发布时间 : 星期四 文章机械设计基础杨晓兰，韦志锋，韩贤武版课后习题答案更新完毕开始阅读
4-2 填空题
（1）周期性 （2）棘轮 （3）内 （4）2 （5）锯 4-3 选择题
（1）A （2）A （3）A （4）A （5）A （6）A （7）A （8）A （9）A （10）A （11）A
五、联接
5-1 判断题
（1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）√ （6）√ （7）× （8）× （9）× （10）× （11）× （12）√ （13）× （14）× （15）× （16）× （17）√ （18）× （19）× （20）√ 5-2 填空题
（1）牙型 （2）大 （3）越高 （4）自锁性 （5）4 （6）螺钉 （7）拧紧力矩 （8）防松 （9）一致 （10）摩擦 （11）直线 （12）梯形 （13）传力，传导，调整 （14）右 （15）轴和毂，挤压 （16）轴的直径，轴头 （17）A，B，C，C （18）增加键的长度 （19）B （20）80 5-3 选择题
（1）B （2）A （3）A （4）C （5）D （6）C （7）B （8）A （9）A （10）D （11）B （12）A （13）B （14）B （15）C （16）A （17）B （18）A （19）A （20）B （21）A （22）B （23）A （24）B （25）C （26）B （27）D （28）B （29）C （30）A （31）A （32）A （33）A （34）D （35）A （36）A （37）A （38）A （39）A （40）A （41）A （42）B （43）A （44）D （45）A 5-4 解：
该螺栓连接为松螺栓连接，其强度条件为：σ?4F??σ? πd12σs235??138.24MPa S1.7拉杆材料为Q235，其σs?235MPa，取安全系数S=1.7，则：?σ??则：d1?4F4?23?103??14.56mm π?σ?3.14?138.24查教材表5-2可知，选小径d1=17.294mm，公称直径d=20mm的粗牙普通螺纹。
答：拉杆螺纹的直径为M20。 5-5 解：
5.2Fa该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：σe???σ?
πd12Fa?F0?CFR，查教材表5-2可知，M16的螺栓的小径d1=13.835mm。取C=1.2，则： zmfzmfπd12?σ?4?2?0.15?3.14?13.8352?160FR???18.49kN
5.2C5.2?1.2答：该螺栓组能承受的横向载荷应不大于18.49kN。 5-6 解：
该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：σe?各螺栓所受轴向工作载荷FE?FQn?22000?5500N 45.2Fa??σ? πd12各螺栓所受残余预紧力FR=0.6FE，各螺栓所受总轴向拉力Fa=FE+FR=1.6 FE =1.6×5500=8800N 拉杆材料为Q235，其σs?235MPa，取安全系数S=1.5，则：?σ??5.2?8800则：d1?5.2Fa??9.64mm
π?σ?3.14?156.67σs235??156.67MPa S1.5查教材表5-2可知，选小径d1=10.106mm，公称直径d=12mm的粗牙普通螺纹。 答：所求螺栓直径为M12。 5-7 解：
该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：σe?材料为35钢，其σs?315MPa，取安全系数S=1.5，则：?σ??查教材表5-2可知，M16的螺栓的小径d1=13.835mm。则：
5.2Fa??σ? 2πd1σs315??210MPa S1.5zmfπd12?σ?4?2?0.15?3.14?13.8352?210CFR，
FR???24.27kN Fa?F0?5.2C5.2?1.2zmf答：允许承受的最大载荷不大于24.27kN。
5-8*解：
（1）确定螺杆的直径
该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：σe?Fa=W=20kN
材料为45钢，其σs?355MPa，该连接不需严格控制预紧力，取安全系数S=4，则：
