第五章联接讲述.ppt

二．螺栓组联接的受力分析 目的：找到受力最大的螺栓及其所受的力 假设： ①各螺栓规格相同 ②各螺栓预紧力相同 ③螺栓组中心与接合面形心重合 ④各螺栓在弹性限度内工作 1．受横向载荷时：分两种情况 A采用普通螺栓联接时（结合面不滑移） ●通过由预紧力QP所产生的结合面上的摩擦力来平衡外载荷FΣ，因此每个螺栓中受力相等，皆为QP 式中 B·采用铰制孔用螺栓联接（结合面不滑移） FΣ FΣ/2 FΣ/2 ●通过剪切力F来平衡外载荷FΣ，因此每个螺栓中受力相等，皆为F。 问题： 受横向载荷时螺栓联接的强度如何进行计算？ 1．采用普通螺栓联接时按仅受预紧力时的紧螺栓联接的强度计算方法计算。 2．采用铰制孔用螺栓联接时按铰制孔用螺栓联接的强度计算方法计算。 2．受旋转力矩时：分两种情况 A·采用普通螺栓联接（不发生转动） ●通过由预紧力QP所产生的结合面上的摩擦力矩来平衡外载荷T，因此每个螺栓中受力相等，皆为QP Σri越大，所需Ｑp就越小，所以应远距离分布。 讨论 问题： 受旋转力矩时普通螺栓联接的强度如何 进行计算？ ★★采用普通螺栓联接时按仅受预紧力时的紧螺栓联接的强度计算方法计算 B·采用铰制孔用螺栓联接（不发生转动） ●通过剪切力F所产生的力矩来平衡外载荷T，由于此时由于螺栓的位置不同，因此每个螺栓的受力不相等，关键是找受力最大的螺栓所受到的力Fmax 变形协调条件： 每个螺栓受到的剪切力与其到中心点的距离成正比。 由变形协调条件可知： 问题： 受旋转力矩时铰制孔用螺栓联接的强度如何进行计算？ ★★采用铰制孔用螺栓联接时首先找受力最大的螺栓所受到的力Fmax，然后按铰制孔用螺栓联接的强度计算方法计算 3．受轴向载荷时——普通螺栓联接 根据假设可知，每个螺栓所承担的工作拉力皆相等为F，即： 问题：受轴向载荷时普通螺栓联接的强度如何进行计算？ ★★求出工作拉力F后按受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接的强度计算方法计算。 4．受倾覆力矩时——普通螺栓联接 ●通过左右两侧螺栓与地基间所产生的力F形成的力偶来平衡外载荷M，由于此时由于螺栓的位置不同，因此每个螺栓的受力不相等，关键是找受力最大的螺栓所受到的力Fmax 变形协调条件：每个螺栓受到的工作拉力与其到中心点的距离成正比。 A· 轴向工作载荷F 式中　Li—各螺栓轴线到螺栓组对称中心的垂直距离 （ Li与ri 含义不同） 由变形协调条件可知： B·总拉力Q 问题： 受倾覆力矩时普通螺栓联接的强度如何进行计算？ ★★首先找受力最大的螺栓所受到的力Fmax然后按受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接的强度计算方法计算。 C·接合面可靠工作条件 在实际使用中，螺栓组所受的载荷是以上四种简单受力状态的不同组合，但不论如何复杂，都可以将其简化成上述简单受力状态，从而分别计算每个螺栓的工作载荷，然后将其进行向量迭加得到每个螺栓的总的工作载荷。 ★★对普通螺栓可按轴向载荷以及倾覆力矩来确定螺栓的工作拉力，按横向载荷以及转矩来确定联接所需的预紧力，最后求出螺栓的总拉力Q。对受力最大的螺栓进行强度计算。 ★★对铰制孔用螺栓按横向载荷以及转矩来确定螺栓的工作剪力，对受剪力最大的螺栓进行强度计算。 说明： 一．降低应力幅 1．降低cb 2．增大cm 方法： 增加螺栓长度 腰状杆螺栓或空心螺栓 螺母下装弹性元件 方法：采用刚度较大的金属垫片或密封环 3．同时降低cb，增大cm和Qp §5-7　提高螺纹联接强度的措施 1．降低cb 2．增大cm 3．同时降低cb，增大cm和Qp 二．改善螺纹牙上载荷分布不均现象 1．改善螺母结构：悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母 2．采用钢丝螺套 3．合理选配材料 三．减小应力集中的影响 四．采用合理的制造工艺方法 1·采用冷镦螺栓头部和滚压螺纹的方法。 2·采用强化处理的方法（氮化、氰化、喷丸） 1·采用大圆角和卸载结构。 2·在设计、制造及装配上避免产生附加弯曲应力 一．普通螺栓联接的强度计算 §5-5　单个螺栓联接的强度计算 失效形式： 螺纹部分的塑变或断裂， 危险截面为螺纹小径d1 所对应的面积A=πd21/4 设计准则： 保证静强度或疲劳强度 (一)松螺栓联接的强度计算 （螺母不需要拧紧、在承受工作载荷前，螺栓不受力） 强度条件 式中 d1—螺纹小径，mm 　 [σ]—螺栓材料的许用拉应力，MPa 　 F—轴向工作载荷，N (二)紧螺纹联接的强度计算 1．仅受预紧力时紧螺栓联接 （螺母需要拧紧、承受工作载荷前，螺栓受预紧力QP） ① 1.3的含义 ②危险截面在小径d1处 ③计算求得d1后应查标准d1 ,