机械设计―螺纹联接与螺旋传动计算题例13-1如图所示,用8个M24(d1=20.752mm)的普通螺栓联接的钢制液压油缸,螺栓材料的许用应力[]=80=1.6F,试求油缸内许用的的最大压强Pmax。MPa,液压油缸的直径D=200mm,为保证紧密性要求,剩余预紧力为QP1.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:ca=1.3Q4≤[],d12解得:依题意:由:20.7522[]=×80=__NQ≤4×1.34×1.3d12F1.6FF2.6FQQP2.6F=__,解得:F=8005N汽缸许用载荷:FΣ=zF=8F=__N根据:解得:FpmaxpmaxD24__4FD24__2.04MPa2022年例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=4000N,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:TRL400030012105Nmm(2)求每个螺栓联接承受的分力R的分力:FSR=R/z=4000/4=1000NT的分力:FSTT121053000Nrzr4100iT(3求FSmax22FSmaxFSRFST2FSRFSTcos45=2__210003000cos45=3774N(4)据不滑移条件:QPfm≥KfFSmax所需预紧力QP:KfFSmax1.23774QP==__Nfm0.151(5)根据强度条件:ca例13-5图21.3QP4≤[]d12求得螺栓小径d1:d141.3QP41.3__=14.430mm[]240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:FSmaxTrmaxri2例13-5图32.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图示的夹紧联接中,柄部承受载荷P=600N,柄长L=350mm,轴直径db=60mm,螺栓个数z=2,接合面摩擦系数f=0.15,螺栓机械性能等级为8.8,取安全系数S=1.5,可靠性系数Kf=1.2,试确定螺栓直径。1.螺栓只受预紧力QP;2.滑移面是轴的圆周;3.夹紧力R产生摩擦力传递转矩PL。4.夹紧力R由预紧力QP产生.解:根据不滑移条件:所需夹fRdbKfPL紧压力R:例13-6图RKfPLfdb1.2600350__N0.1560R____NZ2螺栓材料的屈服极限S640MPa。许用应力为:640[]S427MPaS1.51.3QP根据强度条件:ca2d1441.3Qp41.3__所需螺栓的小径为:d17.37mm[]427查粗牙普通螺纹基本尺寸标准GB196-81,选用M10的螺栓,其小径d18.376mm。所需预紧力Qp:Qp例13-7图示为一圆盘锯,锯片直径D=500mm,用螺母将其压紧在压板中间。如锯片外圆的工作阻力Ft=400N,压板和锯片间的摩擦系数f=0.15,压板的平均直径D1=150mm,取可靠性系数Kf=1.2,轴的材料为45钢,屈服极限S=360MPa,安全系数S=1.5,确定轴端的螺纹直径。1.此题为受横向工作载荷的普通螺栓联接2.螺栓只受预紧力QP;3.因只有左侧压板和轴之间有轴毂联接,即只有一个滑移面,是锯片和左侧压板之间,m=1;解:1)外载荷――最大转矩TFtD500400__Nmm222)作用于压板处的横向工作载荷R2T12__1333ND11503)根据不滑移条件计算预紧力Qp4计算螺栓直径KfRfmz1.21333__0.1511N[]SS360240MPa1.541.3__8.58mm3.1424010.106mm。根据公式(6-11)螺栓的最小直径为d141.3Qp查粗牙普通螺纹基本标准GB196-81,选用M12的螺栓,其小径d113-51.如题13-51图所示,用6个M16的普通螺栓联接的钢制液压油缸,螺栓性能为8.8级,安全系数S=3,≥1.5F,求预紧力QP的取值范围。缸内油压p=2.5N/mm2,为保证紧密性要求,剩余预紧力QP(端盖与油缸结合面处采用金属垫片)题13-51图题13-52图13-52.在图示的汽缸联接中,汽缸内径D=400mm,螺栓个数z=16,缸内压力p在0~2N/mm之间变化,采用铜皮石棉垫片,试确定螺栓直径。13-53.图示为某减速装置的组装齿轮,齿圈为45钢,S=355MPa,齿芯为铸铁HT250,用6个8.8级M6的铰制孔用螺栓均布在D0=110mm的圆周上进行联接,有关尺寸...