机械设计 第05章 螺栓.ppt

螺纹联接件的类型 螺钉联接 在有经常拆装的地方采用螺钉联接。 紧定螺钉 用于轴向、周向定位，受力不大时采用紧定螺钉联接。 螺纹联接件的类型 地脚螺栓 防 松 方 法 摩擦防松 使螺纹副中产生一定的压力，这样必然使螺旋副中产生一定的摩擦力，依靠摩擦力防止螺旋副的相对转动。 实例 实例 实例 防 松 方 法 机械防松 开口销与槽螺母 止动垫圈 串联钢丝 螺纹联结件 摩擦防松之一 对 顶 螺 母 摩擦防松之二 弹 簧 垫 圈 摩擦防松之三 自 锁 螺 母 机械防松之一 开口销与六角开槽螺母 机械防松之二 串联钢丝 机械防松之三 止动垫片 拆卸后联接件不能重复使用。 焊接防松 铆冲防松 其他防松方法 螺母末端镶嵌尼龙环松 （3）强度计算 1）工作载荷为静载荷 在设计时首先计算螺栓的工作载荷F，再根据连接的要求选取F1值，计算螺栓的总拉力F2，在考虑可能补充拧紧将总拉力增大30％后考虑扭切应力的影响。截面的拉伸强度条件是： 返回目录 前一页 后一页 退 出 如果不考虑螺纹摩擦力矩的扭转作用 螺栓的最大拉应力为： 螺栓的最小拉应力为： 应力幅为： 计算安全系数 由前面知识可知这种应力状态为最小应力等于常数 σmin=C 返回目录 前一页 后一页 退 出 2）工作载荷为变载荷(螺栓的疲劳强度进行精确校核) 工作载荷在0～F变化时螺栓总拉力在F0～ 之间变化。 （三）承受工作剪力的紧螺栓连接 这种连接是利用铰制孔用螺栓抗剪切力来承受载荷F的。 失效形式：螺杆被剪断及螺杆或孔壁被压溃。 挤压强度条件为： 螺栓杆的剪切强度条件为： 返回目录 前一页 后一页 退 出 第六节 螺纹连接件的材料及许用应力 返回目录 前一页 后一页 退 出 　　国家标准规定了螺纹连接件的性能等级。螺栓、螺柱、螺钉的性能等级 分为10级，螺母的性能等级分为 7级。在一般用途的设计中，通常选用4.8级 左右的螺栓，在重要的或有特殊要求设计中的螺纹连接件，要选用高的性能 等级，如在压力容器中常采用8.8级的螺栓。 一、螺纹连接件材料 　　常用的螺纹连接件材料为Q215、Q235、35、45等碳素钢。当强度要求高 时，还可采用合金钢，如15Cr、40Cr等。 性能等级 二、螺纹连接件的许用应力 1．螺纹连接件的许用拉应力 2．螺纹连接件的许用剪应力和许用挤压应力 3．螺纹连接件的安全系数见表5-10 说明 （被连接件为钢） （被连接件为铸铁） 第七节 提高螺纹连接强度的措施 返回目录 前一页 后一页 退 出 从螺栓总拉力公式 可以看出，在预紧力不变的情况下，减小应力幅实际就是减少螺栓的总拉力F2，所以有以下三种方法： 1）减小连接件的刚度 1、降低影响螺栓连接的应力幅 2）增加被连接件的刚度 3）适当增加预紧力及减小连接件的刚度和增大被连接件的刚度 返回目录 前一页 后一页 退 出 减小连接件刚度方法：增加螺栓长度，采用腰状螺栓或空心螺栓。 增大被连接件刚度的方法：采用刚度较大的金属气缸垫片或采用密封环。 返回目录 前一页 后一页 退 出 2、改善螺纹牙上载荷分布不均的现象 返回目录 前一页 后一页 退 出 由于螺栓和螺母的刚度和变形的性质不同，即使制造和装配都很精确，各圈螺纹牙上受力也是不同的。 当连接受载时，螺栓受拉伸，外螺纹螺距增大，而螺母被压缩，内螺纹螺距减小。 螺纹的螺距变化，第一圈最大，以后各圈递减。经试验证明：约有1/3的载荷集中在第一圈上，第八圈以后，螺纹几乎不承受载荷。 改善螺纹牙载荷分布方法。 1) 采用悬置螺母（如图a）所示，使螺母受拉，其性质与螺栓完全相同，从而减小两者间的螺距差，使螺纹牙上的载荷分布均匀。 2) 采用环槽螺母（如图b所示），使螺母下端（螺栓旋入端）局部受拉，其作用和悬置螺母相似。 3) 内斜螺母（如图c所示），螺母下端受力大的几圈螺纹处制成10°~15°的斜角，使螺栓螺纹牙的受力面由上而下逐渐外移。使载荷分布均匀。 4）图d所示结构，兼有环槽螺母和内斜螺母的作用。 返回目录 前一页 后一页 退 出 3．减小应力集中的影响 增大过渡圆角或采用卸载结构 4、避免或减小附加载荷 返回目录 前一页 后一页 退 出 返回目录 前一页 后一页 退