机械设计—螺纹联接与螺旋传动计算题

机械 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 —螺纹联接与螺旋传动计算题例13-1如图所示，用8个M24（d1=20.752mm）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力=80MPa，液压油缸的直径D=200mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为=1.6F，试求油缸内许用的的最大压强Pmax。例13-1图1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q；2．在求许用工作载荷F。解：根据：，解得：Q≤==20814N依题意：由：2.6F=20814，解得：F=8005N汽缸许用载荷：FΣ=zF=8F=64043 N根据：解得：MPa例13-5如例13-5图1所示螺栓联接，4个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R=4000N，L=300mm，r=100mm，接合面数m=1，接合面间的摩擦系数为f=0.15，可靠性系数Kf=1.2，螺栓的许用应力为=240MPa，试求：所需螺栓的直径（d1）。例13-5图1解：(1)将R简化到螺栓组形心，成为一个横向载荷R和一个转矩T，如例13-5图2所示，其中：Nmm(2)求每个螺栓联接承受的分力R的分力：FSR=R/z=4000/4=1000N例13-5图2T的分力：N(3求FSmax==3774N(4)据不滑移条件：QPfm≥KfFSmax所需预紧力QP：==30192N(5)根据强度条件：≤例13-5图3求得螺栓小径d1：=14.430mm讨论1：如果本题改为用铰制孔螺栓联接，在解法上有什么相同和不同之处？1．求FSR、FST和FSmax的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 相同，但求FST的 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 应为：2．铰制孔螺栓联接不用求预紧力，因为FSmax就是铰制孔螺栓解所受的剪力。3．强度条件不同。铰制孔螺栓联接的可靠性条件是剪切强度和挤压强度。讨论2：如果螺栓的布置改为如例13-5图3所示，螺栓中心到螺栓组形心的距离r不变。问那种布置 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 更合理？为什么？原来的布置方案更合理。因为在例13-5图3的方案中，螺栓1承载的两个分载荷FSR和FST方向相同，合成后的FSmax比原方案大。载荷大，所需螺栓尺寸就大。例13-6图示的夹紧联接中，柄部承受载荷P=600N，柄长L=350mm，轴直径db=60mm，螺栓个数z=2，接合面摩擦系数f=0.15，螺栓机械性能等级为8.8，取安全系数S=1.5，可靠性系数Kf=1.2，试确定螺栓直径。例13-6图1．螺栓只受预紧力QP；2．滑移面是轴的圆周；3．夹紧力R产生摩擦力传递转矩PL。4．夹紧力R由预紧力QP产生.解：根据不滑移条件：所需夹紧压力R：N所需预紧力：N螺栓材料的屈服极限MPa。许用应力为：MPa根据强度条件：所需螺栓的小径为：mm查粗牙普通螺纹基本尺寸 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 GB196-81，选用M10的螺栓，其小径mm。例13-7图示为一圆盘锯，锯片直径D=500mm，用螺母将其压紧在压板中间。如锯片外圆的工作阻力Ft=400N，压板和锯片间的摩擦系数f=0.15，压板的平均直径D1=150mm，取可靠性系数Kf=1.2，轴的材料为45钢，屈服极限=360MPa，安全系数S=1.5，确定轴端的螺纹直径。例13-7图1．此题为受横向工作载荷的普通螺栓联接2．螺栓只受预紧力QP；3．因只有左侧压板和轴之间有轴毂联接，即只有一个滑移面，是锯片和左侧压板之间，m=1；解：1）外载荷——最大转矩Nmm2）作用于压板处的横向工作载荷N3）根据不滑移条件计算预紧力N4计算螺栓直径MPa根据公式(6-11)螺栓的最小直径为mm查粗牙普通螺纹基本标准GB196－81,选用M12的螺栓，其小径mm。13-51．如题13-51图所示，用6个的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓性能为8.8级，安全系数S=3，缸内油压p=2.5N/mm2，为保证紧密性要求，剩余预紧力≥1.5F，求预紧力的取值范围。（端盖与油缸结合面处采用金属垫片）题13-51图题13-52图13-52．在图示的汽缸联接中，汽缸内径D=400mm，螺栓个数z=16，缸内压力p在0~2N/mm之间变化，采用铜皮石棉垫片，试确定螺栓直径。