机械设计第八版第五章答案

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《机械设计》(第八版)课后习题答案(全共页)

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封面作者:PanHongliang仅供个人学习第三章机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限,取循环基数,,试求循环次数N分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解]3-2已知材料的力学性能为,,,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解]得,即根据点,,按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4圆轴轴肩处的尺寸为:D=72mm,d=62mm,r=3mm。

如用题3-2中的材料,设其强度极限σ=420MPa,精车,弯曲,βq=1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

B[解] 因,,查附表3-2,插值得,查附图3-1得,将所查值代入公式,即查附图3-2,得;按精车加工工艺,查附图3-4,得,已知,则根据按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5如题3-4中危险截面上的平均应力,应力幅,试分别按①②,求出该截面的计算安全系数。

[解] 由题3-4可知(1)工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的循环特性不变公式,其计算安全系数(2)工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的平均应力不变公式,其计算安全系数第五章螺纹连接和螺旋传动习题答案5-5图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。

两块边板各用4个螺栓与立柱相连接,托架所承受的最大载荷为20kN,载荷有较大的变动。

试问:此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜?为什么?Q215,若用M6×40铰孔用螺栓连接,已知螺栓机械性能等级为8.8,校核螺栓连接强度。

[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜因为托架所受的载荷有较大变动,铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置,并能承受横向载荷,增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移,而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩,连接不牢靠。

(1)确定M6×40的许用切应力[]由螺栓材料Q215,性能等级8.8,查表5-8,可知,查表5-10,可知(2)螺栓组受到剪力F和力矩(),设剪力F分在各个螺栓上的力为,转矩T分在各个螺栓上的分力为,各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即由图可知,螺栓最大受力故M6×40的剪切强度不满足要求,不可靠。

机械设计第八版课后答案

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3.5课后习题详解3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa -σ=1180,取循环基数N ,m =⨯=605109,试求循环次数N 分别为7 000,25 000,620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

解N .MPa --σ=σ==111803736N .MPa --σ=σ111803243N .MPa --σ=σ=111802270 3-2 已知材料的力学性能为s MPa,MPa,.-σσ=σ=φ=126017002,试绘制此材料的简化极限应力线图(参看图3.2的A ’D ’G ’C )。

解 ()()A',,C ,01702600,由.MPa .σ-σ-σσ-σ⨯φ=⇒σ===σ+φ+10100222170283331102 得()D'./,./283332283332。

根据点()()()A',,C ,D'.,.017026001416714167按比例绘出该材料的极限应力线图如3.13所示。

有图3-3 一圆轴的轴肩尺寸为:D mm,d mm,r mm ===72623,材料为CrNi 40,其强度极限a MPa σ=900,屈服极限s MPa σ=750,试计算轴肩的弯曲有效应力集中系数k σ。

解 由于D /d /.,r /d /.====72621163620048,所以查教材附表 3.1,插值得a .σ≈246,查教材附科3.1,插值得q .σ≈090,则()()k q a ...σσσ=+-=+⨯-=11109024612313-4 圆轴的轴肩尺寸为:D mm,d mm,r mm ===54453,如用题3-2中的材料,设其强度极限B MPa σ=420,试绘制此零件的简化极限应力线图。

解 由D /d /.,r /d /.====5445123450067,所以,查教村附表 3.1,插值得a .σ≈299,查教材附图3.1,插值得q .σ≈078,则()()k q a ...σσσ=+-=+⨯-=1110782291201查教材附图3.2,插值得.σε≈074,按粗车加工工艺,查教材附图3.4,插值得.σβ≈13,则q k .K ....σσσσ⎛⎫⎛⎫=+-=+-⨯= ⎪ ⎪εββ⎝⎭⎝⎭11201111122507408313得()()()A',,,C ,D'.,.075562600141676296按比例绘出该零件的极限应力线图如图 3.14所示。

机械制造装备设计第五章习题答案

机械制造装备设计第五章习题答案

第五章机床夹具设计习题答案1.机床夹具的作用是什麽?有那些要求?(1)机床夹具的作用1)保证加工精度 2)提高生产率 3) 扩大机床的使用范围。

4) 减轻工人的劳动强度,保证生产安全。

(2)机床夹具的要求1)保证加工面的位置精度 2) 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应3) 安全、方便、减轻劳动强度 4) 排屑顺畅 5)应有良好的强度、刚度和结构工艺性。

