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第 页 特点：载荷与螺栓轴线平行，并通过螺栓组对称中心。 —→各螺栓组平均受载： F=FQ/z 螺栓还受F’ —→F0 —→ 工作条件：F”0 2、受横向载荷的螺栓组联接 （1）特点：横向载荷作用线与螺栓轴线垂直，并通过螺栓组对称中心。 （2）承载方式： 形闭合：受剪螺栓（靠杆的剪切与挤压承载） 力闭合：受拉螺栓（由F’在结合面产生的摩擦力承载） （3）受力分析 a 、受拉螺栓 工作条件： 按仅受F’的紧联接计算。 式中：μs—— 结合面的摩擦系数； z —— 螺栓个数； m —— 结合面数目，图中m=2； kf——可靠系数（防滑系数）， kf=1.1~1.5； b、受剪螺栓 假定每个螺栓受载相同，则 工作条件： 剪切计算 挤压计算 3、受旋转力矩T 的螺栓组联接 特点：在转矩T 作用下，底板有绕螺栓组形心轴线O-O旋转的趋势。 横向力 受拉螺栓 受剪螺栓 摩擦力承载，各螺栓处产生相等的摩擦力 （1）受拉螺栓联接 工作条件： （2）受剪螺栓联接 靠剪切和挤压承载，各螺栓在T作用下受横向力Fs。 问题：Fs1= Fs2= …= Fsz ？ 即Fsi与ri成正比： 或 工作条件： Fs1r1+ Fs2r2+ …+ Fszrz= T 变形协调条件：底板视为刚体，ri↑ —→剪切变形量↑ —→Fsi↑ 代入工作条件中： 4、受翻转力矩M(倾覆力矩)的螺栓组联接 特点：在M作用下，底板有 绕螺栓组形心轴翻转的趋势。 作用M前：各螺栓受相同F’ 作用M后：左侧：F拉(不均匀)， 右侧：F压(不均匀) →F’↓ 工作条件： 变形协调条件： 其它条件： 附加校核 讨论：设计时，如何布置螺栓更合理？ ——远离对称中心 Ri↑→Fmax↓ 实际应用可转化为上述四种状态的不同组合：分别计算 迭加 横向载荷和旋转力矩 轴向载荷和翻转力矩 强度计算 左侧不出现缝隙 右侧边缘不压溃 §6 提高螺纹联接强度的措施 1、机理 工作时， 螺栓受拉，p↑ 螺母受压，p↓ 两者产生螺距差 一、改善螺纹牙间受力分配 第一圈：Δp最大，受力最大 第8~10圈后几乎不受力 各圈受载不均 ∴ 采用加高螺母不能 提高联接强度。 2、办法 采用受拉螺母（变形一致） —— 减小螺栓螺母螺距变化差 二、减小附加弯曲应力 螺纹牙根 弯曲应力 ——————→ 断裂 螺纹孔不正、被联件表面不平、发生变形等。 引起附加弯曲应力因素： 措施：垫圈、凸台、沉孔等。 思考：采用凸台、沉孔的目的？ 三、减轻应力集中 收尾：退刀槽； 增大牙根处过渡圆角半径。 四、降低应力幅σa σmax 一定时：σa↓—→疲劳强度↑ 当F、F”不变时： ↓ c1 或 ↑ c2。 措施： 1）↑螺栓长度 2）↓光杆直径 3）采用柔性螺栓 1、降低螺栓刚度c1 ?1? 1‘ 第二章 螺纹联接 * 机械设计 * 螺纹联接 联接概述 螺纹联接概述 螺纹联接的拧紧与防松 单个螺栓的受力分析 与强度计算 螺纹组受力分析与讨论 提高螺纹联接强度的措施 §1 概述 一、联接分类 1、按运动关系分 静联接：只固定，无相对运动。如螺纹联接、普通平键联接。 动联接：彼此有相对运动。如花键、螺旋传动等。——运动副 2、按传载原理分 靠摩擦力（力闭合）：如受拉螺栓、过盈联接。 非摩擦（形闭合）：靠联接零件的相互嵌合传载，如平键。 材料锁合联接：利用附加材料分子间作用，如粘接、焊接。 3、按拆开时是否损坏零件分 可拆联接：如螺纹联接（最广泛的可拆联接）。 不可拆联接：如焊接、铆接等。 二、螺纹基本知识 ① 直径 大径d：公称直径。M20→d=20mm 小径d1：螺纹的最小直径。 中径d2：齿厚=齿槽宽处直径，几何计算用。 一般取：d2=(d+d1)/2 ④ 螺距p ② 线数n：n=1时用于联接；n＞1时用于传动； n↑→η↑，但为便于制造n≤4 ③ 牙形角α：螺纹牙两侧面夹角。 1、螺纹的主要参数 第 页 2、螺纹的类型 右旋 左旋 螺纹位置：内螺纹——螺母；外螺纹——螺钉。 旋向判定： 顺着轴线方向看，可见侧左边高则为左旋，右边高则为右旋。 螺纹旋向：左旋螺纹，右旋螺纹（常用）。 思考： ⑥ 中径升角ψ： ⑤ 导程s ：s=np 联接：效率低、自锁性好。 传动：效率高、自锁性差。 螺纹牙形：三角形、矩形、梯形、锯齿形等 30° 3° 30° 60° 三角形 梯形 锯齿形 矩形 单线，用于联接 双线或多线，常用于传动 粗牙：一般情况下使用。 细牙：d相同，p小， ψ小，牙浅，自锁性好，但不耐磨，易滑扣。∴ 用于变载荷场