机械设计基础课外习题杨可祯.ppt
（1）、螺纹的公称直径是指螺纹的 径，螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。（2）、三角形螺纹主要用于 ，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于 。（3）、受轴工作向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 Qa =（4）、联接承受横向工作载荷，当采用普通螺栓通孔联接时，横向载荷靠 来平衡；当采用铰制孔螺栓链接时，横向载荷靠 来平衡。（5）、双头螺栓的两被联接件之一是 孔，另一是 孔。 大径中径联接传动FE+FRF0+Fb被连接件接触面间摩擦力被连接件接触面间摩擦力螺栓杆本身螺栓杆本身通盲孔 （6）、相同大径的普通螺纹细牙比粗牙有 。A、较小的承载能力； B、 好的自锁性； C、承载面积小（7）紧螺栓联接强度公式 =1.3Q/（D21/4） 中，系数1.3是考虑A、应力集中； B、 安全系数； C、拉扭复合 D、承载面积（8）受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被连接件不出现缝隙，剩余预紧压力FRA、应小于零； B、应大于零； C、应等于零BCB（9）、平键联接中， 是工作面；楔形键联接中， 是工作面；平键联接中， 用于动联接。（10）提高螺栓联接强度有哪些主要措施？侧面上下面导向平键导向平键、降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；、改善螺纹牙间的载荷分布，使载荷分布比较均匀；、减小应力集中；、避免或减小附加应力0F =F +FbEbckkk总11、有一单个紧螺栓链接，已知该螺栓所受预紧力为Q0=1000N，所受轴向工作载荷F=500N，螺栓的相对刚性系数Kb/(Kb+Kc)=0.2，求螺栓所受的总拉伸载荷；残余预紧力。为保证结合面不出现缝隙，则该联接允许的最大工作载荷Qmax=?解：、0F =F +FbEbckkk总=1000+500 0.21100()N=1000-500(1 0.2)600()N力力F0b0C0FEFRFcFbABCFaR0F =F -F (1bEbckkk）11、有一单个紧螺栓链接，已知该螺栓所受预紧力为Q0=1000N，所受轴向工作载荷F=500N，螺栓的相对刚性系数Kb/(Kb+Kc)=0.2，求螺栓所受的总拉伸载荷；残余预紧力；为保证结合面不出现缝隙，则该联接允许的最大工作载荷Qmax=?解：、力力F0b0C0FEFRFcFbABCFaR0F =F -F (1bEbckkk）令：00EFFk(1-)bbckkmax1250()QN12、图示螺栓连接中，采用两个M20的螺栓，其许用拉应力=160MPa联接件结合面间摩擦系数f=0.20，联接可靠系数C=1.2 ，试计算该联接允许传递的横向载荷FR=?（M20的螺栓d1=17.294mm）。解：求单个联接螺栓所能承受预紧拉力 : 21d4 1.3F 求单个联接螺栓允许传递的横向载荷 : fRmFFC =28896(N)=9632(N)该联接允许传递的横向载荷FR： FR=2FR =19264（N）轴轴螺栓D T解：、求联轴器传递扭矩、求联轴器传递扭矩T 及单个螺栓承受横向工作载荷及单个螺栓承受横向工作载荷F69.55 10PTn649.59.55 109.45 10960N mmFF13、图所示一凸缘联轴器，用6个普通螺栓将两半联轴器相联，螺栓中心圆直径D=220mm，被联轴的转速n=960r/min,传递的功率P = 9.5kw。联轴器接合面的摩擦系数f=0.2，试确定螺栓的直径(螺栓的 =80MPa)。解：26TFD42 9.45 100.1436 220KN轴轴螺栓D TFF、所需轴向预紧力、所需轴向预紧力FaacFFmf1.2 0.1430.8580.2KN13、图所示一凸缘联轴器，用6个普通螺栓将两半联轴器相联，螺栓中心圆直径D=220mm，被联轴的转速n=960r/min,传递的功率P = 9.5kw。联轴器接合面的摩擦系数f=0.2，试确定螺栓的直径(螺栓的 =80MPa)。解：轴轴螺栓D TFF13、图所示一凸缘联轴器，用6个普通螺栓将两半联轴器相联，螺栓中心圆直径D=220mm，被联轴的转速n=960r/min,传递的功率P = 9.5kw。联轴器接合面的摩擦系数f=0.2，试确定螺栓的直径(螺栓的 =80MPa)。 