第3章 螺纹联接和螺旋传动答案

第3章 螺纹联接和螺旋传动答案

一、 思考题（略） 习题Fa 二、

FE

3．气缸盖联接结构如图所示，气缸内径D=250mm，为保证气密性要求采用12

个M18的螺栓，螺纹内径15.294mm、中径16.376mm，许用拉应力 =120MPa，

Fa FR FE 1.5FE FE 2.5FE，FE Fa/2.5 FE≤ d12/(4 2.5 1.3) d12/13 120 15.294/13 6783N

2

汽缸压力为p

p (n FE 4)/( D2)≤12 6783 4/( 2502) 1.658 MPa

4．图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷FQ＝

100000N，螺栓材料为5.8级，Q235， S 400MPa，安装时不控制预紧力，取安全系数S 4，取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍，试确定螺栓所需最小直径。

FQz

10000

5000 N 2

2个螺栓，z＝2，每个螺栓的工作载荷FE

剩余预紧力FR 0.4FE 0.4 5000 2000 N

故得螺钉的总拉力Fa FE FR 5000 2000 7000 N 按强度条件，螺栓小径d1(或dc)≥

4 1.3Fa

4 1.3 7000

10.764mm

100

5．如图刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接。螺栓均匀分布在D 100mm的圆周上，接合面摩擦系数f 0.15，考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）

C 1.2。若联轴器传递的转矩T＝150N.m，载荷较平稳，螺栓材料为6.8级，45

钢， S 480

MPa，不控制预紧力，安全系数取S 4，试求螺栓的最小直径。

解：许用拉应力

S

S

480

120 MPa 4

设螺栓所需预紧力为F0，则

zF0f

D

≥CT 2

即F0≥

CT1.2 150000

4000N D100zf6 0.15 22

4 1.3F0

4 1.3 4000

7.43mm

120

则螺栓小径d1(或dc)≥

6．如图所示凸缘联轴器，用4个M16六角头铰制孔用螺栓联接，其受剪螺栓直径为d0 17mm，螺栓长65mm，螺纹段长28mm。螺栓材料为Q235钢，屈服极限 S 240MPa，联轴器材料为HT250，强度极限 b 250MPa。联轴器传递转矩T＝2000N.m，载荷较平稳，试校核螺纹联接强度。

附：受剪螺栓联接许用切应力

S

2.5

2T2 2000000 6452N zD4 155

F6452

切应力 28.42MPa

2 d0 17244 S240 2.5 2.5 96MPa F≥

，安全。

挤压面高度度 1 (65 28) 23 14mm 对铸铁许用挤压应力 p

1

b

2.5

250

100MPa 2.5

对钢许用挤压应力 p挤压应力 P

Fd0 1

2

S

1.5

240

160MPa 15.

6452

27.11MPa＜ p1，安全。

17 14

7．如图所示，一铸铁托架用4个普通螺栓固定在钢柱上，已知静载荷FQ＝3kN，距离l=150mm，接合面摩擦系数f 0.2。螺栓取5.6级、35钢， S 300MPa，不控制预紧力，取安全系数S 4。铸铁的许用挤压应力 p 150MPa，螺栓的相对刚度

kb

0

.3，考虑可靠性系数（防滑系数）C 1.2，试求螺栓所需最

矩

M FQl 3000 150 450000N mm

上面螺栓1、2受工作拉力

MLMLmaxM450000

FEmax 4max 803.57N 2

24Lmax4 1404Lmax L

i 1

i

在FQ力作用下保证不滑移，设每个螺栓的预紧力为F0，则

F0≥

CFQzf

1.2 3000

4500N

4 0.2

许用拉应力[ ]

S

S

300

75MPa 4

螺栓总拉力Fa F0

kb

FEmax 4500 0.3 803.57 4741.07N

kb kc

.3 4Fa.3 4 4741.07

10.229mm 75

按强度条件，螺栓小径d1≥计算下端不压坏：

Pmax

zF0M4 4500450000

0.509MPa＜ p 150MPa AW150 3401502

3406

安全。

保证上边不出现缝隙：需上边边缘挤压应力

zF0M4 4500450000

≥0， Pmin 0197.MPa＞0

340 150AW2

3406

Pmin