13-53．图示为某减速装置的组装齿轮，齿圈为45钢，=355MPa，齿芯为铸铁HT250，用6个8.8级M6的铰制孔用螺栓均布在D0=110mm的圆周上进行联接，有关尺寸如图所示。。试确定该联接传递最大转矩Tmax。题13-53图题13-54图13-54．如题13-54图所示支架，用4个普通螺栓联接。已知：R=4000N，L=400mm，b=200mm，每个螺栓所加的预紧力QP=3000N，设螺栓和被联接件的刚度相等，求螺栓所受的总拉力Q和剩余预紧力。13-55.如图所示为一厚度是的薄板，用两个铰制孔用螺栓固定在机架上。已知载荷，螺栓、板和机架材料许用拉应力，许用剪应力，许用挤压应力，板间摩擦系数。1）确定合理的螺纹直径。2）若改用普通螺栓，螺栓直径应为多大？（取可靠性系数）题13-55图题13-56图13-56.起重卷筒与大齿轮用八个普通螺栓连接在一起，如图所示。已知卷筒直径，螺栓分布图直径，接合面间摩擦系数，可靠性系数，起重钢索拉力，螺栓材料的许用拉升应力，试设计该螺栓组的螺栓直径。13-57．分析题13-55图所示的螺纹联接结构，找出其中的错误，简单说明原因，并画图改正。a           b            c题13-55图13-51 液压油缸盖所受的总载荷：N单个螺栓工作载荷：N查得螺栓的相对刚度，，取最小预紧力：N已知螺栓性能等级为8.8级，则。螺栓材料的许用应力为：查得M16螺栓的小径mm，代入强度条件：≤得螺栓许用总拉力：N则最大预紧力：N综上，预紧力的取值范围：10362≤≤23206N13-521）计算螺栓受力气缸盖所受的最大压力：N单个螺栓联接的轴向工作载荷：N取，单个螺栓的总拉力：N2）计算螺栓最小直径采用6.8级六角头螺栓(GB5282-86)，屈服极限MPa，抗拉强度极限=600MPa，查表取，螺栓材料的许用应力为：MPa根据强度条件，螺栓小直径：mm选用M16的螺栓，mm。3．验算螺栓疲劳强度根据d=16mm，=600MPa，查得，，由表1-4的经验公式：MPa取，则许用应力幅为：MPa查螺栓的相对刚度：，得螺栓应力幅：MPa因,所以不满足疲劳强度要求。4．提高螺栓的疲劳强度将被联接件之间的铜皮垫片改为金属垫片，查得螺栓相对刚度：，则：=15.7MPa＜满足疲劳强度要求。13-53 1)按剪切强度条件计算单个螺栓的许用剪力FS根据M6铰制孔用螺栓查得mm；螺栓的屈服极限MPa；查表取；则螺栓材料的许用剪应力为MPaN2)按剪切强度计算螺栓组的许用转矩T：Nmm=3249.51Nm3）计算许用挤压应力螺栓为8.8级，MPa，取，螺栓材料的许用挤压应力为MPa轮芯材料为铸铁HT250，强度极限MPa，取，许用挤压应力为：MPa轮芯材料较弱，以MPa计算转矩。4)按挤压强度条件计算单个螺栓的许用剪力FS由图，9mm，则：N5)按挤压强度条件计算螺栓组的许用转矩T2079000Nmm=2079Nm综上，此螺栓组所传递的最大转矩Nm。13-54 题13-54解图1）将载荷R移至螺栓组形心，成为R和M复合作用的状态，如题13-54解图所示。其中：Nmm2）求螺栓的分载荷：NN方向向下的工作载荷使螺栓所受拉力减小，应取为负值。3）求螺栓的总工作载荷F：左侧螺栓：F1=FM –FR=4000–1000=3000N右侧螺栓：F2=FM +FR=–4000–1000=–5000N4）求螺栓的总拉力Q：左侧螺栓：N右侧螺栓：N5）求螺栓的总拉力：左侧螺栓：N右侧螺栓：N13-55解：1）在载荷P作用下，螺栓组联接受到横向载荷作用时，设薄板受到的作用力为、，则根据薄板的力平衡条件有：①对于薄板，对两螺栓的对称中心O点取矩有：②由式①、②可得则螺栓2受到最大工作剪力作用：由螺栓杆的剪切强度条件可得螺栓杆与孔壁的挤压应力所以可取螺栓光杆直径为，螺纹外径为。（2）若改用普通螺栓联接，对于螺栓又有：即则螺栓2所受的总拉力为螺栓2危险截面的螺纹小径为：取螺栓。13-56解：1.计算旋转力矩T2.计算螺栓所需要的预紧力由得所以3.确定螺栓直径查GB196—1981，取M30。5．结构分析题13-57 主要结构错误分析如下：a．铰制孔螺栓联接（1）螺纹的大径应小于铰制孔配合直径（2）弹簧垫圈的切口倾斜方向错误（3）螺纹部分长度不够（4）螺栓无法由下向上装入b．双头螺柱联接（1）螺纹孔的的深度应大于螺杆拧入深度（2）螺纹孔内没有光孔，深度应大于螺纹孔，否则螺纹不能加工（3）上端螺柱的螺纹部分长度不够（4）下端螺柱无螺纹部分不可能拧入被联接件2的螺纹孔（5）上边的被联接件应该有通孔，其孔径应大于螺杆直径c．螺钉联接（1）螺钉头的周围空间尺寸太小，更没有扳手空间，圆柱螺钉头也不能拧紧（2）上面的被联接件必须为光孔，不能是螺纹孔（3）下面的被联接件应有螺纹，（4）光孔的直径应与螺纹小径近似相同，而不是等于螺纹大经（5）缺少防松措施a            b            c题13-55解图