1、10-11解 （ 1）初選螺柱個數（ 2）每個螺柱的工作載荷 （ 3）螺柱聯接有緊密性要求，取殘余預緊力 （ 4）螺柱總拉力 （ 5）確定螺柱直徑 選取螺柱材料為 45鋼，查表9-1得 屈服極限 ， 查教材表 10-6得，當不能嚴格控制預緊力時，暫時取安全系數 許用應力 螺栓小徑 查教材表 10-1，取 螺栓（ ），由教材表10-7可知取安全系數 是合適的。（ 6）確定螺柱分布圓直徑 由題 10-11圖可得 取。 （ 7）驗證螺柱間距 所選螺柱的個數和螺柱的直徑均合適。 10-12解 （ 1）在力作用下，托架不應滑移，設可靠性系數 ，接合面數 ，此時每個螺栓所需的預緊力 （ 2）在翻轉力矩 作

2、用下，此時結合面不應出現縫隙。托架有繞螺栓組形心軸線O-O翻轉的趨勢，上邊兩個螺栓被拉伸，每個螺栓的軸向拉力增大了 ，下邊兩個螺栓被放松，每個螺栓的軸向力減小了，則有力的平衡關系 ，故可得 為使上邊兩個螺栓處結合面間不出現縫隙，也即殘余預緊力剛為零，則所需預緊力（ 3）每個螺栓所需總的預緊力 （ 4）確定螺栓直徑 選取螺栓材料為 35鋼，查教材表9-1屈服極限 ，查教材表 10-6得，當不能嚴格控制預緊力時，暫時取安全系數 許用應力 螺栓小徑 查教材表 10-1，取 螺栓（ ），由教材表10-7可知取安全系數 也是合適的。10-13解 (1)計算手柄長度 查手冊 ,梯形螺紋GB5796-86，

3、公稱直徑，初選螺距 ,則中徑 ，小徑 螺紋升角 當量摩擦角 所需的轉矩 則 ,手柄的長度 (2)確定螺母的高度 初取螺紋圈數 ,則 螺母的高度 這時 處于1.22.5的許可范圍內。 10-14解 選用梯形螺紋。 （ 1）根據耐磨性初選參數 初選 查表 10-8 螺旋副的許用壓強 ，取 查手冊，選取梯形螺紋 GB5796-86，選取公稱直徑 ，中徑 ，小徑 ，螺距。（ 2）初選螺母 初步計算螺母的高度 則螺栓與螺母接觸的螺紋圈數 ，取 螺母的高度 系數 （ 3）校核耐磨性 螺紋的工作高度 則螺紋接觸處的壓強 合適。 （ 4）校核螺桿的穩定性 起重器的螺母端為固定端，另一端為自由端，故取 ，螺桿危

4、險截面的慣性半徑 ，螺桿的最大工作長度 ，則 螺桿的長細比 臨界載荷 取 安全系數 ，不會失穩 （ 5）校核螺紋牙強度 對于梯形螺紋 對于青銅螺母 ，合適。 10-15解 （ 1）初選螺紋直徑 查手冊，選取梯形螺紋 GB5796-86，選取公稱直徑 ，中徑 ，小徑 ，螺距。（ 2）驗證其自鎖性 螺紋升角 當量摩擦角 ，所以滿足自鎖條件。 （ 3）校核其耐磨性 設 螺栓與螺母參加接觸的螺紋圈數 ， 則 螺母的高度 ， ，處于1.22.5的許可范圍內。 螺紋的工作高度 則螺紋接觸處的壓強 查教材表 10-8，鋼對青銅許用壓強 ，合適。 （ 4）校核螺桿強度 取 ，則所需扭矩 則危險截面處的強度 對

5、于 45 鋼正火，其許用應力 ，故合適。 （ 5）校核螺桿的穩定性 壓力機的螺母端為固定端，另一端為鉸支端，故取 ，螺桿危險截面的慣性半徑 ，螺桿的最大工作長度 ，則螺桿的長細比 ，不會失穩。 （ 6）校核螺紋牙強度 對于梯形螺紋 對于青銅螺母 ，合適。 （ 7 ）確定手輪的直徑 由 得 10-16解 （ 1）選用A型平鍵，查教材表10-9，由軸的直徑 可得平鍵的截面尺寸 ，；由聯軸器及平鍵長度系列，取鍵的長度 。其標記為：鍵 GB1096-79 （ 2）驗算平鍵的擠壓強度 由材料表 10-10查得，鑄鐵聯軸器的許用擠壓應力 A型鍵的工作長度 ，使用平鍵擠壓強度不夠，鑄鐵軸殼鍵槽將被壓潰。這時

