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(3) 受横向载荷的铰制孔螺栓联接 强度条件 杆受剪: 杆与壁受挤压: 4.螺纹联接主要参数 螺纹的公称直径——大径 §10-9 键联接和花键联接 6、键联接的类型 类型:平键、半圆键、楔键、切向键等。 平键联接 特点:定心好、装拆方便。 种类 普通平键 导向平键 7.平键联接 静联接 侧面压溃 挤压应力 动联接 工作面磨损 比压 主要失效形式 设计准则 键的剖面尺寸b、h 按轴直径 d 从标准中选取 键的长度 l 根据轮毂宽度确定 螺栓: 工件: 螺栓的相对刚度 螺栓的总拉力 残余预紧力 螺栓的相对刚度,其与螺栓和被连接件的材料、尺寸、结构、工作作用位置及连接中垫片的材料等因素有关,可通过实验或计算求出 残余预紧力: 当工作载荷F过大或预紧力过小时,接合面会出现缝隙,导致连接失去紧密性,并在载荷变化时发生冲击。为此必须保证残余预紧力大于0。 在设计中,根据连接紧密性的要求,可取如下参考值设计: 紧固连接 静载 变载 气密连接 为得到足够的残余预紧力F“,必须控制预紧力F‘ 受轴向工作载荷的紧螺纹连接 静强度计算 那么其强度条件为: 对螺栓来讲,计算得到F0后,并考虑扭转作用 七、螺栓的材料和许用应力 一、螺栓材料 常用:Q215、Q235、10、35和 45钢; 重要:15Cr、40Cr、30CrMnsi等力学性能较高的合金钢; 特殊:特种钢或者铜合金、铝合金等。 二、许用应力及安全系数 螺栓联接情况 许 用 应 力 安 全 系 数 普通螺栓松联接 S=1.2~1.7 普通螺栓紧联接 控制预紧力时S=1.2~1.5 不严格控制预紧力时S查表 铰制孔螺栓联接 静载荷时S=2.5 变载荷时S=3.5~5 (被联接件为钢) 静载荷时S=1.25;变载荷时将静载荷的[?P]值乘以0.7~0.8 (被联接件为铸铁) 静载荷时S=2~2.5;变载荷时将静载荷的[?P]值乘以0.7~0.8 表10-9 螺栓联接的许用应力 表10-10 普通螺栓紧联接的安全系数(不严格控制预紧力时) 材料 静 载 荷 变 载 荷 M6~M16 M16~M30 M30~M60 M6~M16 M16~M30 M30~M60 碳素钢 4~3 3~2 2~1.3 10~6.5 6.5 6.5~10 合金钢 5~4 4~2.5 2.5 7.5~5 5 5~7.5 §5-5 提高螺栓强度的措施 工作中,螺栓受拉,螺母受压,从而产生螺距差,导致旋合的各圈螺纹牙受载不均。 一 改善螺纹牙间的载荷分配 螺栓受拉伸,其螺纹的螺距增大; 螺母受压缩,其螺纹的螺距减小。 约有1/3的载荷集中作用在第一圈,第八圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷 10.1.8 提高螺栓连接强度的措施 1、悬置螺母 螺杆与悬置螺母同时受拉力,使两者变形协调,可使旋合螺纹牙的载荷均匀分配。 2、环槽螺母 环槽螺母和螺栓在支承面处的变形性质相同(均受拉),从而改善了旋合圈螺纹的受载状况。 为了使各圈螺纹受力比较均匀,可在结构上采用一些方法: 1、设计时尽可能使螺母也受拉,使螺母和螺杆的变形一致。 二 降低F0的变化范围,减小应力幅 减小螺栓刚度或增大被连接件刚度,都可减小螺栓的应力幅 km kB 为减小螺栓刚度,可适当增大螺栓的长度、减小螺栓杆直径、或 做成空心杆 产生偏心载荷的原因 凸面和沉头座的应用 斜垫圈的应用 三 减少或避免附加应力,减小应力集中 三 减少或避免附加应力,减小应力集中 易产生应力集中的部位:螺杆上螺纹收尾处;螺栓头部到螺杆的过渡处。 螺杆上螺纹收尾处:较大的圆角过渡或退刀槽; 螺栓头部和杆部过渡处:减载环; 采用的工艺方法有: 1)冷镦螺栓头部; 2)滚压螺纹等。 碾压螺纹比切制螺纹在牙根处产生的应力集中要小一些。 1、普通平键 (2)承载能力: 一、平键联接 压溃——主要失效形式 键剪断 (1)工作面:两侧面 工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩 §10.2 键联接 用于轴与轴上零件的周向固定,并传递扭矩。 (3)结构形式 圆头:指状铣刀,应力集中大 方头:盘状铣刀,应力集中小,紧定螺钉固定 一圆头一方头:指状铣刀,用于轴外伸处 动联接,键固定在轴上,毂可沿键移动。 (4)特点 静联接,周向固定,传递转矩T;不能承受轴向力及轴向固定。 移动距离大时,采用滑键。 承载能力:耐磨性。 2、导向平键 3、滑键 动联接,键固定在毂上,一起沿键槽移动。 二、平键的选择计算 1、选择 由轴径d 从标准中选b×h 由轮毂宽 选键长L(系列值) 2、强度计算 工作面被压溃(通常为轮毂)(静联接) 工作面过度磨损(动联接) 键剪
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