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第 3 章 螺纹联接和螺旋传动答案 一、思考题（略）习题Fa 二、3气缸盖联接结构如图所示，气缸内径 D=250mm，为保证气密性要求采用 12个 M18 的螺栓，螺纹内径 15.294mm、中径 16.376mm，许用拉应力=120MPa，取剩余预紧力为工作拉力的 1.5 倍，求气缸所能承受的最大压强（取计算直径dc=d1）。解：螺栓总拉力)3.14/(21a dF 残余预紧力ERFF5.1，EF为螺栓工作拉力。EEEERaFFFFFF5.25.1，5.2/aEFF N678313/294.1512013/)3.15.24/(22121 ddFE 汽缸压力为 p MPa 658.1)250/(4678312)/()4(22 DFnpE 4图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷 FQ100000N，螺栓材料为 5.8 级，Q235，SMPa 400，安装时不控制预紧力，取安全系数4S，取剩余预紧力为工作拉力的 0.4 倍，试确定螺栓所需最小直径。FE 解：许用拉应力 MPa1004400SS 2 个螺栓，z2，每个螺栓的工作载荷N 5000210000QzFFE 剩余预紧力N 200050004.04.0ERFF 故得螺钉的总拉力N 070020005000REaFFF 按强度条件，螺栓小径 mm764.1010070003.143.14)(c1 aFdd或 5如图刚性凸缘联轴器用 6 个普通螺栓联接。螺栓均匀分布在100mmD的圆周上，接合面摩擦系数0.15f，考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）2.1C。若联轴器传递的转矩 T150N.m，载荷较平稳，螺栓材料为 6.8 级，45钢，SMPa 480，不控制预紧力，安全系数取4S，试求螺栓的最小直径。解：许用拉应力 MPa 0124480SS 设螺栓所需预紧力为0F，则 CTDfzF20 即N0004210015.061500002.120DzfCTF 则螺栓小径 mm43.712040003.143.14)(0c1 Fdd或 6如图所示凸缘联轴器，用 4 个 M16 六角头铰制孔用螺栓联接，其受剪螺栓直径为d017mm，螺栓长 65mm，螺纹段长 28mm。螺栓材料为 Q235 钢，屈服极限SMPa 240，联轴器材料为 HT250，强度极限MPa025b。联轴器传递转矩 T2000N.m，载荷较平稳，试校核螺纹联接强度。附：受剪螺栓联接许用切应力 S2.5 许用挤压应力（静载）：对钢pS1.5；对铸铁2.5bp 解：设每个螺栓所受剪力为 F，则zFDT2，故 FTzD22200000041556452N 切应力Fd4645241728022.42MPa S2.5MPa2402596.，安全。挤压面高度度mm1423)2865(1 对铸铁许用挤压应力MPa1005.22505.2b1p 对钢许用挤压应力pS1.5MPa224015160.挤压应力1p10PMPa.112714176452dF，安全。7 如图所示，一铸铁托架用 4 个普通螺栓固定在钢柱上，已知静载荷 FQ3kN，距离l=150mm，接合面摩擦系数0.2f。螺栓取 5.6 级、35 钢，SMPa 300，不控制预紧力，取安全系数4S。铸铁的许用挤压应力pMPa 150，螺栓的相对刚度3.0kkkcbb，考虑可靠性系数（防滑系数）2.1C，试求螺栓所需最小直径。将载荷 FQ向螺栓组形心 C 简化，向下滑移的剪力 FQ3kN，绕 O-O 翻转力矩 MF lQN mm3000150450000 上面螺栓 1、2 受工作拉力 N75.803140445000044max2maxmax412maxmaxLMLMLLMLFiiE 在 FQ力作用下保证不滑移，设每个螺栓的预紧力为0F，则 N04502.0430002.1Q0zfCFF 许用拉应力MPa754300SS 螺栓总拉力N07.474157.8033.04500max0EcbbaFkkkFF 按强度条件，螺栓小径 mm229.107507.474143.143.11 aFd 计算下端不压坏：MPa150MPa950.0340615045000034015045004p20maxPWMAzF 安全。保证上边不出现缝隙：需上边边缘挤压应力 00minPWMAzF，PminMPa445003401504500001506340019702.