机械设计基础第五版联接例题
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解:由图可知，此联接为普通螺栓联接， 靠接合面间的摩擦传递扭矩 （1）联轴器传递的转矩
（2）螺栓所需预紧力
由
机械设计基础——联接
得 （３）许用应力
（４）所需螺栓最小直径
解题分析：由于本题是采用普 通螺栓连接，是靠接合面间的摩 擦力矩来平衡外载荷——力矩， 因此本题的关键是计算出螺栓所
需要的预紧力F0。而本题中的螺
栓仅受预紧力F0作用，故可按预
紧力F0来确定螺栓的直径。
机械设计——联接例题
解题要点：
3．确定螺栓直径
1．计算力矩T
T
FQ
d 2
50000
400 2
107
50000N· mm
机械设计基础——联接
例7如图所示，刚性凸缘联轴器用六个普通螺栓联接。螺
栓均分布在D=100的圆周上，接合面摩擦系数f=0.15 ， 可靠性系数取C=1.2 。若联轴器的转速n=960rpm 、
传递的功率P=15KW ，载荷平稳；螺栓材料为45钢， σs=480MPa ，不控制预紧力，安全系数取S=4 ，试计 算螺栓的最小直径。
Z
24
故螺栓间距满足连接的气密性要求。
机械设计——联接例题
例6、起重卷筒与大齿轮用8个普通螺栓连接在一起， 如图所示。已知卷筒直径D=400mm，螺栓分布圆直径 D0=500mm，接合面间摩擦系数f=0.12，可靠性系数 C=1.2，起重钢索拉力FQ=50000N，螺栓材料的许用 拉伸应力[σ]=100MPa。试设计该螺栓组的螺栓直径。
机械设计——联接例题
解题分析：本题是典型的仅受轴向载荷作用的螺栓组连接。但是， 螺栓所受载荷是变化的，因此应先按静强度计算螺栓直径，然后 校核其疲劳强度。此外，为保证连接的气密性，不仅要保证足够 大的残余预紧力，而且要选择适当的螺栓数目，保证螺栓间间距 不致过大。
解题要点：
1．初选螺栓数目Z
因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间间距不致过
例 1 在常用的螺纹联接中，自锁性最好的螺纹是 （ ） 。
A、普通螺纹 B、梯形螺纹
C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 例 2 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 （ ）
A、普通螺纹
B、梯形螺纹
C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹
例 3 在螺栓强度计算中，常用作危险剖面的计算直径是 （）。
A、螺纹的大径 B、螺纹的中径 C、螺纹的小径
Fa FR F 1.8F F 2.8F 2.816 632.5 =45 815 N 4．计算螺栓直径
d1
4 1.3Fa
41.3 45815
120
=25.139mm
wk.baidu.com
查 10-1 ， 取 M30 （ d1=26.211mm>25.139mm ） 。
5．校核螺栓间距
实际螺栓间距为
t D0 650 85.1mm 4.5d 4.530 135mm
例5、有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，如
图所示。已知气缸中的压力P在02MPa之间变化，气
缸内径D=500mm，螺栓分布圆直径D0=650mm。为
保证气密性要求，残余预紧力FR=1.8F（F为螺栓的轴向 工作载荷），螺栓间距t≤4.5 d （d为螺栓的大径）。
螺栓材料的许用拉伸应力[σ]=120MPa。试设计此螺栓 组连接。
N·mm
2．计算螺栓所需要的预紧力F0
由
ZmfF0
CF ,
F
T D0 /
2
d1
4 13F0
41.350000 28.768 mm
100
查表，取M36
（d1=31.670mm>2
8.768mm）。
得
F0
2CT ZfD0
将已知数值代入上式，可得
2CT 21.2107 F0 ZfD0 8 0.12500
大，所以应选用较多的螺栓，初取Z=24。
2．计算单个螺栓的轴向工作载荷F
（1）螺栓组连接的最大轴向载荷FQ：
FQ=
D 2
4
p
500 2 4
2 3.927
10 5
N
机械设计——联接例题
