第三章 螺纹联接课件.ppt

弹簧垫圈 开口方向：斜向右下方 弹性增压 尖端抵住 开口销与槽形螺母 b ）机械防松（直接锁住） 正确 不正确 注意金属丝穿入方向 串联金属丝 c ）破坏螺纹副关系 不可拆联接 胶接 冲点 焊住 §4 单个螺栓联接的受力分析和强度计算 螺栓联接 受拉螺栓 受剪螺栓 松联接：不拧紧，无预紧力F0，仅受工作载荷F 紧联接：需拧紧 仅受预紧力F0 同时受预紧力F0和工作载荷F 一、受拉螺栓联接 对于受拉螺栓，其失效形式主要是螺纹部分的塑性变形和螺杆的疲劳断裂。 1、松联接 如：起重滑轮螺栓 仅受轴向工作拉力F——失效：拉断 强度条件： MPa ——校核式 式中：d1——危险截面计算直径 [σ]——许用应力， [σ]= σs／[Ss] 表5-8，5-10 。 mm ——设计式 查手册，选螺栓 2、紧联接 （1）只受预紧力F0的紧联接 F0为螺栓轴向负荷—→拉应力 拧紧过程中，在T1作用下螺栓受扭—→产生τT 对钢制M10~M68螺栓:τT≈0.5σ。 ——校核式 即： *1.3意义：紧联接时，将拉应力增大30%以考虑拧紧力矩的影响。 mm ——设计式 危险截面上受复合应力（ σ、 τT）作用—→强度准则 螺栓为塑性材料—→第四强度理论。 （2）受预紧力F0和轴向工作载荷F的紧螺栓联接 变形受力过程： 无变形—→ F0 —→ —→ +F —→ ■ 上述过程还可通过力——变形图表示 变形 力 力 λb λm 变形 力 F0 F0 F0 即：螺栓总拉力等于工作载荷与剩余预紧力之和。 变形 力 F0 F F1 F2 螺栓刚度： 被联件刚度： 在合并图中： ∴ 即：螺栓总拉力等于预紧力加上部分工作载荷。 由于 变形 力 F0 F F1 F2 讨论： 1、 ——螺栓相对刚度系数 当F0、F一定时，螺栓总拉力 ∴为降低螺栓受力 —→ 选择不同垫片 ↓ —→应使 2、 ：不出现缝隙。(由 进行验算 同理，考虑扭转作用，强度条件为： ——校核式 mm ——设计式 变形 力 F0 F F1 F2 对于变载荷：当 在0~F之间变化时 应力幅： 由于 由（3-24）式得螺栓危险截面的疲劳强度可由下式校核 相应参数由P85定义 二、受剪螺栓联接 1. 失效形式： 剪断、接触表面压溃。 2. 螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为： 3. 螺栓杆的剪切强度条件为： §5 螺栓组联接的受力分析 一、思路 联接结构形式、外载荷类型 —→螺栓受力 —→找出受载最大螺栓 —→按单个螺栓联接的计算方法计算 二、基本假定 1、各螺栓刚度相同； 2、各螺栓F0相同； 3、变形在弹性范围内； 4、被联件为刚体； 三、四种典型受载情况时 的受力分析 1、受轴向载荷的螺栓组联接 特点：载荷与螺栓轴线平行，并通过螺栓组对称中心。 —→各螺栓组平均受载： F=FQ/z 螺栓还受F0 —→ 工作条件：F10 2、受横向载荷的螺栓组联接 （1）特点：横向载荷作用线与螺栓轴线垂直，并通过螺栓组对称中心。 （2）承载方式： 形闭合：受剪螺栓（靠杆的剪切与挤压承载） 力闭合：受拉螺栓（由F0在结合面产生的摩擦力承载） （3）受力分析 a 、受拉螺栓 工作条件： 按仅受F0的紧联接计算。 式中：μs—— 结合面的摩擦系数； z —— 螺栓个数； m —— 结合面数目，图中m=2； kf——可靠系数（防滑系数）， kf=1.1~1.5； b、受剪螺栓 假定每个螺栓受载相同，则 工作条件： 剪切计算 挤压计算 3、受旋转力矩T的螺栓组联接 特点：在转矩T作用下，底板有绕螺栓组形心轴线O-O旋转的趋势。 横向力 受拉螺栓 受剪螺栓 摩擦力承载，各螺栓处产生相等 的摩擦力 （1）受拉螺栓联接 工作条件： （2）受剪螺栓联接 靠剪切和挤压承载，各螺栓在T作用 下受横向力Fi。 问题：F1= F2= …= Fz ？ 即Fi与ri成正比： 或 工作条件： F1r1+ F2r2+ …+ Fzrz= T 变形协调条件：底板视为刚体，ri↑ —→剪切变形量↑ —→Fi↑ 代入工作条件中： 4、受翻转力矩M（倾覆力矩） 的螺栓组联接 特点：在M作用下，底板有 绕螺栓组形心轴翻转的趋势。 作用M前：各螺栓受相同F0 作用M后：左侧：F拉(不均匀)， 右侧：F压(不均匀) →F0↓ 工作条件： 变形协调条件： 其它条件： 附加校核 讨论：设计时，如何布置螺栓更合理？ ——远离对称中心 Ri↑→Fmax↓ 左侧不出现缝隙 右侧边缘不压溃 ——校核式 不压溃条件： 不分离条件： §6 提高螺纹联接强度的措施 1、机理 工作时， 螺栓受拉，p↑ 螺母受压，p↓ 两者产生螺距差 一、改善螺纹牙间受力分配 第一