2.机床夹具的组成有那些部分?1)定位元件及定位装置 2)夹紧元件及夹紧装置 3)导向及对刀元件4)动力装置 5)夹具体 6)其它元件及装置不同的生产条件下的夹具,其组成会有不同。

3.何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况,它们各包括那些方面?(1)六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点,限制工件的六个自由度,使工件实现完全定位。

(2)定位的非正常情况是指凡是保证加工位置精度的自由度均已被约束所限制的情况,它可以是完全定位,即限制了六个自由度,也可以是小于六个约束点。

(3)定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。

欠定位是指保证加工精度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。

此情况不能保证加工精度,因此此定位方案是绝对不允许的。

过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的约束所重复限制。

一般情况下这是不允许的。

但在工件定位和定位元件精度很高或者在工件刚度很低的情况下,过定位的情况是被允许的。

4.试分析图5-7中a、c方案为什麽属过定位?如何改进的?尚存在什麽问题?5.7过定位及其改进图 5.7 a):工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑,为平面约束,限制3个自由度,而每个短圆柱销插入工件孔内,限制了2个自由度,因此共限制了7个自由度,超出了6个,即y方向的移动自由度被重复限制了,因此属于过定位。

C):工件左端由销的又台阶端面定位,此端面限制了3个自由度,而销的长径比已超过1,属于长销,它限制了4个自由度,共限制了7个自由度,还有转动的自由度没有被限制。

机械设计复习资料及答案

机械设计复习资料及答案

5.提高螺纹联接强度的措施有哪些?1)改善螺纹牙间的载荷分配不均;2)减小螺栓的应力幅;3)减小螺栓的应力集中;4)避免螺栓的附加载荷(弯曲应力);5)采用合理的制造工艺。

3.螺纹联接有哪些基本类型?适用于什么场合?螺纹联接有 4 中基本类型。

螺栓联接:用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。

螺钉联接:用于不能采用螺栓联接(如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间),又不需要经常拆卸的场合。

双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。

紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合。

根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松。

3-7.拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定的预紧力,如果要以比较小的拧紧力矩T 来得到要求的预紧力Q P,可采用__A______。

A.细牙螺纹 B.双线螺纹C.适当润滑 D.增加螺母与被联接件支承面间的面积3-8. 在螺纹联接中,按防松原理,采用双螺母属于___A_____。

A.摩擦防松 B.机械防松C.破坏螺旋副的关系防松 D.增大预紧力防松3-14.在螺纹联接设计中,被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是为了6_____D___。

A.使工作面均匀接触 B.使接触面大些,提高防松能力C.安装和拆卸时方便 D.使螺栓不受附加载荷作用3-16.当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓____D____。

A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切,也可能受拉伸3-17.当铰制孔螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓__A______。

A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切,也可能受拉伸3-19.对于受轴向载荷的紧螺栓联接,当螺栓总拉力Q 和剩余预紧力Q P′不变,减小螺栓的刚度,则螺栓的应力幅σa和预紧力Q P 也会发上变化。

机械设计第八版课后习题答案西北大学机械原理

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第三章 机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。

如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因2.14554==d D ,067.0453==d r ,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。

机械设计第八版第五章答案

机械设计第八版第五章答案

机械设计第五章课后习题5-1分析比较普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点,各举一例说明它们的应用5-2将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处?5-2分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情况,它的最大应力,最小应力如何得出?当气缸内的最高压力提高时,它的最大应力,最小应力将如何变化?5-4 ?图5-49所示的底板螺栓组联接受外力F X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况,并判断哪个螺栓受力最大?堡证联接安全工作的必要条件有哪些?5-5图5-50是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。

两块边板各用4个螺栓与立柱相联接,托架所承受的最大载荷为KN载荷有较大的变动。

试问:此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜?为什么?5-6已知托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。