5.2Fa??σ? 2πd1?σ??d1?σs355??88.75MPa S45.2Fa5.2?20?1000??19.32mm π?σ?3.14?88.75查教材表5-2可知，选小径d1=20.752mm，公称直径d=24mm的粗牙普通螺纹。 （2）确定扳手手柄的最小长度
查教材表5-2可知公称直径d=24mm粗牙普通螺纹中径d2=22.051mm，则：
d122.05120?2?2?1102.55mm，取L=1103mm L?F200Fa答：（1）螺杆直径为M24。（2）扳手手柄的最小长度为1103mm。
5-9解：
（1）校核螺栓的剪切和挤压强度
该螺栓连接为受横向工作载荷的铰制孔螺栓连接：剪切强度条件为：τ?4F??τ?；挤压强度
2mπd0条件为：?p?F??p d0???查教材表5-3可知：8.8级的螺栓的σbp=800Mpa；σs=640Mpa；查教材表5-4可知：sτ=2.5，sp=2.5
σ则：?τ??σs?640?256MPa；?σp??bp?800?320MPa
??SSτ2.52.5pT630??2423N ?34r4?65?104F4?2423F2423；τ???7.72MPa?256MPaσ???5.27MPa<320MPa p22mπd0/41?3.14?12d0δ20?23F?答：所用螺栓满足剪切和挤压强度要求 （2）平键的选择及强度校核 选A型平键，根据轴径和轴头长度，从设计手册中查得键的尺寸b =16mm，h = 10mm，L = 70mm。键的标记为：键 16×70 GB/T 1096 —2003。
4T4?630σp???84.85MPa??50~60?MPa
dhl55?10??70?16?答：所选择的键不满足强度要求。 5-10解：
a该螺栓连接为受横向工作载荷的普通螺栓连接，其强度条件为：σe?5.2F??σ? 2πd1σ6408.8级的螺栓的σs?640MPa，取安全系数S=1.5，则：?σ??s??426.67MPa S1.51.2?630取C=1.2，则：Fa?CT??12.115kN则： ?36fr6?0.16?65?10d1?5.2Fa5.2?12115??6.86mm π?σ?3.14?426.67查教材表5-2可知，可选小径d1=8.376mm，公称直径d=10mm的粗牙普通螺纹。 答：螺栓直径为M10。 5-11*解：
该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：σe?受力分析如图所示
5.2Fa??σ? 2πd1
将外载荷P向螺栓组中心简化得螺栓组所受的转矩T和横向载荷P 横向载荷P= 10000N；转矩T =10000?300 = 3000000 N·mm，方向如图所示 由于横向载荷作用每个螺栓受到的横向力FP1?FP2?FP3?FP4?由于转矩作用每个螺栓受到的横向力FT1?FT2?FT3?FT4?P10000??2500N 44T3000000??7071N 4r4?752?752由图可知，螺栓1、2所受的横向力相等，螺栓3、4所受的横向力相等，且螺栓1、2所受的横向力最大，其值为
2F1?FP21?FT1?2FP1FT1cos135?25002?70712?2?2500?7071?cos135=9013.8N
m=1，取C=1.2，则：Fa?CF11.2?9013.8??67603.5N mf1?0.16d1?5.2Fa5.2?67603.5??30.54mm π?σ?3.14?120查设计手册可知，可选小径d1=31.67mm，公称直径d=36mm的粗牙普通螺纹。 答：该螺栓组螺栓的小径须大于30.54，可选M36的螺栓。 5-12* 解：（略） 5-13解：
（1）确定螺柱直径
该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：σe?225.2Fa??σ? 2πd1每个螺栓平均承受的轴向工作载荷：FE?πpD?3.14?3?160?7536N
4z4?8取残余预紧力FR=1.6FE，则各螺栓所受总轴向拉力Fa=FE+FR=2.6 FE =2.6×7536=19593.6N 5.8级螺栓的σs?400MPa，按控制预紧力取安全系数S=1.5，则：?σ??σs?400?266.67MPa
S1.5则：d1?5.2Fa?5.2?19593.6?11.03mm
π?σ?3.14?266.67