机械设计第五章1.ppt

载荷P通过分布中心的横向载荷 1 2 3 4 5 6 P 螺栓的剪力均为： 1 2 3 4 5 6 扭矩T：作用在接合面内 T * * * * 摩擦防松－自锁螺母 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。 摩擦防松—横向切口螺母 拧紧螺母上的螺钉时，切口上下两部分变形靠拢，使螺纹副压紧。 机械防松－开口销与槽形螺母 六角槽形螺母拧紧后，把开口销插入螺母槽与螺栓尾部孔内，将开口销尾部掰开，阻止了螺母与螺栓的相对运动。 由于槽数少，栓杆销孔不易与螺母最佳锁紧位置时的槽口吻合，装配困难。 机械防松—止动垫圈（单耳或双耳） 止动垫圈的一边上弯贴在螺母的侧面上，另一边下弯贴紧在被联接件的侧面上。 只能用于联接部分有容纳弯耳的场合。 防松较为可靠。 机械防松－串联钢丝 将钢丝穿入各螺钉头部的孔内，使其相互制约。 防松可靠，但装拆不便，仅适用于螺钉组联接。 冲点法防松 焊接防松 破坏螺纹副方法 思考题 螺纹连接有哪些基本类型？各适用于什么场合？ 连接用螺纹是什么形状？ 传动用螺纹是什么形状？ 螺纹的公称直径是什么？ 强度计算时的危险截面面积用哪一直径计算？ 螺纹连接预紧的目的是什么？ 控制预紧力有哪些方法？ 螺纹连接防松的本质是什么？ 有哪些常用的防松措施？ 摩擦防松的原理是什么？ 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接的受力分析 第五节 螺栓组连接的设计 * * 螺栓组联接结构设计的任务 选定螺栓的数目及布置形式 确定螺栓连接的结构尺寸 对于不重要连接采用类比法 重要连接应根据工作载荷分析各螺栓的受力情况，找出受力最大的螺栓进行校核。 一、螺栓组连接的结构设计 目的 合理确定连接接合面的形状和螺栓的布置形式，力求使各螺栓和连接接合面受力均匀，便于加工和装配。 应考虑的问题 接合面形状使螺栓组的分布中心与联接接合面的形心重合。 螺栓的布置应使各螺栓受力合理。 螺栓的排列应有合理的间距、边距。 分布在同一圆周的螺栓数目，宜取偶数。 同一组螺栓材料、尺寸均应相同。 避免螺栓承受偏心载荷。 便于加工制造和对称布置螺栓； 保证连接结合面受力均匀。 1.使螺栓组的分布中心与连接接合面的形心重合，接合面设计成轴对称图形。 圆环 圆形 三角形 矩形框 矩形 一、螺栓组连接的结构设计 2. 螺栓的布置应使各螺栓受力合理。 承受转矩或翻转力矩的时，尽量使螺栓靠近连接接合面的边缘。 铰制孔用螺栓连接，不要在平行于工作载荷的方向成排布置8个以上的螺栓。 3. 螺栓的排列应有合理的间距、边距。 足够的扳手空间 t0 螺栓间距t0 工作压力 (MPa) 7d 4.5d 4.5 4d 3.5 3d t0 (mm) ≤ 1.6 1.6 ~4 4~10 10~16 16~20 20~30 d 有密封性要求时 要控制t0 4.分布在同一圆周的螺栓数目，宜取偶数。 以便在圆周上钻孔时，分度和划线。 5. 避免螺栓承受偏心载荷。 保证接合面平整 二、螺栓组连接的受力分析 目的： 根据连接的结构和受载情况，找出受力最大的螺栓并求出其所受的力，以便进行强度计算。 横向载荷 扭转力矩 轴向载荷 翻转力矩 四种基本载荷 几点假设 所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同； 螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合； 受载后连接接合面仍保持为平面。 1.受横向载荷的螺栓组连接 外载荷特点：横向载荷的作用线与螺栓轴线垂直，并通过螺栓组的对称中心。 Ks为防滑系数，设计中可取Ks =1.1~1.3。i为接合面数，z为螺栓个数。 （1）采用受拉普通螺栓连接时： * School of Mechatronics Engineering, UESTC * 连接的载荷 螺栓的受力 （2）采用受剪铰制孔用螺栓联接时： 螺栓受到剪切和挤压，被连接件受到挤压。 连接处破坏的形式 剪切破坏 沿螺栓杆的剪切面剪断。 挤压破坏 螺栓杆和孔壁的挤压破坏。 拉伸破坏 被连接件因螺栓连接，在通孔处截面受到削弱，应力增大，易被拉断。 （2）采用受剪铰制孔用螺栓连接时： 2.受扭转力矩的螺栓组连接 在T作用下，底板有绕通过螺栓组中心的轴线OO旋转的趋势，每个螺栓连接都受有横向力。 两种连接方式： 受拉普通螺栓连接 受剪铰制孔用螺栓连接 假设：各螺栓连接的预紧力相同，接合面的摩擦力集中作用在各螺栓中心处，与螺栓中心至底板旋转中心的连线垂直。 （1）采用受拉普通螺栓连接时： 1 2 3 4 5 10 9 8 7 6 根据平衡条件及防止接触面滑移条件： 1 2 3