第6章螺纹联接要点解析.ppt

§6.4 螺栓组联接的受力分析 螺栓联接计算小结 将螺栓组受力分解 受拉螺栓 轴 向 力FQ 倾覆力矩M 横 向 力FR 旋转力矩T 轴向力FQ 横向力FR 旋转力矩 T 倾覆力矩 M 单个螺栓所受工作载荷 受剪螺栓 受拉螺栓 F总 = Fq + Fm 单个螺栓受的最大工作载荷 接合面上摩擦力 接合面上的压力 受剪螺栓 横 向 力FR 旋转力矩T 防止接合面受压最小处出现间隙： 防止接合面受压最大处被压溃： 挤压强度校核 §6.4 螺栓组联接的受力分析 §6.5 提高螺栓联接强度的措施 1 均匀螺纹牙受力分配 螺母体 螺栓杆 螺母体 螺栓杆 Fa F5/2 F4/2 F3/2 F2/2 F1/2 F5/2 F4/2 F3/2 F2/2 F1/2 潘存云教授研制 螺母体 螺栓杆 F F=F1+F2+F3+F4+F5 F1F2F3F4F5 普通螺母 加厚螺母 悬挂螺母（可提高螺栓疲劳强度40％） 环槽螺母 （可提高螺栓疲劳强度30％） 10~15? 内斜螺母 （可提高螺栓疲劳强度20％） 采用材料软、弹性模量低的螺母与钢螺杆配用，可改善螺纹牙受力分配，提高螺栓疲劳强度达40％。 对铝、镁合金螺纹孔，采用钢丝螺套（图6.16，p116），可提高螺钉和螺栓疲劳强度达30％。锁紧型螺套还有防止旋入的螺钉松脱的作用，因此，钢丝螺套也是一种防松零件。 §6.5 提高螺栓联接强度的措施 2 减小附加应力 要从结构、制造与装配精度采取措施。 采用凸台或沉孔结构 切削加工支承面 斜垫片 沉孔结构 凸台结构 §6.5 提高螺栓联接强度的措施 　　采用球面垫圈和腰环螺栓可以保证螺栓的装配精度。 腰环螺栓 球面垫圈 3 减小应力集中 1. 增大过渡圆角 2. 切制卸载槽 3. 卸载过渡结构 r §6.5 提高螺栓联接强度的措施 4 降低应力幅 减小螺栓刚度或增大被联接件的刚度都能达到减小应力幅的目的。 用柔性结构：加弹性元件、 有密封要求时，采用金属薄垫片、 采用O形密封圈 宜采取措施: d 0.8d 0.7d d 采用柔性螺栓 －使 c1 减小 －使 c2 增大 §6.5 提高螺栓联接强度的措施 6 改善制造工艺 冷镦头部、辗压螺纹 疲劳强度提高30% 比车削 表面处理：氰化、氮化也能提高疲劳强度。 5 选择适当的预紧力并保持不减退 在同样的由于压陷引起的被联结件压缩变形减量下，螺栓刚度小时预紧力减退量小。从减轻压陷来看，采用带有承压凸缘的螺栓头部要比采用垫圈效果好些。 §6.5 提高螺栓联接强度的措施 螺栓联接习题课 例题：如图示，F = 4000 N。普通螺栓联接。 340 140 140 150 55 55 70 70 150 120 F 450 A B 要求：说明螺栓联接的失效形式，并确定螺栓直径 d 1. 螺栓联接习题课 解：1. 失效形式 （1）托架向下滑移； （2）B 端螺栓拉断； （3）B 端出现间隙； （4）A 端基础压溃。 2. 确定螺栓直径 d1 （1）将 F 分解为水平力FH 和垂直力FV FH FV （2）将 FH 、FV 向联接螺栓的形心转化 FH 转化为 FV 转化为 150 120 F 450 A B O FQ MH FR MV * 机械设计 * 第6章　螺纹联接 §6.1　螺纹联接的主要类型、材料和精度 §6.2　螺栓联接的拧紧和防松 §6.3　单个螺栓联接的受力分析 和强度计算 §6.5　提高螺栓联接强度的措施 §6.4　螺栓组联接的受力分析 1 主要类型 （表6.1 p100） 螺栓联接 主要类型 螺纹余留长度 l1 静载荷 l1 ? (0.3~0.5)d ; 变载荷 l1 ? 0.75d ; 冲击、载荷 l1 ? d ; 受剪螺栓 l1 尽可能小; 螺纹伸出长度 a ? (0.2~0.3)d ; 螺栓轴线到被连接件边缘的距离 e = d+(3~6) mm 用于经常拆装易磨损之处。 §6.1 螺纹联接的主要类型、材料和精度 a e l1 d 受拉螺栓联接 可承受横向载荷。 a 受剪螺栓联接 d l1 孔与螺杆之间留有间隙 §6.1 螺纹联接的主要类型、材料和精度 螺栓联接 主要类型 螺钉联接 座端拧入深度 H， 当螺孔材料为： 双头螺柱联接 钢或青铜 H ? d ; 铸铁 H ? (1.25~1.5) d ； 铝合金 H ? (1.5~2.5) d ； 螺纹孔深度 H1 ? H+(2~2.5) p ; 钻孔深度 H2 ?H1+(0.5~1)d ; 参数 l1 、e、a