内容发布更新时间 : 2024/5/3 9:30:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(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，故取得

，根据教材式（5-45）

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

，所以上式可简化为

但对中小尺寸的螺杆，可认为

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，对于青铜螺母面的剪切应力为

,这里取30MPa,由教材式（5-50）得螺纹牙危险截

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：式计算得

,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

所以满足稳定性要求。

第六章 键、花键、无键连接和销连接p115

习题答案

6-1

6-2

6-3 在一直径d?80mm的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图），轮毂宽度L?1.5d，工作时有轻微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大扭矩。

[解] 根据轴径d?80mm，查表得所用键的剖面尺寸为b?22mm，h?14mm

根据轮毂长度L'?1.5d?1.5?80?120mm 取键的公称长度 L?90mm

键的标记 键22?90GB1096-79

键的工作长度为 l?L?b?90?22?68mm

键与轮毂键槽接触高度为 k?h?7mm 2根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，取许用挤压应力 [σp]?110MP a2T?103?[σp] 根据普通平键连接的强度条件公式 σp?kld变形求得键连接传递的最大转矩为

Tmax?6-4

kld[σp]2000?7?68?80?110?2094N?m

2000

6-5

6-6