机械设计—螺纹联接与螺旋传动计算题

1 例13-1 如图所示，用8个M24（d1=20.752 mm）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力][ =80 MPa，液压油缸的直径D =200 mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为PQ =1.6F，试求油缸内许用的的最大压强Pmax。 1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q； 2．在求许用工作载荷F。 解：根据： ][ ≤43.1=21dQca， 解得： Q ≤][ 3.1×4 21d=80×3.1×4752.20 2=20814 N 依题意： FFFFQQP6.26.1 由： 2.6F = 20814，解得：F = 8005 N 汽缸许用载荷： FΣ = z F = 8F = 64043 N 根据： 6404342maxDpF 解得： 04.2200640434422maxDFp MPa 例13-5 如例 13-5图1所示螺栓联接，4 个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R = 4000 N，L=300mm，r=100mm，接合面数 m =1，接合面间的摩擦系数为f = 0.15，可靠性系数 Kf = 1.2，螺栓的许用应力为][ =240MPa，试求：所需螺栓的直径（d1）。 解：(1) 将R简化到螺栓组形心，成为一个横向载荷R和一个转矩T，如例13-5图2所示，其中： 510123004000 RLT Nmm (2) 求每个螺栓联接承受的分力 R 的分力：FSR = R/z = 4000/4 =1000 N T 的分力：3000100410125  zrTrTFiSTN (3求FSmax 45cos222maxSTSRSTSRSFFFFF =45cos3000100023000100022= 3774 N (4) 据不滑移条件：QP f m ≥Kf FSmax 所需预紧力QP ： fmFKQSfPmax=115.037742.1= 30192 N (5) 根据强度条件：2143.1dQPca≤][ 例 13-1图 例 13-5图1 例 13-5图2 2 求得螺栓小径d1： 240301923.14][3.141PQd=14.430mm 讨论1：如果本题改为用铰制孔螺栓联接，在解法上有什么相同和不同之处？ 1．求FSR、FST 和FSmax 的方法相同，但求FST 的公式应为：2maxmaxiSrTrF 2．铰制孔螺栓联接不用求预紧力，因为FSmax 就是铰制孔螺栓解所受的剪力。 3．强度条件不同。铰制孔螺栓联接的可靠性条件是剪切强度和挤压强度。 讨论2：如果螺栓的布置改为如例13-5图3所示，螺栓中心到螺栓组形心的距离 r 不变。问那种布置方案更合理？为什么？ 原来的布置方案更合理。因为在例13-5图3的方案中，螺栓1承载的两个分载荷FSR 和FST方向相同，合成后的FSmax比原方案大。载荷大，所需螺栓尺寸就大。 例13-6 图示的夹紧联...