10-1证明 当升角与当量摩擦角 符合 时,螺纹副具有自锁性。
当 时,螺纹副的效率
所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时,其效率必小于 50%。 10-2解 由教材表10-1、表10-2查得
,粗牙,螺距 ,中径
螺纹升角
,细牙,螺距 ,
中径
螺纹升角
对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中,细牙螺纹的升角较小,更易实现自锁。 10-3解 查教材表10-1得
粗牙 螺距 中径 小径
螺纹升角
普通螺纹的牙侧角 ,螺纹间的摩擦系数
当量摩擦角
拧紧力矩
由公式 可得预紧力
拉应力
查教材表 9-1得 35钢的屈服极限
拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限,螺栓将损坏。
10-4解 (1)升角
当量摩擦角
工作台稳定上升时的效率:
( 2)稳定上升时加于螺杆上的力矩
( 3)螺杆的转速
螺杆的功率
( 4)因 ,该梯形螺旋副不具有自锁性,欲使工作台在载荷 作用下等速下降,
需制动装置。其制动力矩为
10-5解 查教材表9-1得 Q235的屈服极限 ,
查教材表 10-6得,当控制预紧力时,取安全系数
由许用应力
查教材表 10-1得 的小径
由公式 得
预紧力
由题图可知 ,螺钉个数 ,取可靠性系数
牵曳力
10-6解 此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到拉伸 ,故螺杆受到拉扭组合变形。
查教材表 9-1得,拉杆材料Q275的屈服极限 ,
取安全系数 ,拉杆材料的许用应力
所需拉杆最小直径
查教材表 10-1,选用螺纹 ( )。
10-7解 查教材表 9-1得,螺栓35钢的屈服极限 ,
查教材表 10-6、10-7得螺栓的许用应力
查教材表 10-1得, 的小径
螺栓所能承受的最大预紧力
所需的螺栓预紧拉力
则施加于杠杆端部作用力 的最大值
10-8解 在横向工作载荷 作用下,螺栓杆与孔壁之间无间隙,螺栓杆和被联接件接触表面受到
挤压;在联接接合面处螺栓杆则受剪切。
假设螺栓杆与孔壁表面上的压力分布是均匀的,且这种联接的预紧力很小,可不考虑预
紧力和螺纹摩擦力矩的影响。
挤压强度验算公式为:
其中 ; 为螺栓杆直径。
螺栓杆的剪切强度验算公式
其中 表示接合面数,本图中接合面数 。
10-9解 ( 1)确定螺栓的长度
由教材图 10-9 a)得:螺栓螺纹伸出长度
螺栓螺纹预留长度
查手册选取六角薄螺母 GB6172-86 ,厚度为
垫圈 GB93-87 16,厚度为
则所需螺栓长度