图5-31
解：1) 计算螺栓组连接允许传递的最大转矩Tmax
该铰制孔用螺栓联接所能传递的转矩大小受到螺栓剪切强度和配合面挤压强度的制约因此可按螺栓剪切强度条件来计算Tmax，然后校核配合面挤压强度，也可按螺栓剪切强度和配合面挤压强度分别求出
Tmax，取其值小者。本解按第一种方法计算。
由 ??2T???? 得 ?d026D42?3D?d0??3?340???112?92???891793N?mm
44 Tmax校核螺栓与孔壁配合面间的挤压强度
?p?2Tmax??p
6Dd0Lmin??式中 d0——螺杆直径，d0?11mm；
Lmin——配合面最小接触高度，Lmin?60?35?25mm；
[?p]——配合面材料的许用挤压应力，因螺栓材料的[?p2]大于半联轴器材料的[?p1]，故取
[?]?[?p1]?100MPa，所以
?p?2?8917913?31.8MPa
6?340?11?25满足挤压强度。故该螺栓组连接允许传递的最大转矩Tmax?8917913N?mm
2) 改为普通螺栓联接，计算螺栓小径d1
41
a. 计算螺栓所需的预紧力F0，按接合面间不发生相对滑移的条件，则有 6fF0?所以 F0?b. 计算螺栓小径d1 d1?D?KsTmax 2KsTmax1.2?8917913.4??65572.9N 3?0.16?3403fD4?1.3F04?1.3?65572.9??30.074mm
?[?]??120(25) 如图5-32为螺栓组连接的三种方案，其外载荷为F?，尺寸a、L均相同，a?60mm，
L?300mm。试分析计算各方案中受力最大螺栓所受横向载荷Fmax??并分析比较哪个方案好?
方案一 方案二 方案三
图5-32
解： 把外载荷F?向螺栓组连接的接合面形心简化，则该螺栓组连接受有横向载荷F?和旋转力矩在解图2.1所示的三个方案中，横向载荷F?及使螺栓组中的每个螺栓受到的横向载荷FrT?F?L的作用。相等，都等于
F?，且具有相同的方向；但由于螺栓布置方式不同，旋转力矩T使三个方案中受力最大螺3栓所受的横向载荷是不同的。 1) 方案一
由图可知，螺栓3受力最大，所受横向载荷为 F3max?Fr3?FrT3?2) 方案二
由图可知，螺栓4和6受力最大，所受横向载荷为 F4,6max?F?F?L?1L??1300??????F?????F??2.833R 32a?32a??32?60?F?F2r42rT4?F??FL??1??L????????????????F?
?3??2a??3??2a?2222 42
1?300??? =??F??2.522F? 9?2?60?3) 方案三
由图可知，螺栓8受力最大，所受横向载荷为 F8max?222Fr28?FrT8?2Fr8?FrT8?cos?
2FFL?F??FL?? =????????2????cos30
33a?3??3a?2L?1??L??2L?cos30??F?????????? =?3? 9a?3a??3a?2222221?300?2?300???cos30??F??1.962F? =??9?3?60?9?60比较三个方案中受力最大的螺栓受力情况，显然方案三中受力最大的螺栓受力最小，而且从受力分析图中可以看出，方案三中的三个螺栓受力较均衡，因此方案三较好。
(26) 如图5-33为方形盖板用四个螺栓与箱体连接，盖板中心点O的吊环受拉力F??20000N，尺寸如图5-33所示，设剩余预紧力F1?0.6F,F为螺栓所受的轴向工作载荷。试求：
1) 螺栓所受的总拉力F2，并计算确定螺栓直径。(螺栓材料的许用拉伸应力[?]?180MPa)
2) 如因制造误差，吊环由点O移到点O?，且OO??52mm，求受力最大螺栓所受的总拉力F2并校核(1)中确定的螺栓的强度。(螺栓材料的许用拉伸应力[?]?180MPa) 由GB 196—81查得：
M8：d1?8.376；M12：d1?10.106；M16：d1?13.835。
图5-33
解： 1) 吊环中心在点O时
此螺栓的受力属于既受预紧力F0作用，又受轴向工作载荷F作用的情况，根据题给条件，可求出螺
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栓的总拉力F2
F2?F1?F?0.6F?F?1.6F 而轴向工作载荷F是由轴向载荷F?引起的，故有 F?F?200000??5000N 44所以 F2?1.6?5000?8000N d1?4?1.3F2?????4?1.3?8000?8.577mm
??180查GB 196—1981，取M10?d1?10.106mm?8.577mm?. 2) 吊环中心移至点O?时
首先将载荷F?向点O简化，得一轴向载荷F?和一倾覆力矩M,M使盖板有绕螺栓l和3中心连线倾覆的趋势，M?F??OO??20000?52?141421.4N?mm 显然螺栓4受力最大，其轴向工作载荷F为 F4?F?FM?F?M2000014141.4????5500N
2242r42100?100所以 F2?1.6F?1.6?5500?8800N
?ca?1.3F21.3?8800??142.6MPa?[?]?180MPa 22?d1??10.10644故吊环中心偏移至点O?后螺栓强度仍足够。
(27) 有一提升装置如图5-34所示。
1) 卷筒用6个M8(d1?6.647mm)的普通螺栓固连在蜗轮上，已知卷简直径D?150mm，螺栓均布于直径D0?180mm的圆周上，接合面间摩擦系数f?0.15，防滑系数Ks?1.2，螺栓材料的许用拉伸应力[?]?120MPa，试求该螺栓组连接允许的最大提升载荷F???
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图5-34
2) 若已知F??6000N，其它条件同(1)，但d1未知，试确定螺栓直径。 由 GB 196——1981查得：
M8：d1?6.647mm；M10：d1?8.376mm；M12：d1?10.106mm；M16：d1?13.835mm
解：1) 计算允许最大提升载荷F?
此螺栓组的螺栓仅受预紧力F0作用，螺栓所能承受的最大预紧力F0max为 F0max[?]??d12120???6.6472???3203.2N
4?1.34?1.3则根据接合面间不发生相对滑动条件可得 6fF0max?D0D?KsF?? 22所以 F??6fF0maxD06?15?3203.2?180??2882.9N
KsD1.2?150 2) 确定螺栓直径
由接合面间不发生相对滑动条件可得 6fF0?D0D?KsF?? 22所以 F0?KsF?D01.2?6000?150??6666.7N
6fD06?0.15?1804?1.3F0 d1??????4?1.3?6666.7?9.589mm
??120查GB 196——1981，取M12?d1?10.106mm?9.589mm?
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