机械设计作业集
22?F??5F? Fmax?FF2?FT2???????2.52F?3??2?图示知螺栓1、3受力最大 1FT方案三： FF横向载荷F在每个螺栓中心处的横向力为FF FT FF?F?F3Z32 FFT在每个螺栓中心处的横向力为FT FFFT TrmaxT300F5FFT1、???2、3?z 3a3?603Fmaxri2? i?1 螺栓2受力最大 Fmax?FF2?FT2?FFFTcos150??1.96F 由上述计算可知，方案三螺栓的Fmax较小，所以该方案较好。 15—63 如图所示，支座用4个普通螺栓固定在基座上，结构尺寸如图示，静载荷F=6KN，接合面间摩擦系数f=0.6，Ks=1.2, 螺栓的性能等级为6.8级；已知螺栓的相对刚度Cb/ (Cb+Cm)=0.2。试计算此联接所需的螺栓直径和每个螺栓的预紧力。 解:?s=480MPa 查表5—10按不控制预紧力，设d=12mm取S=4.4 [?]=?s/S=480/4.4=109.09MPa 查表5—7设基座为混凝土（或其他材料） [?P]=MPa 支座 1、螺栓受力分析 ①将F向接合面形心简化 3Fx?Fcos30??6000??5196.15N横向力 2 1?F?Fsin30?6000??3000N轴向力 y2 倾覆力矩M= Fx· l=5196.15×200=1039230Nmm ②单个螺栓轴向工作载荷分析 Fy3000FFy???750N在Fy作用下： Z4:在M作用下： MrM1039230FMmax?zmax???2939.39N?250 题5—63图 2?250sin45?Zsin45ri2? 2i?1 Fmax ?FFy?FMmax?750?2939.39?3689.39N左侧的两个螺栓受的轴向力最大班 级成 绩2、确定单个螺栓的预紧力F0 fFKsFx①按在Fx作用下不滑移确定F0 ，要求： 1Z?姓 名任课教师 Cm学 号批改日期fZ(F0?FFy)?KsFxCb?Cm
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F?KsFx?CmF?1.2?5196.15?(1-0.2)?750?3198.075N0FyfZCb?Cm0.6?4 ②按接合面左侧不离缝确定F0 ，要求：?Pmin>0 CmMZFMZ ?(F0?FFy)??0?Pmin?1? ACb?CmWAW ?33031004330210022[1-()]?3496592.196mm3)?()]?77636.5mmW? A??[(3233022 Cm MA1039230.48?77636.5F0?FFy??(1-0.2)?750??6368.63N Cb?CmWZ3496592.196?4 ③按不压溃确定F0 ，要求：? Pmax?[? P] CmZFMZM ?Pmax?1??(F0-FFy)????P? AWACb?CmW CmAMA77636.51039230?77636.5??F????F?3.0???(1-0.2)?750?53058.75NPFy 0ZWZCb?Cm43496592.196?4 综合①、②、③预紧力取F0=6370N 3、确定螺栓直径 CbF?F?螺栓的总拉力 20C?CFmax?6370?0.2?3689.39?7107.878Nbm 4?1.3F2d??10.3876mm 1???? 取M16 d1=13.835mm>10.3876mm （或M14 d1=11.835mm>10.3876mm） 大于假设的直径，S不必修改。 五 、结构设计与分析题 5—64试指出下列图中的错误结构，并画出正确结构图。 (a) 螺钉联接 班 级(b) 双头螺柱联接 姓 名学 号- 17 - 成 绩 (c) 铰制孔用螺栓联接任课教师批改日期 机械设计作业集
L 改正结构与图（a）相（a）螺钉联接 （b）双头螺柱联接 (c) 铰制孔用螺栓联接 被联接件上与螺栓头和螺母相接触的支承面处应有凸台或沉头（d）紧定螺钉联接 班 级姓 名学 号- 18 -
成 绩任课教师批改日期
机械设计作业第5答案
