3-13解: 当螺栓穿过被联接件的通孔铰螺栓与孔间留有间隙的称为普通螺栓联接(即受 拉螺栓联接)。螺栓杄与孔壁采用基孔制过渡配合的联接称为铰制孔用螺栓联接(即 受剪螺栓联接) 以上的结构特点决定了两种螺栓有不同的工作原理。受拉螺栓工作时,螺栓主 要承受轴向拉力(包括预紧力),在静载荷作用下其主要失效形式为螺纹部分的塑 性变形和断裂。在变载荷下多为螺栓的疲劳断裂。在螺纹精度低或联接经常拆卸时 也会因过度磨损而滑扣失效。故对于受拉螺栓设计准则是保证螺栓的静力或疲劳抗 拉强度。 受剪螺栓工作时,螺栓只承受横向力,所受预紧力很小。主要失效形式为螺栓 杆和孔壁的贴合面发生压溃或螺栓杆被剪断。故其设计的准则是保证联接的挤压强 度和螺栓的抗剪强度。 受拉螺栓的结构简单,加工制造简单,装配方便,成本低。故广泛应用于一般 联接中。但承受横向外载荷的强度比受剪螺栓低。故螺栓尺寸大。受剪螺栓承载能 力高,尺寸小,但加工复杂,成本高。用于承受较大横向力或联接须精确固定相对 位置的重要场合 3-14解: 为提高螺纹联接的疲劳强度,则要: 1)改善螺纹牙间的载荷分配不均匀的现象,可用悬置螺母,环槽螺母,内斜 螺母,钢丝螺套等结构。 2)降低螺栓的应力幅,可减少螺栓刚度或增大被联接件刚度来达到这一目 3)减少应力集中,避免附加弯曲应力以及在工艺上采用一些措施如滚压螺纹 及喷丸处理、冷礅螺栓头部以及渗氮、碳氮共渗等表面热处理以改善材料的力学性 能,均能提高其疲劳强度 如图所示,受轴向载荷的紧螺栓联接,当c1,c及Fo不变时,只增大F",则 螺栓联接的应力幅下降,故疲劳强度提高。 工作时联接所受旋转力矩WL是通过拧紧后被联接零件轴毂间的摩擦力矩来传 递的。应满足:摩擦力矩≥工作阻力矩 设轮毂间的摩擦因数为∫,可靠性系数为K,螺栓所受的预紧力为F 则 2FD2≥KHL,F≥ Kf wl/fD 而 F=2F, F=F/2 所以 F=KsWL/2D3-13 解： 当螺栓穿过被联接件的通孔铰螺栓与孔间留有间隙的称为普通螺栓联接（即受 拉螺栓联接）。螺栓杆与孔壁采用基孔制过渡配合的联接称为铰制孔用螺栓联接（即 受剪螺栓联接）。 以上的结构特点决定了两种螺栓有不同的工作原理。受拉螺栓工作时，螺栓主 要承受轴向拉力（包括预紧力），在静载荷作用下其主要失效形式为螺纹部分的塑 性变形和断裂。在变载荷下多为螺栓的疲劳断裂。在螺纹精度低或联接经常拆卸时 也会因过度磨损而滑扣失效。故对于受拉螺栓设计准则是保证螺栓的静力或疲劳抗 拉强度。 受剪螺栓工作时，螺栓只承受横向力，所受预紧力很小。主要失效形式为螺栓 杆和孔壁的贴合面发生压溃或螺栓杆被剪断。故其设计的准则是保证联接的挤压强 度和螺栓的抗剪强度。 受拉螺栓的结构简单，加工制造简单，装配方便，成本低。故广泛应用于一般 联接中。但承受横向外载荷的强度比受剪螺栓低。故螺栓尺寸大。受剪螺栓承载能 力高，尺寸小，但加工复杂，成本高。用于承受较大横向力或联接须精确固定相对 位置的重要场合。 3-14 解： 为提高螺纹联接的疲劳强度，则要： 1）改善螺纹牙间的载荷分配不均匀的现象，可用悬置螺母，环槽螺母，内斜 螺母，钢丝螺套等结构。 2）降低螺栓的应力幅，可减少螺栓刚度或增大被联接件刚度来达到这一目的。 3）减少应力集中，避免附加弯曲应力以及在工艺上采用一些措施如滚压螺纹 及喷丸处理、冷礅螺栓头部以及渗氮、碳氮共渗等表面热处理以改善材料的力学性 能，均能提高其疲劳强度。 如图所示，受轴向载荷的紧螺栓联接，当 c1，c2 及 F0 不变时，只增大 F′，则 螺栓联接的应力幅下降，故疲劳强度提高。 3-15 解： 工作时联接所受旋转力矩 WL 是通过拧紧后被联接零件轴毂间的摩擦力矩来传 递的。应满足：摩擦力矩≥工作阻力矩。 设轮毂间的摩擦因数为 f，可靠性系数为 Kf，螺栓所受的预紧力为 F′ 则 2FfD/2≥KfWL，F≥Kf WL/fD 而 F=2F′， F′=F/2 所以 F′=KfWL/2fD