托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为 mm 大小为60KN 的载荷作用。

现有如图5-51所示的两种螺栓不知型式,设采用铰制孔用螺栓联接,试问哪一种 不知型式所用的螺栓直径较小?为什么?5-7图5-52所示为一拉杆螺纹联接。

已知拉丁所受的载荷F=56KN 载荷稳定,拉丁材料为 Q235钢,试设计此联接。

申ffi5^525-8两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。

若接合面的摩擦系数f=0.3,螺栓预紧力控制在其屈服极限的 70%螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造,求此联接所能传递的横向载荷。

5-9受轴向载荷的紧螺栓联接,被联接钢板间采用橡胶垫片。

已知螺栓预紧力Fo=15000N 当受轴向工作载荷F = 10000N 时,求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。

厂r —氏DO-P t J ID ru k 7/h—-125—— 4”ki)5-10图5-24所示为一汽缸盖螺栓组联接。

已知汽缸内的工作压力P=0~1MPa缸盖与缸体均为钢制,直径D1=350mm,D2=250mfa、下凸缘厚均为25mm试设计此联接。

机械设计第五章答案西北工业大学第八版1

机械设计第五章答案西北工业大学第八版1

机械设计第五章课后习题5-1分析比较普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点,各举一例说明它们的应用5-2将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处?5-2分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情况,它的最大应力,最小应力如何得出?当气缸内的最高压力提高时,它的最大应力,最小应力将如何变化?5-4?图5-49所示的底板螺栓组联接受外力FΣ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况,并判断哪个螺栓受力最大?堡证联接安全工作的必要条件有哪些?5-5图5-50是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。

两块边板各用4个螺栓与立柱相联接,托架所承受的最大载荷为KN,载荷有较大的变动。

试问:此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜?为什么?5-6已知托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。

托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为mm、大小为60KN的载荷作用。

现有如图5-51所示的两种螺栓不知型式,设采用铰制孔用螺栓联接,试问哪一种不知型式所用的螺栓直径较小?为什么?5-7图5-52所示为一拉杆螺纹联接。

已知拉丁所受的载荷F=56KN,载荷稳定,拉丁材料为Q235钢,试设计此联接。

5-8两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。

若接合面的摩擦系数f=0.3,螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。

螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造,求此联接所能传递的横向载荷。

5-9受轴向载荷的紧螺栓联接,被联接钢板间采用橡胶垫片。

已知螺栓预紧力Fo=15000N,当受轴向工作载荷F=10 000N时,求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。

5-10图5-24所示为一汽缸盖螺栓组联接。

已知汽缸内的工作压力P=0~1MPa,缸盖与缸体均为钢制,直径D1=350mm,D2=250mm.上、下凸缘厚均为25mm.试设计此联接。

5-11设计简单千斤顶(参见图5-41)的螺杆和螺母的主要尺寸。

机械设计基础第5章 课后习题参考答案

机械设计基础第5章 课后习题参考答案

第五章5-1 齿轮传动的最基本要求是什么?齿廓的形状符合什么条件才能满足上述要求?答: 齿轮传动最基本要求是其瞬时转速比(或传动比)要恒定不变; 如果采用的齿廓曲线能使两齿廓在任何位置啮合时,其公法线都通过中心连线上的定点P,则其任何瞬时传动比都为定值。

5-2 简单叙述齿廓啮合基本定律。

答:两齿轮转动角速度比(传动比i12)等于其中心连线O1O2被齿廓啮合点的公法线分成的两段的反比,即i12=ω1/ω2=O2N2/O1N1=O2P/O1P。

5-3 分度圆和节圆,压力角和啮合角有何区别?答: 以齿轮转动中心(O1、O2)为圆心,过节点P所作的圆称为节圆,在节点P处圆周速度相等,且节圆是在啮合传动时存在,对于单个齿轮并不存在节圆;而分度圆是人为假想的一个圆,齿轮上模数和压力角均为标准值的圆,分度圆对于单个的齿轮是存在的。

当两个标准齿轮在标准中心距间啮合时,节圆与分度圆重合。

压力角是相对分度圆而言的,指齿轮分度圆处法线与速度方向之间所夹的锐角,而啮合角是相对于节圆而言的,指节圆的公切线与啮合线N1N2之间所夹的锐角,一对标准齿轮在标准中心距间啮合传动时,其啮合角α’等于分度圆压力角α;而对非标准中心距啮合传动时,啮合角与压力角关系是:a’*cosα’=a*cosα,其中a是标准中心距,a’是实际啮合中心距。

