機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)答案-西北工業(yè)大學(xué).doc
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5-1:螺紋類型特點(diǎn)應(yīng)用普通螺紋牙形為等力三角形,牙型角60o,內(nèi)外螺紋旋合后留有徑向間隙,外螺紋牙根允許有較大的圓角,以減少應(yīng)力留集中。同一公稱直徑按螺距大小,分為粗牙和細(xì)牙。細(xì)牙螺紋升角小,自鎖性較好,搞剪強(qiáng)度高,但因牙細(xì)在耐磨,容易滑扣一般聯(lián)接多用粗牙螺紋,細(xì)牙螺紋常用于細(xì)小零件、薄壁管件或受沖擊、振動(dòng)和變載荷的連接中,也可作為微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)整螺紋用管螺紋牙型為等腰三角形,牙型角55o,內(nèi)外螺紋旋合后無徑向間隙,牙頂有較大的圓角管聯(lián)接用細(xì)牙普通螺紋薄壁管件非螺紋密封的55o圓柱管螺紋管接關(guān)、旋塞、閥門及其他附件用螺紋密封的55o圓錐管螺紋管子、管接關(guān)、旋塞、閥門及其他螺紋連接的附件米制錐螺紋氣體或液體管路系統(tǒng)依靠螺紋密封的聯(lián)接螺紋梯形螺紋牙型為等腰梯形,牙側(cè)角3o,內(nèi)外螺紋以錐面巾緊不易松動(dòng),工藝較好,牙根強(qiáng)度高,對(duì)中性好最常用的傳動(dòng)螺紋鋸齒形螺紋牙型不為等腰梯形,工作面的牙側(cè)角3o,非工作面的牙側(cè)角30o。外螺紋牙根有較大的圓角,以減少應(yīng)力集中。內(nèi)外螺紋旋合后,大徑處無間隙,便于對(duì)中。兼有矩形螺紋傳動(dòng)效率高和梯形螺紋牙根旨度高的特點(diǎn)只能用于單向受力的螺紋聯(lián)接或螺旋傳動(dòng),如螺旋壓力機(jī)5-2答:可以減小螺栓的剛度,從而提高螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度。5-3 解:最大應(yīng)力出現(xiàn)在壓縮到最小體積時(shí),最小應(yīng)力出現(xiàn)在膨脹到最大體積時(shí)。當(dāng)汽缸內(nèi)的最高壓力提高時(shí),它的最大應(yīng)力增大,最小應(yīng)力不變。5-45-5采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接為宜,因?yàn)橥屑芩惺艿妮d荷有較大變動(dòng),普通螺栓聯(lián)接靠接合面產(chǎn)生的摩擦力矩來抵抗轉(zhuǎn)矩。由公式和 可求得螺栓的最小直徑,鉸制孔用螺栓時(shí),由公式及擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度公式可以計(jì)算出此時(shí)的最小直徑,兩個(gè)直徑進(jìn)行比較可得出鉸制孔用螺栓的直徑小。5-65-75-85-95-105-11解: (1) 選作材料。螺栓材料等選用45號(hào)鋼。螺母材料選用ZCuA19Mn2,查表確定需用壓強(qiáng)P=15MPa.(2)確定螺紋牙型。梯形螺紋的工藝性好,牙根強(qiáng)度高,對(duì)中性好,本題采用梯形螺紋。(3)按耐磨性計(jì)算初選螺紋的中徑。因選用梯形螺紋且螺母兼作支承,故取,根據(jù)教材式(5-45)得1. 按螺桿抗壓強(qiáng)度初選螺紋的內(nèi)徑。根據(jù)第四強(qiáng)度理論,其強(qiáng)度條件為 但對(duì)中小尺寸的螺桿,可認(rèn)為,所以上式可簡(jiǎn)化為式中,A為螺桿螺紋段的危險(xiǎn)截面面積,;S為螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù),對(duì)于傳力螺旋,S=3.5-5.0;對(duì)于傳導(dǎo)螺旋,S=2.5-4.0;對(duì)于精密螺桿或水平螺桿,S4.本題取值為5.故(5)綜合考慮,確定螺桿直徑。比較耐磨性計(jì)算和抗壓強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果,可知本題螺桿直徑的選定應(yīng)以抗壓強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果為準(zhǔn),按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5796-1986選定螺桿尺寸參數(shù):螺紋外徑d=44mm,螺紋內(nèi)徑d1=36mm,螺紋中徑d2=40.5mm,螺紋線數(shù)n=1,螺距P=7mm.(6)校核螺旋的自鎖能力。對(duì)傳力螺旋傳動(dòng)來說,一般應(yīng)確保自鎖性要求,以避免事故。本題螺桿的材料為鋼,螺母的材料為青銅,鋼對(duì)青銅的摩擦系數(shù)f=0.09(查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè))。因梯形螺紋牙型角,所以因,可以滿足自鎖要求。注意:若自鎖性不足,可增大螺桿直徑或減沾上螺距進(jìn)行調(diào)整。(7)計(jì)算螺母高度H.因選所以H=,取為102mm.螺紋圈數(shù)計(jì)算:z=H/P=14.5螺紋圈數(shù)最好不要超過10圈,因此宜作調(diào)整。一般手段是在不影響自鎖性要求的前提下,可適當(dāng)增大螺距P,而本題螺桿直徑的選定以抗壓強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果為準(zhǔn),耐磨性已相當(dāng)富裕,所以可適當(dāng)減低螺母高度?,F(xiàn)取螺母高度H=70mm,則螺紋圈數(shù)z=10,滿足要求。(8)螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算。由于螺桿材料強(qiáng)度一般遠(yuǎn)大于螺母材料強(qiáng)度,因此只需校核螺母螺紋的牙根強(qiáng)度。根據(jù)教材表5-13,對(duì)于青銅螺母,這里取30MPa,由教材式(5-50)得螺紋牙危險(xiǎn)截面的剪切應(yīng)力為滿足要求螺母螺紋根部一般不會(huì)彎曲折斷,通??梢圆贿M(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核。(9)螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算。當(dāng)軸向壓力大于某一臨界值時(shí),螺桿會(huì)發(fā)生側(cè)向彎曲,喪失穩(wěn)定性。好圖所示,取B=70mm.則螺桿的工作長(zhǎng)度l=L+B+H/2=305mm螺桿危險(xiǎn)面的慣性半徑i=d1/4=9mm螺桿的長(zhǎng)度:按一端自由,一段固定考慮,取螺桿的柔度:,因此本題螺桿,為中柔度壓桿。棋失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷按歐拉公式計(jì)算得所以滿足穩(wěn)定性要求。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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