32N 26
三. 计算螺栓直径(不考虑挤压强度)
d 4m FS 4 131232065.6m 2 m
查手册GB/T27—88 M6L(长度) M6 d=7mm
第二题
第一小题：采用铰制孔螺栓 一、力的简化 横向力R=3000N
转 矩 T=R·L=3000400=12106Nm二m、单个螺栓受力
FS1
R 4
3000 4
750N
FS 2
T rmax
z
ri2
1.2 106 4 113.137
2652
N
i1
r 802 802 113.137mm
第二题 受力最大螺栓受到的力(余弦定律)
第四题
试求：① 若用普通螺栓联接，装配时用定力矩扳手 控制预紧力，求此联轴器所能传递的最大扭矩T，(接 合面摩擦系数s=0.15可靠系数Kf=1.2，取螺栓的安全 系数[S]=1.8)。
② 若采用铰制孔用螺栓联接，传递与上属同样大的 扭矩T，求所需螺栓的螺杆直径d。
(联轴器铸铁材料的强度极限[b]=250Mpa)
s=5610=300Mpa
假设 M20 [Ss]=3.5
第一题
dc1/14 .3 F 01.3 1 81.7 59 441 6.1 59 mm
四、验算接合面情况(不碎条件)
P =PF -PQ+PM≤[P]
c2 P
ZF c1 c2 M MPa
A
AW
2 9066 0.4 6000 2.1 10 6 8 10 4 8 10 4 1.156 10 7
A
AW
PF -PQ-PM≥0
F
c2 c1 c2
pM W
A
10.460001.21.156110607
8104
Z
2
9066N
第一题 2. 求单个螺栓工作载荷F
FZ PM 2r2 r620 2 2 0 .1 2 16 5 0 7 02N 0 0
3.求螺栓总的工作载荷
4. F 求0螺F 栓许c 用1c 应1c力2F 9 0 s ss6 0.46 7[2 MSs 1]0 61 4~-M20 1 .530946