机械设计基础 课后习题答案汇总 郭魂 第10--16章 螺栓连接---轴的结构.pdf

习题10.2：有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，

如图所示。已知气缸中的压力P在02MPa之间变化，气

缸内径D500mm，螺栓分布圆直径D0650mm。为保证

气密性要求，残余预紧力F01.8F（F为螺栓的轴向工作

载荷），螺栓间距t≤4.5d（d为螺栓的大径）。螺栓材

料的许用拉伸应力[σ]120MPa。试设计此螺栓组连接。

机械设计——联接例题

解题分析：本题是典型的仅受轴向载荷作用的螺栓组连接。但是，

螺栓所受载荷是变化的，因此应先按静强度计算螺栓直径，然后

校核其疲劳强度。此外，为保证连接的气密性，不仅要保证足够

大的残余预紧力，而且要选择适当的螺栓数目，保证螺栓间间距

不致过大。

解题要点：

1．初选螺栓数目Z

因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间间距不致

过大，所以应选用较多的螺栓，初取Z24。

2．计算单个螺栓的轴向工作载荷F

（1）螺栓组连接的最大轴向载荷F：

Q

D250025

Fp23.92710N

Q44

机械设计——联接例题

（2）单个螺栓的最大轴向工作载荷F：

FFQ3.92710616362.5N

Z24

3．计算螺栓的总拉力F∑



FFF2.8F2.816362.545815

0

4．计算螺栓直径

5.2F5.245815

d25.139mm

1

[]120

查手册，取M30（d26.211mm25.139mm）。

1

5．校核螺栓间距

实际螺栓间距为

D650

t085.1mm4.5d4.530135mm

Z24

故螺栓间距满足连接的气密性要求。

习题10.6：如图所示螺栓联接，4个普通螺栓成矩形分布，

已知螺栓所受载荷R4000N，L300mm，r100mm，

接合面数m1，接合面间的摩擦系数为f0.15，可靠性

系数K1.2，螺栓的许用应力为[σ]240MPa，试求：所

f

需螺栓的直径（d）。

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，如图所示，其中：

TRL400030012105N.mm

(2)求每个螺栓联接承受的分力

R的分力：FSRR/z4000/41000N

TT12105

T的分力：FST3000

rzr4100

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