《机械设计基础》教案十二.docVIP

浙江工业职业技术学院 日期：2009.10 NO12 课 题 §7.3螺纹联接强度的计算 目的要求 掌握普通螺栓联接强度的计算方法。 2．熟悉铰制孔用螺栓联接强度的计算方法。 重点、难点 紧螺栓联接强度的计算是重点，也是难点。 复习提问要点： 何谓松螺纹联接？ 2、何谓紧螺纹联接？ 3、铰制孔用螺栓联接与普通螺栓强度计算有何区别？ 教具、实验及教学手段 教材、教案、教参等。 老师讲解为主（举例、介绍经验），举一反三，课后小结，布置作 业。 作业布置 P57：7-6 、7-16 教学反映 上课与作业情况均正常，个别同学作业中出现一些问题，主要一 是上课内容还没有完全吃透，二是实践经验较缺少。 课后分析 本次课内容较多，螺纹联接强度的计算，特别是普通螺栓联接强 度的计算，在教学中是重点，也是难点，在讲课过程中不能操之过急。 在紧螺栓联接中既要考虑轴向拉力所引起的拉应力，又要考虑由于摩 擦力矩所引起的切应力。 复习提问： 1、常用螺纹的类型和应用 2、螺纹§7.3螺纹一、普通螺栓联接的强度计算 （一）松螺栓联接强度的计算 松螺栓联接工作时只承受轴向工作载荷F， 其螺栓强度校核与设计计算公式为： F为轴向工作载荷（N），d1为螺栓小径（mm）， 图13-1松螺栓联接 为螺栓材料许用拉应力（Mpa）。 （二）紧螺栓联接的强度计算 1、受横向工作载荷的紧螺栓联接 横向工作载荷FR ，预紧力所产生 的摩擦力应大于或等于横向工作载荷， 即 m引入可靠性系数，则 图13-2受横向载荷的普通螺纹联接 =1.1~1.3，为摩擦系数，对于干燥的钢铁件表面，=0.1~0.16，m为螺栓接合的数目。 = 螺栓受预紧力引起的拉应力外，还受螺旋副中摩擦力矩T的切应力τ的作用。对于M10-68的普通钢制螺栓，τ，根据第四强度理论，。则螺栓强度校核与设计计算公式为 由以上分析，当螺栓连接承受横向载荷，要要使连接不发生滑移，螺栓要承受7倍的横向载荷的预紧力，这样设计出的螺栓结构笨重、尺寸大，不经济，因此应设法避免这种结构，而采用其他结构。 2、受轴向工作载荷的紧螺栓联接 图13-3受轴向载荷的普通螺纹联接 螺栓所受总拉力FQ= + F 轴向工作载荷 。 残余预紧力。一般的连接，若工作载荷稳定，取=（0.2~0.6）F，若工作载荷不稳定，取=（0.6~1.0）F ；对于有紧密性要求的，取=（1.5~1.8）F。 螺栓强度校核与设计计算公式为： 压力容器中螺栓联接，除满足上式外，还要有适当的间距t0要求。 二、铰制孔用螺栓联接强度的计算 铰制孔用螺栓联接的失效形式，一般为螺栓杆剪断、螺栓杆或孔壁被压溃。铰制孔用螺栓联接须进行剪切强度和挤压强度的计算。 螺栓杆剪切强度条件为 螺栓杆与孔壁挤压强度条件为 为单个螺栓所受的横向载荷；ds为螺栓剪切面直径；为螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度；为螺栓许用剪切应力；为螺栓或联接件的许用挤压应力。 三、螺栓联接件的性能等级及许用应力 1、螺栓联接件常用材料的性能参见教材表7-7 2、一般机械用螺栓联接在静载荷下的许用应力与安全系数参见教材表7-8 参见教材表3-4 例：如图3-23所示，气缸盖与气缸体的凸缘厚度为b=30mm，采用普通螺栓联接。已知气体的压强p=1.5Mpa，气缸内径D=250mm，螺栓分布圆直径D0=350mm，采用指针式扭力扳手装配。试选择螺栓的数量和直径。 解：①选择螺栓的材料与性能等级：选45钢，6.8级， ； ②计算每个螺栓的总拉力 每个螺栓所受的工作载荷 取 故 ③计算螺栓直径与数量 由表3-4得， 初选Z=8，求得，选取M16。校验螺栓分布间距 ，mm，〉 为了保证联接的紧密性，Z取12，则，能满足间距要求，且强度更好，所以选用12个M16的螺栓。 课后小结； 普通螺栓联接的强度计算 铰制孔用螺栓联接强度的计算 3、螺栓联接件的性能等级及许用应力 4