第10章 习题解答(联接)09

作业一
作业一
41.3 20358 15.9mm 133.3
式中： S 400 133.3MPa 螺栓选用45钢，不控制预紧力
S3
故取M20 d1=17.294>15.9mm
安全系数取3是正确的
四.根据螺栓间距和扳手空间确定分布圆直径D0
D0 D 2[d (3～6) 10] 160 2[20 (3～6) 10] 226～232mm
P11.522～24/01表.5 1012-.47305

177.8MPa
作业一
作业一
7.图示夹紧螺栓中,已知螺栓数为2,螺纹为M20,螺栓力学性能等
级为4.8级,轴径D=50mm,杠杆长L=400mm,f=0.15,求W的允许。
解：
不滑移条件：(f

F0

z

m)
D 2

CWL
W fzmDF 0 2CL
S
s

41.3 F0 d12
S

4 1.3 12923.1 3 13.8352
335.4MPa
式中： d1 13.835mm
查表10-5，选择螺栓力学性能等级为5.8，螺母为5级。
作业一
10.图示为一液压油缸，油压p=作业3一MPa，油缸内径D=160mm，为保证 气密性，螺栓间距≤4.5d，螺柱力学性能等级为5.8级，试计算 此螺栓联接和分布圆直径。
arctan P 3.17 d2
arctan f 6.59 cos
rf

dw d0 4
5.125mm
P148/表10-5，10-6，10-7
即得螺栓的拉应力为： Fa 24326 .95 N mm


1.3Fa d12
911.8MPa
S 320 106.7MPa
强度条件： F0

d12
4 1.3
L
W
W fzmD d12[] 2CL 41.3
0.15 2 2 5017.2942 128 21.2 400 41.3
722.8N
式中： d1 17.294mm
s 320 128MPa
S 2.5

1.3F0 d12

F0

d12
4 1.3
4
F fzm d12 0.15 21 8.3762 177.8 1884.1N
4 1.3C
4 1.3 1.2 P140/表10-1
P152/表10-6
式中： d1 8.376mm


s S
解： 一.不滑移条件
23 23
Φ130
f F0 z m CF
F0

CF f zm
1.29692.3 12923.1N 0.15 61
式中：总横向力 F 2T 9692.3N 130
二.强度条件
作业一
作业一


1.3F0 d12

4
而 s
解： 螺纹连接的拧紧力矩T为：
T
T1
T2

Fa d 2 2
tan( )
fe Farf
即得螺栓的拉应力为：
Fa

d2 2
T tan( )
ferf
第10章 联接
式中： T Fl 125240 30000N mm
由查表10-1（P137）得
d2 7.188mm, P 1.25mm, d1 6.647 mm
作业一
8.图示凸缘联轴器，允许传递的作业最一 大转矩T为630N·m(静载荷)， 材料为HT250。用4个M12铰制孔螺栓联成一体，螺栓力学性能等级 为8.8级，试选取合适的螺栓长度，并校核其剪切和挤压强度。
解： 一.确定螺栓尺寸
23 23
查手册P40：
10.23
d
L
L3
46
L 60 38
d0
L3
s3
4 强度条件： 螺栓会损坏
第10章 联接
5.用两个M10的螺钉固定一牵曳钩作业，一 若螺钉力学性能等级为4.6级， 装配时控制预紧力，结合面摩擦系数f=0.15，求其允许的牵曳力。
解：不滑移条件：f F0 z m C F
F
F f z mF0
C
强度条件：
解：一.定螺栓工作载荷FE
暂取螺栓数 Z=8（偶数），则单个螺栓的工作载荷FE为：
p D2 3 1602
FE
4 z
4 7540N 8
二.定单个螺栓所受的总载荷Fa P147
Fa FE FR FE 1.7FE 20358N
三.求螺栓直径
d1
4 1.3Fa
4.57MPa s 640 256MPa
2.5 2.5
4
4
挤压强度：
p
F
d0 Lmin
2423.1 12.43 13 (38 23)
p
B 800 320MPa 2.5 2.5
作业一
9.上题中凸缘联轴器，允许传递作的业一 最大转矩T为630N·m(静载荷)， 材料为HT250。若采用6个M16普通螺栓联成一体，f=0.15，安装时 不控制预紧力，试选用合适的螺栓和螺母力学性能等级。
(65) 43
70 48
Φ130
可见，选L=60mm，L3=38mm的螺栓较合适。
作业一
二.求单个螺栓受的横向力F
作业一
23 23
Φ130
F 130 z T 2
F 2T 2 630000 2423.1N 130z 130 4
二.强度校核
剪切强度：
F m d022423.1 1 132
取： D0 226mm
D0 d+ 10 D
作业一
螺栓间距：t 0

226 8

88.7

4.5d

90mm
查手册P52，扳手空间：A 68mm t0
故螺栓间距和扳手空间合适。
可行性方案： Md 16 20 20
z D0(mm) 12 220
第10章 联接
作业一习题解答：
作业一
3.用12英寸扳手拧紧M8螺栓，已知螺栓力学性能等级为4.8级，
螺纹间摩擦系数f=0.1，螺母与支撑面间摩擦系数fe=0.12，手掌
中心至螺栓轴线的距离l=240mm。试问当手掌施力125N时，该螺栓
所产生的拉应力为若干？螺栓会不会损坏？（由设计手册可查得
M8螺母dw=11.5mm，d0=9mm）