机械设计―螺纹联接与螺旋传动计算题VIP免费

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...