（2）单个螺栓的最大轴向工作载荷F：
F=
FQ 3.927 106 16362.5 N
Z
24
3．计算螺栓的总拉力Fa
（2）螺栓所需预紧力
由
机械设计基础——联接
得 （３）许用应力
（４）所需螺栓最小直径
解题分析：由于本题是采用普 通螺栓连接，是靠接合面间的摩 擦力矩来平衡外载荷——力矩， 因此本题的关键是计算出螺栓所
需要的预紧力F0。而本题中的螺
栓仅受预紧力F0作用，故可按预
紧力F0来确定螺栓的直径。
机械设计——联接例题
解题要点：
3．确定螺栓直径
1．计算力矩T
T
FQ
d 2
50000
400 2
107
50000N· mm
机械设计基础——联接
例7如图所示，刚性凸缘联轴器用六个普通螺栓联接。螺
栓均分布在D=100的圆周上，接合面摩擦系数f=0.15 ， 可靠性系数取C=1.2 。若联轴器的转速n=960rpm 、
传递的功率P=15KW ，载荷平稳；螺栓材料为45钢， σs=480MPa ，不控制预紧力，安全系数取S=4 ，试计 算螺栓的最小直径。
Z
24
故螺栓间距满足连接的气密性要求。
机械设计——联接例题
例6、起重卷筒与大齿轮用8个普通螺栓连接在一起， 如图所示。已知卷筒直径D=400mm，螺栓分布圆直径 D0=500mm，接合面间摩擦系数f=0.12，可靠性系数 C=1.2，起重钢索拉力FQ=50000N，螺栓材料的许用 拉伸应力[σ]=100MPa。试设计该螺栓组的螺栓直径。
机械设计——联接例题
解题分析：本题是典型的仅受轴向载荷作用的螺栓组连接。但是， 螺栓所受载荷是变化的，因此应先按静强度计算螺栓直径，然后 校核其疲劳强度。此外，为保证连接的气密性，不仅要保证足够 大的残余预紧力，而且要选择适当的螺栓数目，保证螺栓间间距 不致过大。
解题要点：
1．初选螺栓数目Z
因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间间距不致过
例 1 在常用的螺纹联接中，自锁性最好的螺纹是 （ ） 。
A、普通螺纹 B、梯形螺纹
C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 例 2 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 （ ）
A、普通螺纹
B、梯形螺纹
C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹
例 3 在螺栓强度计算中，常用作危险剖面的计算直径是 （）。
A、螺纹的大径 B、螺纹的中径 C、螺纹的小径
Fa FR F 1.8F F 2.8F 2.816 632.5 =45 815 N 4．计算螺栓直径
d1
4 1.3Fa
41.3 45815
120
=25.139mm
wk.baidu.com
查 10-1 ， 取 M30 （ d1=26.211mm>25.139mm ） 。
5．校核螺栓间距
实际螺栓间距为
t D0 650 85.1mm 4.5d 4.530 135mm
例5、有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，如
图所示。已知气缸中的压力P在02MPa之间变化，气
缸内径D=500mm，螺栓分布圆直径D0=650mm。为
保证气密性要求，残余预紧力FR=1.8F（F为螺栓的轴向 工作载荷），螺栓间距t≤4.5 d （d为螺栓的大径）。
螺栓材料的许用拉伸应力[σ]=120MPa。试设计此螺栓 组连接。
N·mm
2．计算螺栓所需要的预紧力F0
由
ZmfF0
CF ,
F
T D0 /
2
d1
4 13F0
41.350000 28.768 mm
100
查表，取M36
（d1=31.670mm>2
8.768mm）。
得
F0
2CT ZfD0
将已知数值代入上式，可得
2CT 21.2107 F0 ZfD0 8 0.12500
大，所以应选用较多的螺栓，初取Z=24。
2．计算单个螺栓的轴向工作载荷F
（1）螺栓组连接的最大轴向载荷FQ：
FQ=
D 2
4
p
500 2 4
2 3.927
10 5
N
机械设计——联接例题
（2）单个螺栓的最大轴向工作载荷F：
F=
FQ 3.927 106 16362.5 N
Z
24
3．计算螺栓的总拉力Fa