螺栓连接作业(2)部分答案

1. 图1为一刚性联轴器，材料为ZG310-570，用6个8.8级螺栓联接。已知该联轴器允许

的最大转矩为m N T ⋅=16000max ，两个半联轴器间的摩擦系数16.0=f ，载荷平稳。 （1） 若采用普通螺栓联接，安全系数为5.1=S ，可靠性系数为2.1=f K ，求螺栓小径1

d 的取值；

（2） 若改用铰制孔用螺栓联接，剪切许用应力为[]MPa 256=τ,挤压许用应力为

[]MPa P 248=σ，求螺栓直径0d 的取值。

解：（1）螺栓机械性能等级为8.8级，故MPa s 640=σ，MPa B 800=σ，故： []M P a S

s

7.4265

.1640

==

=

σσ 根据联接结合面不产生相对滑移的条件，有：

max 2

T K D

fzmQ f P

≥' )(117647340

1616.010********.122N fzmD T K Q f P =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=≥'

[]

)(363.217.426117647

2.52.51mm Q d P

=⨯=

'≥

π

σπ

（2）若改用铰制孔用螺栓联接，单个螺栓所受横向力为： )(15686340

61000

1600022N zD T F s =⨯⨯⨯==

按剪切强度设计，得

[]

)(83.825615686

440mm F d s

=⨯=

≥

π

τπ

按挤压强度设计，得

[]mm 80.135

24815686min 0=⨯=≥

L F d P s σ

综合两者， mm d 83.80≥

2. 某钢制吊架用螺栓组固定在水平刚梁上，螺栓组由四个普通螺栓组成，它们的螺纹直径

均为d ，长度为l ，每个螺栓的预紧力均为0F ，螺栓布置形式如图所示。试问：（1）吊架承受垂直拉力F 时，螺栓组中哪个螺栓承受的载荷最大？为多少？（2）为了保证螺栓组能正常工作，需要满足哪些条件？

2．解：（1）如图所示，将外力简化到螺栓组中心，得轴向力F 和翻转力矩FL M ＝，

在轴向力F 的作用下，每个螺栓所受的工作拉力为：

41

F F =

'，F F F m

b b C C C 01++= 在翻转力矩FL M ＝的作用下，螺栓绕着OO 轴翻转，故螺栓1和3不承受力的作用，而螺栓2和4受到力的作用，经分析，螺栓2受拉，而螺栓4受压，螺栓2所受拉力为：

D

FL

D FL F =⨯=

''2/2

经分析，螺栓2所承受的载荷最大，为：

D

FL

F F F F +

=

''+'=4max (2) 受到翻转力矩的作用后，OO 轴右边的螺栓受拉，而左边的螺栓受压，故右边挤压应力减小，而左边挤压应力增大，要保证螺栓组正常工作，则需要满足：

右边的最小挤压应力应大于零，即：0min >p σ；而左边的最大挤压应力应小于许用的挤

压应力，即[]σσ≤max p 。

3. 对受轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，当预紧力和轴向工作载荷一定时，为减

少螺栓所受的总拉力，通常采用的方法是什么？

4. 联接螺纹既满足v Φ<ψ的自锁条件，为什么还要加防松装置？螺纹联接防松的实质是

什么？试举出两种常用防松原理的防松装置。

5. 紧螺栓联接强度计算时，螺栓所受轴向拉力乘以3.1，是▁▁▁。

A.防止松脱

B.保证足够的预紧力

C.计入扭转剪应力

需要记忆的公式： 1、 螺栓强度计算公式 2、 带传动欧拉公式 3、 齿轮力的计算公式 4、 滚动轴承寿命计算公式 5、 轴的强度计算公式