6、可使軸與聯軸器孔之間采用過盈配合，以便承擔一部分轉矩，但其缺點是裝拆不便。也可改用花鍵聯接。 10-17解 （ 1）選擇花鍵 根據聯軸器孔徑 ，查手冊可知花鍵小徑 最接近，故選擇矩形花鍵的規格為 花鍵 GB1144-87 花鍵的齒數 、小徑 ，大徑 ，鍵寬 ，鍵長取 ，倒角 .（ 2）驗算擠壓強度 取載荷不均勻系數 齒面工作高度 平均半徑 查教材表 10-11，在中等工作條件、鍵的齒面未經熱處理時，其許用擠壓應力 ，故合適。 18-1解 1）彈簧絲最大剪應力取 時對應著最大工作載荷 由彈簧的材料、載荷性質查教材表18-1得；由彈簧絲直徑 查教材表18-2得 。故 由式（ 18-2）可解得最大工

7、作載荷 將 ，及由教材圖18-6查得 代入上式，得 在 作用下的變形量 即為最大變形量，由式（18-4）得 2）采用端部磨平結構時，設兩端各有3/4圈并緊，其有效圈數為 圈 則其并緊高度 將 代入自由高度計算式，得其自由高度 3）驗算穩定性 符合穩定性要求。 18-2解 （ 1）初選彈簧絲直徑 根據對結構尺寸的限制條件，此彈簧的內徑應 ，彈簧外徑應 ，故彈簧絲直徑 ，初選 （ 2）確定許用應力 彈簧用碳素鋼絲 組制造，承受沖擊載荷，由教材表18-1、表18-2查得 （ 3）確定彈簧絲直徑 由式（ 18-2）可解得 因 ，取 ，則 ，查教材圖18-6得 ，將各值代入上式，得 說明取 的碳素鋼絲滿

8、足強度要求。 （ 4）確定彈簧有效圈數 由式（ 18-5）得 將彈簧的剛度 代入上式，得 圈，取 圈 （ 5）計算彈簧的其他尺寸 彈簧內徑： 彈簧外徑： 彈簧間距： ， 彈簧節距： 螺旋升角： 彈簧總圈數：兩端各并緊 3/4圈磨平，則 圈 彈簧絲的展開長度： 自由高度： 安裝高度： （ 6）驗算彈簧的穩定性 符合穩定性要求。 18-3解 1）彈簧儲存的變形能為： 由題意可知 ， ， ，代入上式可得 則彈簧剛度： 2）由 ，查教材表18-1得 代入式（18-2）得 說明此彈簧的強度足夠。 3）彈簧的有效圈數： 圈 18-4解 1）由彈簧的材料、載荷性質查教材表18-1得 ，且 彈簧中徑 由旋繞比

9、 ，查教材表18-1得 則極限載荷 由于 ，所以在最大工作載荷 作用時彈簧不會拉斷。 2）由式（18-5）得彈簧剛度 則彈簧的工作行程 18-5解 1）計算初拉力 由彈簧的剛度公式可得 將已知數據代入上式： 得： 2）因兩根彈簧的尺寸完全相同，故其剛度也完全相同 沒有初拉力的彈簧在 時的伸長量： 故此時彈簧高度 18-6解 （1）初選彈簧絲直徑 。 （ 2）確定材料的許用應力 由題意知彈簧材料為碳素彈簧，載荷性質為靜載，按類載荷計算，查教材表 18-1及表18-2得 （ 3）初估彈簧中徑 ，由彈簧中徑標準系列可取 。 （ 4）根據彈簧強度確定彈簧絲直徑 由式（ 18-2）可解得 由 ，查教材圖18-6得 ，將各值代入上式得 說明取 的碳素鋼絲滿足強度要求。 （ 5）確定彈簧有效圈數 由式（ 18-5）得 將彈簧的剛度 代入上式，得 圈 （ 5）計算彈簧的其他尺寸 彈簧內徑： 彈簧外徑： 彈簧間距： ，取 彈簧節距： 螺旋升角： （在5°9°之間） 彈簧總圈數：兩端各并緊 3/4圈磨平,則 圈 彈簧絲的展開長度： 自由高度： （ 6）驗算彈簧的穩定性 在彈簧內部有導向桿的條件下 , 雖高徑比略高出許用值,也可滿足穩定性。 (7)討論 本解選用的材料是組碳素彈簧鋼絲,其許用應力較小,在此條件下,設計出的彈簧體積可能不是最優的。若選用強度好的或組碳素彈簧鋼