32_北航机械设计答案—螺纹连接(2)

第32章 螺纹连接的设计32-1 试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。弹簧垫圈通孔（a）螺纹孔底孔通孔（b）（c）（d）图32-2732-13 有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T，现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。答： 可以适当增加结合面的数量； 可以适当增加预紧力； 可以适当增加接合面的粗糙度，以提高摩擦因数。（如果第1种，不能实现，可以增加结合面数量）32-26 图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架，两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接，托架所受载荷随吊重量不同而变化，其最大载荷为20kN。试确定应采用哪种连接类型，并计算出螺栓直径。图32-43解：根据托架的结构，可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。（1）采用普通螺栓连接螺栓组受横向载荷：旋转力矩： 在横向载荷作用下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-23），取，可得 在旋转力矩作用T下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得其中(此题应该采用你第一次的方法，只是)，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加从图32-43（b）可知，各螺栓所受合预紧力为选取螺栓强度等级为10.9级，可得，取螺栓连接的安全系数，则螺栓材料的许用应力，则所需的螺栓危险剖面的直径为按GB169-81，选用M16的螺栓。（请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大 先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。在横向载荷20kN的作用下，各螺栓所受的横向力为在旋转力矩T的作用下，各螺栓所受横向力为各螺栓的预紧力为：螺栓直径：按GB169-81，选用M24的螺栓。（2）采用铰制孔螺栓连接 在横向载荷作用下，各螺栓所受剪力，由公式（32-25）可得 在旋转力矩作用T下，各螺栓所受剪力，由公式（32-31）可得其中从图32-43（c）可知，各螺栓所受合剪力为选取螺栓强度等级为4.6级，可得，取螺栓连接的安全系数，则螺栓材料的许用剪应力，许用挤压应力，则所需的螺栓危险剖面的直径为按许用剪应力计算 按许用挤压应力计算 ，可知当时，有按GB169-81，选用M12的螺栓。32-33 图32-50所示为悬挂吊车轨道的托架，可用两个普通螺栓连接在钢梁上。已知起吊重物时托架所受最大作用力P=10kN，钢梁和托架材料均为A3钢，有关尺寸如图32-50所示。试设计此螺栓连接。图32-50解：（1）螺栓受力分析经分析可知，螺栓组在P的作用下，承受轴向力和翻转力矩的作用：轴向力： 翻转力矩：由图32-50可知，左边螺栓1所受的工作拉力最大，为（2）求螺栓所受总拉力取螺栓相对刚度，则。取剩余预紧力，则预紧力：螺栓所受总拉力：（3）确定螺栓直径选取螺栓强度等级为4.6级，可得，取螺栓连接的安全系数，则螺栓材料的许用应力，则所需的螺栓危险剖面的直径为按GB169-81，选用M14的螺栓。（4）校核螺栓组连接的工作能力 连接接合面一端的挤压应力不得超过许用值，以防止接合面下段压碎，即式中接合面有效面积，抗弯截面模量带入表达式，得由相关机械设计手册，可知，故该连接接合面的下端不至于压碎。 连接接合面上端应保持