機械設(shè)計習題集答案第十五章--螺紋連接(解答)

1、第十五章螺紋連接和螺旋傳動15115—4一牽曳鉤用2個M10的普通螺釘固定于機體上，如圖所示。已知接合面間的摩擦系數(shù)f=0.15，螺栓材料為Q235、強度級別為4.6級，裝配時控制預緊力，試求螺栓組連接允許的最大牽引力。解題分析：本題是螺栓組受橫向載荷作用的典型例子它是靠普通螺栓擰緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞橫向外載荷FR。解題時，要先求出螺栓組所受的預緊力，然后，以連接的接合面不滑移作為計算準則，根據(jù)接合面的靜力平衡條件反推出外載

2、荷FR。題15—4圖解題要點解題要點：（1）求預緊力F′：由螺栓強度級別4.6級知σS=240MPa，查教材表11—5（a），取S=1.35，則許用拉應(yīng)力：[σ]=σSS=2401.35MPa=178MPa，查（GB196—86）M10螺紋小徑=8.376mmd1由教材式（11—13）：1.3F′（π4）≤[σ]MPa得：d21F′=[σ]π（41.3）=178π8.37625.2N=7535Nd21（2）求牽引力FR：由式（11—25

3、）得FR=F′fzm=75350.15211.2N=1883.8N（取Kf=1.2）Kf分析與思考：（1）常用螺紋按牙型分為哪幾種？各有何特點？各適用于什么場合？連接螺紋用什么牙型？傳動螺紋主要用哪些牙型？為什么？答：根據(jù)牙型，螺紋可以分為三角形、矩形、梯形、鋸齒形等。選用時要根據(jù)螺紋連接的工作要求，主要從螺紋連接的效率和自鎖條件兩個方面考慮，結(jié)合各種螺紋的牙形特點。例如三角形螺紋，由于它的牙形角α較大，當量摩擦角也較大（），分????

4、??cosarctanarctanff??析螺紋的效率和自鎖條件Ψ，可知三角形螺紋效率較低，但自鎖條件?????????tantan???較好，因此用于連接。同理可知矩形、梯形和鋸齒形螺紋等當量摩擦角較小，效率較高，自鎖??條件較差，因此用于傳動。（2）從自鎖和效率的角度比較不同線數(shù)螺紋的特點，為什么多線螺紋主要用于傳動？螺紋線數(shù)一般控制在什么范圍內(nèi)？為什么？第十五章螺紋連接和螺旋傳動153（查GB27—88得M10的鉸制孔用螺栓光桿直

5、徑=11mm）d0故33401π1121204Nmm=11632060.96N?mm??4][320max??dTDm3）校核螺栓與孔壁配合面間的擠壓強度從式（11—22）可得)(0hdFsp??式中，hmin為配合面最小接觸高度，根據(jù)題15—5圖結(jié)構(gòu)h=hmin=（60－35）mm=25mm；故該螺栓組連接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩=11632060.96NmmTmax（2）改為普通螺栓連接，計算螺栓小徑d1：（a）計算螺栓所需的預緊力F‘按

6、接合面見不發(fā)生相對滑移的條件，則有(Z=6m=1)∴NNfDTKFf86.8552934016.0396.116320602.13max???????（b）計算螺栓小徑d1設(shè)螺栓直徑d≥30mm，查表115（a）得S=2～1.3則[σ]=S=300（2～1.3）MPa=150～230.77MPa取[σ]=150MPa?smm=30.721mm15086.855293.14][3.141??????????Fd查GB196—81，取M36

7、螺栓（=31.670mm﹥30.721mm）d1（c）確定普通螺栓公稱長度l（l=2bms（0.2～0.3）d）根據(jù)題11－2結(jié)構(gòu)圖可知，半聯(lián)軸器凸緣（螺栓連接處）厚度b＝35mm查GB6170—86，得：螺母GB6170—86M36，螺母高度=31mmmmax查GB93—87，得：彈簧墊圈36GB93—87，彈簧墊圈厚度s=9mm則I=235319（0.2～0.2）36mm=117.2～120.8mm，取l=120mm（按GB5782