F1.3?1.6?? 由式（1）、（2）、（3）得
?z???? 4d21 即 F?d2??1???4?1.3?1.6
可得 F?(10.106)2?427?max?4?1.3?1.6?16466.94N
（2） 轴向载荷F?max作用下，螺栓所受工作拉力
FF?max16466.941?z?4?4116.74N
在工作载荷F?max的作用下，螺栓组承受的倾覆力矩
M?F'?max?OO?16466.94?52?10?3?116.44N?m 左上角螺栓受载荷Fmax FM?lmax116.44max?z?MlMl22l2?2l ??411.68N?i2?200?2?10?3i?12故左上角螺栓所受轴向工作载荷即工作拉力为 F?F1?Fmax?4116.74?411.68?4528.47N （3） 螺栓所受的总拉力为
Q?Q'p?F?0.6F?F?1.6F?7245.47N
螺栓危险截面的拉伸应力为
?1.3Q1.3?7245.47?1????117.43MPa?????427MPa
d2?1?10.106244因此，该落实组联接安全。
16
5.9.如图为受轴向工作载荷的紧螺栓联接工作时力和变形的关系，试问：（1）螺栓刚度Cb和被联接件刚度Cm的大小对螺栓受力Q有何影响？（2）若预紧力Qp?800N，工作载荷
F?1000N,Cm?4Cb，试计算：
A.螺栓上总的载荷Q
' B.残余预紧力Qp
解题要点：
要弄清楚轴向工作载荷螺栓联接的变形与力的关系线图，尤其是螺栓刚度tan?b?Cb和被联接件刚度tan?m?Cm不同时线图的变化情况。 解：
（1）减小Cb，Cb2?Cb1在QP、Cm、F不变时，Q?Qp?题2-9图
Cb F，Q2?Q1 即减小Q；
Cb?CmCbF，Q2?Q1即减小Q；
Cb?Cm 增大Cm，Cm2?Cm1，在Qp、Cb、F不变时，Q?Qp?反之，减小Cm时Q2?Q1，即增大Q。 (2)螺栓的总拉力
Q?Qp?CbCbF?800??1000?1000N
Cb?CmCb?4Cb'由Qp?Qp?'CmF得螺栓残余预紧力为
Cb?CmQp?Qp?
Cm4Cb4F?800?F?800??1000?0
Cb?CmCb?4Cb5 17
5.10.图示支架用4个普通螺栓联接在立柱上，已知载荷P?12400N，联接的尺寸参数如图示，接合面摩擦系数f?0.2，螺栓材料的屈服极限
?s?270N/mm2，安全系数S=1.5，螺栓的相对刚
度
Cb?0.3，防滑系数Ks?1.2 。试求所需螺
Cb?Cm
栓小径d1。 解题要点：
（Ⅰ）载荷P产生倾覆力矩M，在M作用下，左边的两个螺栓所受轴向拉力较大，容易拉断实效，因此所需螺栓小径d1的计算应以左边两螺栓为对象；
（Ⅱ）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，联接的接合面间产生的摩擦力大于横向载荷与防滑系数的乘积；
（Ⅲ）在倾覆力矩M的作用下，支架与立柱接合面压溃失效，应校核结合面右部的压强。本题末要求此项计算。 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?12400?150?1860000N?cm
（2） 在倾覆力矩M的作用下,左边的两螺栓受力较大，所受载荷Fmax；
Fmax?Mlmax?li?1z2i1602?5812?.5N 16024?()2186000?（3）在横向力M作用下，支架与立柱接合面可能产生滑移，根据不滑移条件 fQpz?KsP 可得 Qp?KsP1.2?2400??18600N fz0.2?4（4）左边螺栓所受总拉力Q： Q?Qp?CbF?18600?0.3?5812.5?20343.75N
Cb?Cm 18
（5）螺栓的许用应力 ?????sS?270?180MPa 1.5（6）螺栓危险截面的直径（螺纹小径d1） d1?4?1.3Q?????4?1.3?20343.75?13.677mm
??180第6章 轴毂联接
填空题
（1） 普通平键标记键16*100GB1096-79中，16代表 ，100代表 ，它的型号是
型。它常用作轴毂联接的 向固定。
（2） 选择普通平键时，键的截面尺寸（b*h）是根据 查标准来确定；普通平键的工
作面是 。
（3） 平键联接中， 面是工作面；楔形键联接中， 是工作面。平键联接中， 、
用于动联接。
（4） 当采用两个楔键传递周向载荷时，应使两键布置在沿周向相
隔 的位置，在强度校核时只按 个键计算。
（5） 在平键联接中，静联接应验算 ；动联接应验算 强度。 选择填空
（1） 键的剖棉尺寸通常根据 按标准选取。
A.传递扭矩大小； B.功率大小； C.轴的直径； D.轮毂的长度。 （2） 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 。
A.沿轴向固定并传递轴向力； B.沿轴向可作相对滑动并具有导向作用； C.沿周向固定并传递转矩； D.安装与拆卸方便。
（3） 当轮毂轴向移动距离较小时，可以采用 联接。 A.普通平键； B.半圆键； C.导向平键； D.滑键。
（4）设计键联接的主要内容是：a.按轮毂长度选择键的长度；b.
按轴的直径选择键的剖面尺寸；c.按使用要求选择键的类 型；d.进行必要的强度校核。具体设计时的一般顺序为 。
A.a→b→c→d； B.b→a→c→d；
19
C.c→a→b→d； D.c→b→a→d； E.c→a→d→b。
(5) 普通平键联接工件时，键的主要失效形式为 。 A.键受剪切破坏； B.键侧面受挤压破坏； C.剪切与挤压同时产生； D.磨损和键被剪断。 （6）普通平键联接强度校核的内容主要是 。
A.校核键面的挤压强度； B.校核键的剪切强度； C.A、B二者均需校核； D.校核磨损。 （7）哪种键联接可传递轴向力 。
A.普通平键； B.半圆键；
C.楔形键； D.切向键。
（8）切向键联接的斜度是做在 上的。
A.轮毂键槽底面； B.轴的键槽底面；
C.一对键的接触面； D.键的侧面。
（9）半圆键联接的主要优点是 。 A.对轴的强度削弱较轻；
B.键槽的应力集中较小； C.工艺性好、安装方便。
（10）薄壁套筒与化键轴联接，宜采用 。
A.矩形齿； B. 渐开线齿；
C.三角形齿。
填空题答案：
（1） 键宽，公称长度， A型。周。 （2） 轴径d；键的两侧面。
（3） 键两侧面；楔形键联接中，上下表面。导向平键、滑键。 （4） 900?1200，1.5。 （5） 挤压应力；压强强度。 选择填空答案：
（1）C （2）C （3）C （4）D （5）B （6）A （7）C （8）C （9）C （10）C
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