2010机械设计期末复习.pptVIP

螺纹连接典型习题 1、某一受轴向力的紧螺栓联接，已知螺栓刚度C1=0.5×106N/mm，被联接件刚度C2=2×106N/mm，螺栓预紧力F0=9000N，螺栓受工作载荷F=5400N，求螺栓所受的总拉力F2及被联接件之间的残余预紧力F1。 解： 残余预紧力： 2、如图所示为一螺栓联接的力—变形图。若保证残余预紧力F1的大小等于其预紧力F0的一半。试求该联接所能承受的最大工作载荷和螺栓所受的总拉力。 解： F1=F0/2 F2=F1+F F2=F0+CbF/(Cb+Cm)=2F1+F/2 F1+F=2F1+F/2 ∴F=2F1=F0 F2=3F/2=3F0/2=3F1 3、图示为一汽缸盖螺栓联接。已知汽缸内径D=200mm，最大工作压力p = 2 MPa，缸盖与缸体用8个螺栓联接，螺栓相对刚度 =0.8，要求螺栓残余预紧力F1为螺栓最大工作载荷F的1.5倍，试求： 1）单个螺栓所受总拉力F2的大小； 2）单个螺栓所受预紧力F0为多少？ 3）若采用性能等级为4.6的螺栓，计算螺栓小径。(取安全因数S=1.0) 解： 1、螺栓总拉力F2的大小 （1）汽缸盖最大载荷： （2）螺栓工作载荷 F= 62800 / 8 N=7850N； （3）残余预紧力F1 F1=1.5F， F1=1.5×7850N=11775N （4）螺栓总拉力F2的大小：F2=F1+F=2.5F=2.5*7850N=19600N； 2、 螺栓预紧力F0 F2=F0+ΔF，ΔF= F=0.8*7850N=6280N， F0= F2-ΔF=19600-6280N=13320N； ＝ 160 MPa mm 3、性能等级为4.6的螺栓，屈服极限：σs=400×0.6＝240 MPa， 许用应力： 计算螺栓尺寸： 4、图示支架用4个普通螺栓连接在力柱上，已知载荷P=12400N，连接的尺寸参数如图所示，结合面摩擦系数f=0.2，螺栓材料的屈服极限σs=270N/mm２，安全系数S=1.5，螺栓的相对刚度为0.3，防滑系数Ks=1.2。试求所需螺栓小径d1。 解题要点： 1、载荷P产生倾覆力矩M，在M的作用下，左边的两个螺栓所受轴向拉力最大，容易拉断失效，因此所需螺栓小径d1的计算应以左边两螺栓为对象； 2、在横向载荷P的作用下，支架可能产生滑移，使联接失效。为此，要保证在螺栓预紧力作用下，联接的结合面间产生的摩擦力大于横向载荷与防滑系数的乘积； 解：在力P的作用下： 1、螺栓组联接承受的倾覆力矩（顺时针方向） M=P×150=1860000N﹒cm 2、在倾覆力矩M的作用下，左边螺栓受力较大，所受载荷Fmax： Fmax= = =5812.5N 3、在横向力P作用下，支架与力柱结合面可能产生滑移，根据不滑移条件 fF0z≥KsP 可得 F0≥ =18600N F=18600+0.3×5812.5=20343.75N = =13.677mm 4、左边螺栓所受总拉力F2： F2=F0+ 5、螺栓的许用应力[σ]=σs/S=270/1.5=180MPa 螺栓危险截面的直径（螺栓小径d1） 6、d1≥ 带传动典型习题 1、设单根V带所能允许传递的功率P1=4.2kw，主动带轮dd1=160mm，转速n1=1450r/min，包角α=1400，带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.2。求此单根V带传递的有效拉力Fe和紧边拉力F1。 解： 2、单根V带传递的最大功率P=4.82KW，小带轮直径D1=180mm，大带轮直径D2=400mm，n1=1450r/min，小轮包角α1=152°，带和带轮的当量摩擦系数fv=0.25，试确定带传动的有效圆周力Fe、紧边拉力F1和张紧力F0。 解：v=πD1n1/60=13.666m/s 由 P=FeV/1000 则 Fe=1000P/v=352.7N 由 Fe=2F0(efvα -1)/(efvα +1) 得 F0=Fe/2(efvα +1)/(efvα -1)=551.6N F1=F0+Fe/2=727.95N F2=F0-Fe/2=375.25N 3、图示为带传动简图。轮1为主动轮。试问： （1）带传动的主要失效形式有哪些？带传动工作时为什么出现弹性滑动现象？这种滑动是否可以避免？ （2）带传动工