2022年机械设计答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第五章习题答案5-4 图 5-48 所示的底板螺栓组连接受外力 . 的作用；外力 .作用在包含 x 轴并垂直于底板接合面的平面内；试分析底板螺栓组的受力情形,并判定哪个螺栓受力最大 .保证连接安全工作的必要条件有哪些？解：1. 载荷分解. = . cos . . = .sin M = . . l .h2. 螺栓上的受力分析（ 1 ） 在竖直方向上,螺栓承担的轴向拉伸工作载荷. .F = .（ 2 ）在水平方向上, 螺栓受力 .的作用,需要靠螺栓上的预紧力产生的摩擦力来阻挡相对滑动,故 f N . . p75 ,5-9 其中正压力N = z .

2、0-.+. . .注： . 防滑系数. . 被连接件刚度. .螺栓刚度即名师归纳总结 f z . 0 -.+. . . .第 1 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3 在倾覆力矩 M 作用下,螺栓受的载荷a. 如 M 0 ,倾覆力矩为逆时针方向 右边螺栓受到力的加载作用,使螺栓受力增大；左边螺栓受到力的减载作用,使螺栓受力减小；在这种情形下,右边受力最大,左边受力最小；b. 如 M 11.00 的是 M14、M15、a 在 20 kN 的横向应力作用下,每个螺栓受到的预紧力满意 f . 0 z i . .所以. 0 . .1.2 = .

3、20 2 = 7.5 kN 8 . . b 在转矩 T = 20 受到的预紧力为300 = 6000 N . mm 的作用下,每个螺栓. 0 = . .= 1.2 6000 8 106 = 42.45 kN. .=1 .0.2 c 利用矢量合成的方法名师归纳总结 . 0 = . 0 . 0 = 49.95 Kn第 4 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - d 仅受预紧力的螺栓危急截面的拉伸强度条件为. .= 1.3 .0 . 2 4 .1其中 为 120 MPa ,故. 1 4 1.3 . . . 0 = 26.25 mm由机械设计手册可查,

4、选取 M32通过对比,可知在此题目的情形下用铰制孔用螺栓连接为宜：1）可用较小规格螺栓承担较大的横向载荷和转矩2）如采纳一般螺栓连接,就需要至少 M32 的大螺栓,可以得出结论, 一般螺栓连接不相宜承担较大的横向载荷和转矩,较相宜承担轴向载荷5-10 图 5-18 所示为一汽缸盖螺栓组连接；已知气缸工作气压 P = 0 1 MPa ；缸盖和缸体均为钢制,直径. = 350 mm ,. = 250 mm,上下凸缘厚均为25 mm ,试设计此连接；解：（ 1 ）确定螺栓数目 z 和螺栓连接相关参数的选定由表 5-4 螺栓间距表知,当工作压力为 P = 0 1 MPa时,螺栓间距. 0 7d, 取.

5、 0= 名师归纳总结 6d , 螺栓个数取为 12 个,就螺栓间距 . 0= 第 5 页,共 7 页. 1 .= 91.58 mm,螺栓直径为d = .0= 691.58 6= 15.3 mm故按系列标准选d = 16 mm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （ 2 ）选取螺栓的材料为低合金钢 屈服极限 . .= 640 MPa8.8 级,查表得,其（ 3 ）求单个螺栓轴向所受总拉伸载荷1 总的工作载荷为.= . . 22P = . 250 2= 49062.5 N442 每个螺栓的轴向工作载荷为F = .= 40962.5= 4088.54 N123

6、确定单个螺栓上的总拉伸载荷对于有密封性要求的连接： . 1= （ 1.5 1.8 ）F ,在此取 . 1= 1.8 F就 . 2 = . 1 F = 2.8 F = 2.8 4088.54 = 11447.9 N（ 4 ） 螺栓长度运算l = 25 + 25 +（ 0.2 0.3 ） d .螺母 （ h = d ） = 69.2 70.8 mm因此选用螺栓的长度为 70 mm由机械设计手册可知,选取螺栓为 GB/T 5782-86 M16 70 ,螺纹小径 . 1= 13.835 mm（ 5 ）校核螺栓强度由于气缸盖对连接的紧密性要求高,在装配时应掌握预紧力,查表 5-10 得安全系数 S = 4 ,就名师归纳总结 . .= 1.3 .2 . 2 4 .1= 1.3 11447.9= 99 MPa第 6 页,共 7 页.4 13.8352- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 又知道 =.= 640= 160 MPa . .4故 满 足 强 度 要 求 , 因 此 选 用 螺 栓 为 GB/T 5782-86 M16 70 ,数目为 12 个；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页