第2章 螺纹联接.ppt

11 一、螺纹线、螺纹、螺纹副 3、常用的螺纹牙型、特点及应用 二、螺纹分类 三、螺纹的主要几何参数： 2、螺纹自锁： 二、非矩形螺纹（?≠0 三、螺旋副效率： 例题1 一、螺纹连接的基本类型 二、螺纹紧固件 一、拧紧力矩 二、螺纹连接的防松 一、松螺栓连接 松螺栓连接强度条件： 例题 二、紧螺栓连接 设计公式： 式中， ，S为安全系数，取1.2-1.5。 注意： ①螺栓受拉力F0在Fs变化情况下仍是F0。 ②该强度条件是受横向工作载荷的螺栓在拧紧时不拉断的条件。 例题 （1）防剪断 对钢，Sτ 2.5 设计式 3、连接受轴向载荷 实例：气缸、液压缸缸盖与缸体的螺栓组连接 只采用普通受拉螺栓。 每个螺栓所受工作载荷 为保证连接的紧密性（即结合面不出现间隙）： 承受轴向载荷的紧螺栓3 作 业 5-5、 图示是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20KN，载荷有较大的变动。螺栓材料力学等级5.8级，取Ks 1.3，f 0.15。 1 设计采用普通螺栓连接时的螺栓尺寸； 2 如采用铰制孔用螺栓连接，尺寸又为多少？ 5-10、 图示为一汽缸盖螺栓组连接。螺栓为45钢，性能等级5.6级。已知汽缸内的工作压力P 0~1MPa，缸盖与缸体均为钢制，直径D1 350mm,D2 250mm.上、下凸缘厚均为25mm.试设计此连接。 螺栓的强度计算就是确定小径d1或大径d 1.螺栓杆拉断；2.接合面滑移；3.螺纹的压溃和剪断；4.磨损后的滑扣 螺栓的主要失效形式有： 工作时不需要将螺母拧紧。如吊钩螺栓. 螺栓所受拉力 工作载荷 其中： [?]—许用拉应力,MPa d1—螺纹小径 如下图所示，起重吊钩的起吊重量是25kN，吊钩材料为35钢，许用应力为60MPa，求吊钩尾部螺纹直径。 根据： 有 解： 查出的d1比根据强度计算求得的d1值略大，强度合适。故吊钩尾部螺纹可采用M27。 由手册查得： d 27mm时，d1 23.752mm d1 23.033mm 设计原则： 螺栓一般成组使用，每个螺栓受力可能都不同。 ①首先对螺栓进行受力计算。 ②找出受力最大的螺栓所受的力进行设计。 1、连接受横向载荷，采用普通螺栓 强度条件： 失效形式： ①接合面产生滑移。为防止滑移，摩擦要足够大。 有 f·F0·z·m≥Fs·Ks 式中，z——螺栓数，m——接合面数； Fs——横向外载；Ks——防滑系数，取1.1-1.3。 ②螺栓被拉断 δ 2、连接受横向载荷，采用铰制孔用螺栓连接 接合面不会产生相对滑移。 螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件为： 例题 F F δ d0 Fs——单个螺栓一个受剪面 横向载荷 d0——螺栓剪切面直径 δ ——螺栓杆与被连接件孔壁间 接触受压的最小轴向长度 （2）防压溃（主要用来校核） ①如左图所示，当螺母未拧紧时，螺栓螺母松驰状态. ②拧紧—预紧状态 凸缘—F0 —压—λm 栓杆—F0 —拉—λb λb λm F0 F0 F0 F0 螺栓杆受力变形图 被连接件受力变形图 力 变形 力 变形 螺栓杆— 凸缘— ③加载F后→工作状态 变形缩小Δλ 拉力增加— 变形增加λb 继续拉长— 压力减小— 合成受力变形图 从图线可看出，螺栓受工作载荷F时，螺栓总载荷： F1—残余预紧力 残余预紧力F1必须大于零； 工作载荷稳定时， F1 0.2~0.6 F; 工作载荷不稳定时，F1 0.6~1.0 F; 对重要的有紧密性要求的连接，F1 1.5~1.8 F; 在一般计算中，先根据连接的工作要求定出F1 , 再计算F2 F+F1 , 最后带入强度计算式： 可用载荷变形图分析各力之间的关系。 螺栓的刚度 ： Cb 被联接件的刚度：Cm 则螺栓的总拉力 称为螺栓的相对刚度（系数）。 螺栓的相对刚度系数与螺栓及被连接件的材料、尺寸和结构有关，其值在0~1变化。 式中： 一、螺栓的常用材料（P87 ） §2-6 螺栓的材料和许用应力 二、螺栓连接的许用应力 一般用途：碳素钢； 重要连接：合金钢 许用应力：见表5-10 螺栓连接承受轴向变载荷时，螺栓的损坏多为螺栓杆部分的疲劳断裂，通常发生在应力集中较严重的地方，如：螺栓头部、螺纹收尾部和螺母支撑平面所在处的螺纹。 §2-7 提高螺栓连接强度的措施 下面说明影响螺栓强度的因素和提高强度的措施。 螺母支撑面 螺纹收尾部 螺栓头部 一. 提高螺栓连接强度的措施 螺栓连接的强度主要取决于螺栓的强度，提高螺栓强度有以下几种措施： 1.改善螺纹牙间的载荷分配 a 悬置螺母 b 环槽螺母 c 内斜螺母 d 环槽内斜 工作中螺栓牙抗拉伸长，螺母牙受压缩短，伸与缩