A章螺纹连接详解.ppt

防止联接松动 摩擦防松：自锁螺母 机械防松：串联钢丝防松 例：一横板用四个普通螺栓联在立柱上，已知P=4000N，L=200mm，d=100mm, f =0.15, , 试求螺栓小径d1. 解: 1、将外力P 向螺栓组形心简化。 螺栓组受载 横向力： P 转矩： T=P×L =800000Nmm L d P d 转矩T P L d P d 转矩T P 2、分析在各载荷作用下，每个螺栓的受力。 =2828N 3、求合力 4、求螺栓的预紧力 不滑移条件： 5、求螺栓小径d1 6、讨论 1）其他条件不变，使螺栓之间的距离由100增至200mm,对连接有何影响？ 合力： 结论：受转矩和倾覆力矩作用的螺栓组，螺栓应远离螺栓组形心或旋转轴线。 2) 当螺栓布置方式发生改变时, 会有何影响？ L P d d 2) 如果采用铰制孔螺栓，会有何影响？ 求合力 L d P d 转矩T P 用剪切强度计算螺栓直径 校核配合面的挤压强度 H L L P 例：图示支座用4个螺钉连接,已知P=8000N， H=120mm,L=80mm, 取摩擦系数 f=0.15, 防滑系数 试求螺栓小径. 解：1、将外力P 移至接合面形心 H L L P P M 横向载荷P 倾覆力矩 2、求工作拉力F H L L P P M F F 3、按不滑移条件求预紧力 不滑移条件： 4、求总拉力F2 H L L P P M F F 5、求螺栓小径 6、接合面是否出现间隙？ §5-7 螺纹连接件的材料及其许用应力 螺栓性能等级：（表5-8） 3.6，4.6，4.8，5.6， 5.8 6.8，8.8，9.8，10.9，12.9 屈服极限/MPa 900 =1000×0.9 螺母性能等级：（表5-9） 4，5，6，8，9，10，12 4、分布在圆周上的螺栓数目多为偶数； 5、避免螺栓承受附加的弯曲载荷 凸台与沉孔 斜面垫圈 F0 二、螺栓组连接的受力分析 螺栓组受力分析的目的： 分析螺栓组中各螺栓的受力情况，找出 受力最大的螺栓，以便进行强度计算。 螺栓组所受的外载情况： 几点假设： （1）所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同； （2）螺栓的对称中心与连接结合面的形心重合； （3）受载后连接结合面仍保持为平面。 用普通螺栓连接 连接的不滑移条件： 1、受横向载荷的螺栓组连接 用铰制孔螺栓连接 螺栓受剪力 Z—螺栓的数目 F0=100N,z=3,f =0.15, Ks=1.2求F∑=? 不滑移条件： F∑ F∑ 2、受转矩的螺栓组连接 a.用普通螺栓连接 连接的不转动条件： 160 120 T=10Nm,z=6, f =0.15, Ks=1.2求F0=? r1 r2 不转动条件： r1 =60mm, r2 =100mm b.采用铰制孔螺栓连接 受载最大的螺栓 所受剪力 160 120 T=10Nm, z=6, 求Fmax=? r1 r2 r1 =60mm, r2 =100mm 铰制孔螺栓连接 气缸螺栓连接图 3、受轴向力的紧螺栓组连接 工作拉力 4、受倾覆力矩M的螺栓组连接 0 0 承受倾覆力矩时应满足的条件： 1、螺栓的强度条件 2 3 受力最大的螺栓是哪个？ 绕轴y-y受倾覆力矩M=10Nm, 求Fmax=? 160 120 y y x x L1 L1=80 若绕轴x-x受倾覆力矩M=10Nm, 求Fmax=? L2 L2=60 §5-6 螺栓连接的强度计算 连接方式 失效形式 设计准则 强度计算 受拉螺栓——断裂 受剪螺栓——圧溃或剪断 一.松螺栓联接 强度条件： 设计公式： d1计算出后,再按标准查选螺纹的公称直径。 F F 二、紧螺栓连接的强度计算 1、 仅受预紧力 1.3系数是考虑扭转切应力的影响 设计式 验算式 减载销 减载套筒 减载键 F F 例1：普通螺栓连接，3个螺栓,[σ]=200MPa, f =0.15, Ks=1.2,F∑=15000N,求所需螺栓的直径d1？ 1)不滑移条件： =20 000N 2)强度条件： =12.86mm M16 d1=13.835mm 查标准 气缸螺栓连接图 2、受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接 强度计算 工作拉力 预紧力 螺栓承受的总拉力 ？ ？ 未拧紧 再受工 作载荷 螺栓所受的总拉力 残余预紧力 已拧紧,未 受工作载荷 Cb螺栓刚度 Cm被连接件刚度 力 变形 力 变形 变形 力 F 静强度计算 当工作拉力 F 变化时，应验算 疲