A、增加螺栓直径; B、提高螺栓材料的屈服强度; C、改用双螺母; D、柔性螺栓。
24、设计螺栓组连接时,虽然每个螺栓的受力不一定相等,但该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度,这主要是为了 C 。 A、外形美观; B、购买方便; C、便于加工和安装。 25、设计紧螺栓连接时,其直径愈小,则许用安全系数应取的愈大,这是由于直径愈小时, C 。
A、螺纹部分的应力集中愈严重; B、加工螺纹时愈易产生缺陷; C、拧紧时愈易拧断; D、材料的力学性能愈不易保证。 26、确定紧螺栓连接中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时,通常是按 D 来进行计算。
A、第一强度理论; B、第二强度理论; C、第三强度理论; D、第四强度理论。
27、就螺栓的破坏性质而言,根据统计分析,大约有90%的螺栓属于 B。
A、静强度破坏; B、疲劳破坏; C、螺纹副松脱; D、剪切破坏。 28、当采用铰制孔用螺栓连接承受横向载荷时,螺栓受到 C 作用。 A、弯曲和挤压; B、拉伸和剪切; C、剪切和挤压; D、扭转和弯曲。 29、滑动螺旋传动,其失效形式多为 B 。
A、螺纹压弯断; B、螺纹磨损;C、螺纹牙剪切; D、螺纹副咬死。 30、螺栓连接旋合螺纹牙间载荷分配不均匀是由于 D 。
A、螺母太厚; B、应力集中;
C、螺母与螺栓变形大小不同; D、螺母与螺栓变形性质不同。 31、受横向载荷的普通螺栓所受的载荷是 B ,受横向载荷的铰制孔螺栓所受的载荷是 A ,受轴向载荷的松螺栓所受的载荷是 A ,受轴向载荷的紧螺栓所受的载荷是 E 。
A、 工作载荷; B、预紧力; C、工作载荷+预紧力; D、剩余预紧力; E、工作载荷+剩余预紧力。
三、计算题
1、在一螺栓联接中,要想在M16的螺栓上产生一F0=500KN的轴向载荷,求作用在扳手上的力为多少?已知扳手长度L=15d,螺母与被联接件间为环状接触面,其外径为D0=27mm,内径d0=17mm,摩擦系数均取0.1。
解:查机械设计手册得,d=16mm时,其中径d2=14.701mm,螺距P=2mm。 1)螺纹升角
??arctg(2)当量摩擦角
P2)?arctg()?2.46?? ?d23.14?14.701?v?arctg(3)螺纹的摩擦阻力矩
T1?F0?f0.1)?arctg()?6.59? cos?cos30?d214.701tg(???v)?5000?tg(2.46??6.59?)?5.88?103N?mm 22334)螺母与被联接件环形接触面间的摩擦阻力
D0?d011273?173T2?fF02??0.1?5000?2?5.60?103N?mm 223327?17D0?d05)作用在扳手上的力
TT1?T2(5.88?5.6)?103F????47.8N
L15d15?162、凸缘联轴器如图所示,用8个普通螺栓联接,螺栓分布中心圆直径D0=195mm,螺栓材料为35钢,强度级别为5.6级,螺栓为M16,接合面摩擦系数f=0.15,防滑系数K=1.2,安全系数取3,求联接能传递的力矩T。
解:根据M16得d1=13.835mm。
1)[?]??sS?300?100MPa 32)
1.3F0?d12423.14?13.835?100?[?]?F0???1155N8
4?1.34?1.3?d12[?]3)F0?KfTf(r1?...?r8)?T?8frF0?Kf8?0.15?195?115582?1126.9N?m 1.23、如图所示,一矩形钢板用四个普通螺栓固定在槽钢构成的横梁上,在钢板的悬臂端受外载荷R=10000N,R力到螺栓组形心的距离L=600mm接合面摩擦系数f=0.3,防滑系数K=1.2,。试计算螺栓的预紧力F0
1)在转矩T作用下,螺栓所受横向力FST:
FST?T?rMAXTRL10000?600????15000N 4r4r4?1004r22)在外载荷R作用下,螺栓所受横向力FSR: R10000 FSR???2500N
Z43)螺栓所受最大总横向载荷FSMAX:
FSMAX?FST?FSR?15000?2500?17500N 4)计算预紧力F0:
F0?Kf?FSMAX1.2?17500??70000N
f?m0.3?14、有一钢制液压油缸,如图所示。缸内油压P= 3N/mm2,缸体内径D=160mm,螺栓分布直径D0= 200mm,缸盖外径D1= 240mm。为保证气密性要求,残余预紧力取为工作载荷的1.6倍,螺栓间弧线距离不大于100mm。已知螺栓的许用应力[σ] = 180MPa。试计算:(1)最少的螺栓数目;(2)单个螺栓承受的总拉力;(3)螺栓小径。
解:1)确定螺栓个数Z Z?100???D?Z?2)确定最大油压
Q???D100?6.28,所以Z取8
?D24?P???16024?3?60288N
3)确定单个螺栓受的总拉力
Q60288??7536N 88F??F''?F?1.6F?F?F??19593.6NF? 4)确定材料许用应力
[?]?180MPa
5)确定螺栓尺寸 d1?4?1.3?F??13.4mm
?[?]5、如图所示的铸铁(HT150)支架,用一组螺栓固定在钢制底座上,支架轴孔中心受一斜力P=10000N,P力与水平面的夹角?=30°,轴孔中心高度h=250mm,底版尺寸l1=200mm,l2=400mm,l3=150mm,螺栓孔中心距l=320mm。试求螺栓所受的最大轴向总载荷,并校核螺栓组联接接合面的工作能力。
解:1)螺栓受力分析
A、将斜力P分解为水平分力Px和垂直分力Pz,并将水平分力Px简化到接合面得翻转力矩M和接合面上横向力Px。 轴向力:Pz=Psin?=10000×sin30°=5000N 横向力:Px=Pcos?=10000×cos30°=8660N 翻转力矩:M=Px·h=8660×250=2165000N·m B、计算每个螺栓需要的预紧力F0
f(zF0?C2Pz)?KfPx
C1?C2取Kf=1.2,f=0.15,相对刚度=0.25(无垫
C21KfPx片):F0?(?Pz)=18257.5N
zfC1?C2C、计算螺栓的工作拉力:在垂直拉力Pz的作用下F1?在翻转力矩M作用下:F2?FMAX?PZ5000??1250N Z4M(l/2)2M2?2165000??3383N 2zl4?320z(l/2)总工作拉力:F?F1?F2?1250?3383?4633N D、计算螺栓的总拉力:F??F0?C1F?18257.5?0.25?4633?19416N
C1?C2
2)校核螺栓组联接接合面的工作能力 A、检查受载时铸铁底板右边缘处是否压溃
接合面有效面积为:A?l3?(l2?l1)?150?(400?200)?300000mm2l33接合面的有效抗弯模量为:W?3(l2?l1)?3.5?106mm36l2C2PZzF0MC1?C2??(?)?2.928MPa AWA
?pmax铸铁HT150的许用挤压应力为[?p]=60-75Mpa,所以接合面右边缘不会压溃。
B、检查载时铸铁底板左边缘处是否出现间隙
C2PZzF0MC1?C2??(?)?0所以接合面左边缘不会产生间隙 AWA?pmin