5-5 某直齿圆柱齿轮传动的小齿轮已丢失,但已知与之相配的大齿轮为标准齿轮,其齿数Z2=52,齿顶圆直径d a2=135mm,标准安装中心距a=112.5mm。

试求丢失的小齿轮的齿数、模数、分度圆直径、齿顶圆直径,齿根圆直径。

答:由公式d a2=d2+2h a=(z2+2h a*)m,且由于是标准齿轮,齿顶高系数h a*=1代入数值,可得模数m=2.5 mm,即小齿轮模数也为2.5 mm标准中心距a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2代入数值,可得小齿轮齿数Z1=38,分度圆直径d1=mz1=95mm齿顶圆直径d a1=d1+2h a=(z1+2h a*)m=(38+2*1)*2.5=100mm齿根圆直径d f1=d1-2h f=(z1-2h a*-2 c*)m=(38-2*1-2*0.25)*2.5=88.75mm5-7 当α=20o的正常齿渐开线标准齿圆柱齿轮的齿根圆和基圆相重合时,其齿数应为多少?又若齿数大于求出的数值,则基圆和齿根圆哪一个大?答: 对于正常齿渐开线标准圆柱齿轮,齿顶高系数h a*=1,顶隙系数c*=0.25齿根圆直径d f=d-2h f=(z-2h a*-2 c*)m基圆直径d b=dcosα=mzcosα联立上述两公式,可求z=41.45,取整z=42此外,d f/d b=(z-2h a*-2 c*)m/ mzcosα=(z-2.5)/zcosα由于压力角α不变,由上述公式可知,若齿数大于求出的数值,则d f/d b>1,因此齿根圆大。

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机械设计第五章课后习题
5-5图5-50是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。

两块边板各用4个螺栓与立柱相联接,托架所承受的最大载荷为KN,载荷有较大的变动。

试问:此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜?为什么?
5-6已知托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。

托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为mm、大小为60KN的载荷作用。

现有如图5-51所示的两种螺栓不知型式,设采用铰制孔用螺栓联接,试问哪一种不知型式所用的螺栓直径较小?为什么?
5-7图5-52所示为一拉杆螺纹联接。

已知拉丁所受的载荷F=56KN,载荷稳定,拉丁材料为Q235钢,试设计此联接。

5-8两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。

若接合面的摩擦系数f=0.3,螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。

螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造,求此联接所能传递的横向载荷。

5-9
受轴向载荷的紧螺栓联接,被联接钢板间采用橡胶垫片。

已知螺栓预紧力Fo=15000N,当受轴向工作载荷F=10 000N时,求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。

5-10图5-24所示为一汽缸盖螺栓组联接。

已知汽缸内的工作压力P=0~1MPa,缸盖与缸体均为钢制,直径
D1=350mm,D2=250mm.上、下凸缘厚均为25mm.试设计此联接。

5-11设计简单千斤顶(参见图5-41)的螺杆和螺母的主要尺寸。

起重量为40000N,起重高度为200mm,材料自选。

参考答案
5-1:
螺纹类型 特点
应用
普通螺纹
牙形为等力三角形,牙型角60o ,内外螺纹旋合后留有径向间隙,外螺纹牙根允许有较大的圆角,以减少应力留集中。

同一公称直径按螺距大小,分为粗牙和细牙。

细牙螺纹升角小,自锁性较好,搞剪强度高,但因牙细在耐磨,容易滑扣
一般联接多用粗牙螺纹,细牙螺纹常用于细小零件、薄壁管件或受冲击、振动和变载荷的连接中,也可作为微调机构的调整螺纹用 管螺纹 牙型为等腰三角形,牙型管联接用细牙普通螺纹 薄壁管件
角55o ,内外螺纹旋合后无径向间隙,牙顶有较大的圆角
非螺纹密封的55o 圆柱管螺纹 管接关、旋塞、阀门及其他附件 用螺纹密封的55o 圆锥管螺纹 管子、管接关、旋塞、阀门及其他螺纹连接的附件
米制锥螺纹
气体或液体管路系统依靠螺纹密封的联接螺纹
梯形螺纹
牙型为等腰梯形,牙侧角3o ,内外螺纹以锥面巾紧不易松动,工艺较好,牙根强度高,对中性好
最常用的传动螺纹 锯齿形螺纹 牙型不为等腰梯形,工作面的牙侧角3o ,非工作面的牙侧角30o 。

