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：[]214Fσσπd =≤ 拉杆材料为Q235，其235M P s σ=，取安全系数S =1.7，则：[]235138.24MPa 1.7s σσS === 则：114.56mm d = 查教材表5-2可知，选小径d 1=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：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：[]215.2ae F σσπd =≤0Ra CF F F zmf=≥，查教材表5-2可知，M16的螺栓的小径d 1=13.835mm 。

取C =1.2，则： []221420.15 3.1413.83516018.49kN 5.2 5.2 1.2R zmf πd σF C ⨯⨯⨯⨯⨯≤==⨯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：[]215.2ae F σσπd =≤ 各螺栓所受轴向工作载荷220005500N 4Q E F F n=== 各螺栓所受残余预紧力F R =0.6F E ，各螺栓所受总轴向拉力F a =F E +F R =1.6 F E =1.6×5500=8800N拉杆材料为Q235，其235M P s σ=，取安全系数S =1.5，则：[]235156.67MPa 1.5s σσS === 则：19.64mm d查教材表5-2可知，选小径d 1=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：[]215.2ae F σσπd =≤ 材料为35钢，其315MPa s σ=，取安全系数S =1.5，则：[]315210MPa 1.5s σσS === 查教材表5-2可知，M16的螺栓的小径d 1=13.835mm 。

则：0R a CF F F zmf=≥，[]221420.15 3.1413.83521024.27kN 5.2 5.2 1.2R zmf πd σF C ⨯⨯⨯⨯⨯≤==⨯ 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：[]215.2ae F σσπd =≤ F a =W =20kN材料为45钢，其355MPa s σ=，该连接不需严格控制预紧力，取安全系数S =4，则：[]35588.75MPa 4s σσS ===119.32mm d ≥查教材表5-2可知，选小径d 1=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d 2=22.051mm ，则：122.05120221102.55mm 200ad F L F ⨯≥==，取L =1103mm 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：[]24F ττm πd =≤；挤压强度条件为：[]p 0p σδσ≤=d F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：s τ=2.5，s p =2.5则：[]640256MPa 2.5s τστS ===；bp p p 800320MPa 2.5σσS ⎡⎤===⎣⎦ 36302423N 446510T F r -===⨯⨯ 2204424237.72MPa 256MPa /41 3.1412F τm πd ⨯===<⨯⨯；p 02423 5.27MPa<320MPa 2023F σd δ===⨯ 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。

()()p 4463084.85MPa 50~60MPa 55107016T σdhl ⨯===>⨯⨯-答：所选择的键不满足强度要求。

5-10解：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：[]215.2ae F σσπd =≤ 8.8级的螺栓的640MPa s σ=，取安全系数S =1.5，则：[]640426.67MPa 1.5s σσS ===取C =1.2，则：31.263012.115kN 660.166510a CT F fr -⨯≥==⨯⨯⨯则：1 6.86mm d = 查教材表5-2可知，可选小径d 1=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：[]215.2ae F σσπd =≤ 受力分析如图所示将外载荷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1234100002500N 44P P P P P F F F F ======由于转矩作用每个螺栓受到的横向力12347071N 4T T T T T F F F F r ======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1Fm =1，取C =1.2，则：1 1.29013.867603.5N 10.16a CF F mf ⨯≥==⨯130.54mm d ≥查设计手册可知，可选小径d 1=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：[]215.2ae F σσπd =≤ 每个螺栓平均承受的轴向工作载荷：223.1431607536N 448E πpDF z ⨯⨯===⨯ 取残余预紧力F R =1.6F E ，则各螺栓所受总轴向拉力F a =F E +F R =2.6 F E =2.6×7536=19593.6N5.8级螺栓的400MPa s σ=，按控制预紧力取安全系数S =1.5，则：[]400266.67MPa 1.5s σσS ===则：111.03mm d ≥查教材表5-2可知，可选小径d 1=13.835mm ，公称直径d =16mm 的粗牙普通螺纹。

（2）确定螺柱分布直径 取螺柱间距为5d ，则055816203.82mm 3.14zd D π⨯⨯===，取D 0=200mm 答：连接螺栓直径可选M16的粗牙普通螺纹，分布直径为200mm 。

5-14解：（1）平键类型和尺寸选择安装齿轮处的键：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 = 25mm ，h = 14mm ，L =80mm 。

键的标记为：键 25×80 GB/T 1096 —2003。

安装联轴器处的键：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 = 20mm ，h = 12mm ，L =100mm 。

键的标记为：键 20×100 GB/T 1096 —2003。

（2）平键连接强度的校核安装齿轮处平键强度校核：()()p 4480046.18MPa 100~120MPa 90148025T σdhl ⨯===<⨯⨯-安装联轴器处平键强度校核：()()p 4480047.62MPa 50~60MPa 701210020T σdhl ⨯===<⨯⨯-所选择的平键满足强度要求 答：所选择的平键满足强度要求 5-15解：（1）平键类型和尺寸选择 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 = 22mm ，h = 14mm ，L =100mm 。

此键的标记为：键 22×100 GB/T 1096 —2003。

（2）传递的最大扭矩查教材表5-7得[σp ] =（100 ~ 120）Mpa ，取[σp ] =120Mpa()p 1208014100222620.8N m 44σT dhl ⎡⎤⎣⎦≤=⨯⨯⨯-=⋅答：能传递的最大扭矩不大于2620.8N ·m 。

5-16解：（1）平键类型和尺寸选择 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 = 25mm ，h = 14mm ，L = 90mm 。

此键的标记为：键 25×90 GB/T 1096 —2003。

（2）平键连接强度的校核()()p 44100048.84MPa 100~120MPa 90149025T σdhl ⨯===<⨯⨯- 所选择的平键满足强度要求答：所选择的平键为键25×90 GB/T 1096 —2003。