机械设计(第二版)螺纹连接习题解答

螺纹连接习题解答 11—1 一牵曳钩用 2个 M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示。已知接合面间的摩擦系数 f=0.15，螺栓材料为 Q235、强度级别为 4.6级，装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。 解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型 例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦 力来传递横向外载荷 FR。解题时，要先求出螺栓组所 受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算 准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷 FR。 题 11—1图 解题要点： （1）求预紧力 F′： 由螺栓强度级别 4.6级知σS =240MPa，查教材表 11—5（a），取 S=1.35，则许用拉应力： [σ]= σS /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 查（GB196—86）M10螺纹小径d1 =8.376mm 由教材式（11—13）： 1.3F′/（π d 21 /4）≤[σ ] MPa 得： F′=[σ ]π d 21 /（4×1.3）=178 ×π ×8.3762/5.2 N =7535 N （2） 求牵引力 FR： 由式（11—25）得FR=F′fzm/K f =7535×0.15×2×1/1.2N=1883.8 N （取 K f =1.2） 11—2 一刚性凸缘联轴器用 6个 M10的铰制孔用螺栓（螺栓 GB27—88）连接，结构尺寸如图所示。两半联轴器材料为 HT200，螺栓材料为 Q235、性能等级 5.6级。试求：（1）该螺栓组连接允许传递的最大转矩 Tmax。（2）若传递的最大转矩 Tmax不变，改用普通螺栓连接，试计算螺栓直径，并确定其公称长度，写出螺栓标记。（设两半联轴器间的摩擦系数 f=0.16，可靠性系数 Kf=1.2）。 解题要点： （1）计算螺栓组连接允许传递的最大转矩 Tmax ： 该铰制孔用精制螺栓连接所能传递转矩大小 受螺栓剪切强度和配合面挤压强度的制约。因此， 可先按螺栓剪切强度来计算 Tmax ，然后较核配合面 挤压强度。也可按螺栓剪切强度和配合面挤压强度分 别求出 Tmax ，取其值小者。本解按第一种方法计算 1） 确定铰制孔用螺栓许用应力 由螺栓材料 Q235、性能等级 5.6 级知： 题 11—2图 b500MPa、s300MPa ；被连接件材料 HT200b200MPa 。 （a）确定许用剪应力 查表 11—6，螺栓材料为 Q235 受剪切时 S =2.5，则 螺栓材料 [τ ]=Ss /=300/2.5MPa=120MPa （b）确定许用挤压应力 查表 11—6，螺栓材料为 Q235 受挤压 S p1 =1.25 螺栓材料[1p ]=Ss/=300/1.25MPa=240Mpa 被连接件材料为HT200（b =200MPa）受挤压时S ...