外螺纹牙根有较大的圆角,以减少应力集中。

内外螺纹旋合后,大径处无间隙,便于对中。

兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根旨度高的特点
只能用于单向受力的螺纹联接或
螺旋传动,如螺旋压力机
5-2
答:可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓联接的强度。

5-3 解:
最大应力出现在压缩到最小体积时,最小应力出现在膨胀到最大体积时。

当汽缸内的最高压力提高时,它的最大应力增大,最小应力不变。

5-4
5-5
采用铰制孔用螺栓联接为宜,因为托架所承受的载荷有较大变动,普通螺栓联接靠接合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩。

由公式

可求得螺栓的最小直径,铰制孔用螺栓时,由公式及挤压强度和剪切强度公式可以计算出此时的最小直径,两个直径进行比较可得出铰制孔用螺栓的直径小。

5-6 5-7
5-8 5-9 5-10
5-11
解: (1) 选作材料。

螺栓材料等选用45号钢。

螺母材料选用ZCuA19Mn2,查表确定需用压强[P]=15MPa.
(2)确定螺纹牙型。

梯形螺纹的工艺性好,牙根强度高,对中性好,本题采用梯形螺纹。

(3)按耐磨性计算初选螺纹的中径。

因选用梯形螺纹且螺母兼作支承,故取,根据教材式(5-45)得
1.按螺杆抗压强度初选螺纹的内径。

根据第四强度理论,其强度条件为
但对中小尺寸的螺杆,可认为,所以上式可简化为
式中,A为螺杆螺纹段的危险截面面积,;S为螺杆稳定性安全系数,对于传力螺旋,S=3.5-5.0;对于传导螺旋,S=2.5-4.0;对于精密螺杆或水平螺杆,S>4.本题取值为5.故
(5)综合考虑,确定螺杆直径。

比较耐磨性计算和抗压强度计算的结果,可知本题螺杆直径的选定应以抗压强度计算的结果为准,按国家标准GB/T5796-1986选定螺杆尺寸参数:螺纹外径d=44mm,螺纹内径d1=36mm,螺纹中径d2=40.5mm,螺纹线数n=1,螺距P=7mm.
(6)校核螺旋的自锁能力。

对传力螺旋传动来说,一般应确保自锁性要求,以避免事故。

本题螺杆的材料为钢,
螺母的材料为青铜,钢对青铜的摩擦系数f=0.09(查《机械设计手册》)。

因梯形螺纹牙型角,所以
因,可以满足自锁要求。

注意:若自锁性不足,可增大螺杆直径或减沾上螺距进行调整。

(7)计算螺母高度H.因选所以H=,取为102mm.螺纹圈数计算:z=H/P=14.5
螺纹圈数最好不要超过10圈,因此宜作调整。

一般手段是在不影响自锁性要求的前提下,可适当增大螺距P,而本题螺杆直径的选定以抗压强度计算的结果为
准,耐磨性已相当富裕,所以可适当减低螺母高度。

现取螺母高度H=70mm,则螺纹圈数z=10,满足要求。

(8)螺纹牙的强度计算。

由于螺杆材料强度一般远大于螺母材料强度,因此只需校核螺母螺纹的牙根强度。

根据教材表5-13,对于青铜螺母,这里取30MPa,由教材式(5-50)得螺纹牙危险截面的剪切应力为
满足要求
螺母螺纹根部一般不会弯曲折断,通常可以不进行弯曲强度校核。

(9)螺杆的稳定性计算。

当轴向压力大于某一临界值时,螺杆会发生侧向弯曲,丧失稳定性。

好图所示,取B=70mm.则螺杆的工作长度
l=L+B+H/2=305mm
螺杆危险面的惯性半径i=d1/4=9mm
螺杆的长度:按一端自由,一段固定考虑,取
螺杆的柔度:,因此本题螺杆,为中柔度压杆。

棋失稳时的临界载荷按欧拉公式计算得所以满足稳定性要求。

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