5—55一牵曳钩用2个M10(d1=8. 376mm)的普通螺栓固定于机体上。已知接合面间摩擦系数f =，防滑系数Ks=，螺栓材料强度级别为级，装配时控制预紧力。试计算该螺栓组联接允许的最大牵曳力Fmax。
牵曳力
解：s=240MPa 查表5—10，S=~ 题5—55图 ?????S?240?200~160MPaS1.2~1.5 1.3F0由强度条件：?＝????2 ?d14
22???d?3.14?8.376?(200~160)1 F0???8472.85~6778.28N1.3?41.3?4 KF由承载条件：F0?S fz Ｆ?Ｆ０fz?(8472.85~6778.28)?0.15?2?2118.21~1694.57NKS1.2
Ｆmax?2118.21~1694.57N
5—56 有一受预紧力F0=1000N和轴向工作载荷F=1000N作用的普通紧螺栓联接，已知螺栓的刚度C b与被联接件的刚度C m相等。试计算该螺栓联接所受的总拉力F2和残余预紧力错误！链接无效。。在预紧力F0不变的条件下，若保证被联接件不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少
解：
总拉力 F2?F0?残余预紧力 F1?F0?Cb1F?1000??1000?1500NCb?Cm2Cm1F?1000??1000?500NCb?Cm2被联接件不离缝时的Fmax :F1?F0? Fmax?F0CmFmax?0Cb?CmCb?Cm?1000?2?2000NCmF(16)?F(24)4Z?D2p2?3.14?50024???16354.17NZ4?242?3.14?5002??24531.25N4?1625 25
5—57 如图所示，一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓联接。已知气缸中的压力p在0～2MPa之间变化，气缸内径D=500mm，螺栓分布直径D0=650mm。为保证气密性要求，残余预紧力F 1= F，螺栓间距t ≤ d (d为螺栓的大径)。螺栓材料的许用拉伸应力[]=120MPa，许用应力幅[a]= 20MPa。选用铜皮石棉垫片，螺栓相对刚度C b/（C b+Cm）=，试确定螺栓的数目和尺寸。
解：设取螺栓数目Z=16或24
则单个螺栓所受的轴向工作载荷F为： ?D2ppDD0题5—57图
单个螺栓所受的总拉力F2为：
F2(16)?F1?F?1.8F?F?2.8F?2.8?24531.25?68687.5N F2(24)?F1?F?1.8F?F?2.8F?2.8?16354.17?45791.67N
所需的螺栓直径d1： ??1.3?F2?????d12
4 4?1.3F24?1.3?68687.5d???30.788mm1(16) ??????120 4?1.3F24?1.3?45791.67d1(24)???25.1385mm ??????120
M36 d?31.670mm?30.788mm1(16)查表 d?26.211mm?25.1385mmM 301(24)
校核螺栓间距t
?D0650? t(16)???127.5625mm?4.5d?4.5?36?162mmZ16
?D0650?t???85.04mm?4.5d?4.5?30?135mm(24) Z24
校核应力幅a：
Cb2F2?16354.17???0.8??8.31MPa???a??20MPaa(16) Cb?Cm?d12?31.6702 Cb2F2?16354.17?a(24)??0.8??12.13MPa???a??20MPa22Cb?Cm?d1?26.211
确定螺栓的数目和尺寸:
Z?16 M36 l?100或90mm 查表 Z?24 M30 l?90mm 或
5—58如图凸缘联轴器（GB/T5843—1986）的型号为YLD10，允许传递的最大转矩T=630N·m，两半联轴器采用4个M12的铰制孔用螺栓联接，螺栓规格为M12×60（GB/T27
3—1988），螺栓的性能等级为级，联轴器材料为HT200,试校核其2
联接强度。若改用普通螺栓联接，两半联轴器接合面间的摩擦系数f =，防滑系数Ks=，试计算螺栓的直径，并确定其公称长度，写出螺栓标记。 解：s=640MPa 采用铰制孔用螺栓联接
铸铁的B=200MPa 螺杆d0=13mm
题5—58图 查表5—10
钢：S= SP= []=s/ S=640/=256 MPa [P]=s /SP=640/=512MPa
铸铁：SP=～ [P]= B/SP=200/～=100～80 MPa 单个螺栓所受的工作剪力F为： Trmax2?630 F?Z2?4?130?10?3?2423.08Nri? i?1
13 0
校核螺杆的剪切强度
F2423.08????18.26MPa???? 安全 ?2?d0?13244
校核螺杆、联轴器的挤压强度 Lmin=38－22=16mm F2423.08?P???11.65???P? 安全d0Lmin13?16
改用普通螺栓联接
查表5—10按不控制预紧力，设d=16mm取S=4 []=s /S=640/4=160MPa
KST1.2?630?2 由承载条件：F0???19384.62N Z0.15?4?130?10?3f?ri
i?1 1.3F0由强度条件：?＝???? 2?d1
4
4?1.3F04?1.3?19384.62 d???14.165mm 1????160?
取M20，d1=> (或取第二系列M18，d1=> 与假设基本相符，不必修改安全系数S。
螺栓的长度l>22×2+m+S=44+18+5=67 取l=70~80mm 螺栓标记：螺栓GB57882 M20×70(或80) ?—86 640????? 若按控制预紧力，取＝1.2~1.5， ?533.33~426.67MPaS1.2~1.5
d?4?1.3F?4?1.3?19384.62?7.7586~8.674mm ????(533.33~426.67)? 取M10，d?8．376mm?7.7586mm M12，d?10.106mm?8.674mm 取S0111 标记：螺栓GB5882—86 M10?70(或80) 螺栓GB5882—86 M12?70(或80)
机械设计作业第5答案解析