、确定螺栓的直径强度准则： 214 1.3aFd 14 1.3aFd 34 1.3 0.858 104.2180mm选取螺栓 M614、如图所示为一螺旋拉紧装置，旋转中间零件，可使两端螺杆、如图所示为一螺旋拉紧装置，旋转中间零件，可使两端螺杆A及及B向中央向中央移近，从而将两零件拉紧。已知螺杆移近，从而将两零件拉紧。已知螺杆A及及B的螺纹为的螺纹为M16( )15. 0fmaxT单头，螺杆单头，螺杆A及及B材料的许用拉伸应力材料的许用拉伸应力，螺纹副间摩擦因数，螺纹副间摩擦因数。试计算允许施加于中间零件上的最大转矩。试计算允许施加于中间零件上的最大转矩=？B螺杆A螺杆FFT【解解】：1.计算单个螺杆所能承受的最大轴向拉力计算单个螺杆所能承受的最大轴向拉力maxF所以所以 N1 .9251N803 . 14835.133 . 14221maxdF。 43 . 121cadF由由 3 . 1421d得得F2.计算计算施加于单个施加于单个螺纹副的摩擦力矩螺纹副的摩擦力矩max1T当量摩擦角为当量摩擦角为 53. 8arctanf 14、如图所示为一螺旋拉紧装置，旋转中间零件，可使两端螺杆、如图所示为一螺旋拉紧装置，旋转中间零件，可使两端螺杆A及及B向中央向中央移近，从而将两零件拉紧。已知螺杆移近，从而将两零件拉紧。已知螺杆A及及B的螺纹为的螺纹为M16( )15. 0 fmaxT单头，螺杆单头，螺杆A及及B材料的许用拉伸应力材料的许用拉伸应力，螺纹副间摩擦因数，螺纹副间摩擦因数。试计算允许施加于中间零件上的最大转矩。试计算允许施加于中间零件上的最大转矩=？B螺杆A螺杆FFT【解解】：施加于施加于螺纹副的最大力矩为螺纹副的最大力矩为 2tan2maxmaxdFT所以所以 mmN22.13230mmN2701.1453. 8480. 2tan1 .9251max1 Tmm16dmm701.142dmm2P1n由查由查GB1961981查得，查得，M16螺纹的大径螺纹的大径，中径，中径，螺距，螺距，单线，即线数，单线，即线数 所以螺旋升角为所以螺旋升角为480. 2701.1421arctanarctan2dnpmaxTmmN8 .29667mmN9 .1483322max1max TT3.计算允许施加于中间零件上的最大转矩计算允许施加于中间零件上的最大转矩因为施加于中间零件上的转矩要克服螺杆因为施加于中间零件上的转矩要克服螺杆A、B两处螺纹副间的两处螺纹副间的摩擦力矩，则有摩擦力矩，则有14、如图所示为一螺旋拉紧装置，旋转中间零件，可使两端螺杆、如图所示为一螺旋拉紧装置，旋转中间零件，可使两端螺杆A及及B向中央向中央移近，从而将两零件拉紧。已知螺杆移近，从而将两零件拉紧。已知螺杆A及及B的螺纹为的螺纹为M16( )15. 0 fmaxT单头，螺杆单头，螺杆A及及B材料的许用拉伸应力材料的许用拉伸应力，螺纹副间摩擦因数，螺纹副间摩擦因数。试计算允许施加于中间零件上的最大转矩。试计算允许施加于中间零件上的最大转矩=？B螺杆A螺杆FFT【解解】：12、一钢制液压油缸，油压 p=3MPa , 油缸内径D=160mm，为保证气密性要求，螺栓间距L不得大于4.5d（d为螺栓螺纹大径），若取螺栓力学性能等级为5.8级，试计算此油缸的螺栓联接和螺栓分布直径D0.DD0解：、决定工作载荷、决定工作载荷FE:初取螺栓个数 Z=1224EpDFZ23 3.14 1604 125.024KN、决定螺栓总拉伸载荷、决定螺栓总拉伸载荷Fa为保证气密性要求FR=1.8 FE2.8aEREFFFF14.07KN、求螺栓直径、求螺栓直径12、一钢制液压油缸，油压 p=3MPa , 油缸内径D=160mm，为保证气密性要求，螺栓间距L不得大于4.5d（d为螺栓螺纹大径），若取螺栓力学性能等级为5.8级，试计算此油缸的螺栓联接和螺栓分布直径D0.、求螺栓直径、求螺栓直径解：查表得：400sMPa装配时不需严格控制预紧力装配时不需严格控制预紧力3s 初选 ss400133.33MPa、决定螺栓分布直径、决定螺栓分布直径 14 1.3daF 34 1.3 14.07 1013.223.14 133.3mm取M16的螺栓，查表验证S取值02 10 2160 2 10 2 (16 36)218224mmDDe D0De e取：D0 =220mm、验证螺栓间距、验证螺栓间距L12、一钢制液压油缸，油压 p=3MPa , 油缸内径D=160mm，为保证气密性要求，螺栓间距L不得大于4.5d（d为螺栓螺纹大径），若取螺栓力学性能等级为5.8级，试计算此油缸的螺栓联接和螺栓分布直径D0.解：0L=DZ3.14 220=57.612mm72mmZ的个数合适
