典型机械零件的静强度设计.ppt

2．轴的扭转刚度 　　如图所示，与轴线平行的轴表面的直线在扭转后变成螺旋线ab′。从轴端面看，夹角?bOb′称为扭转角，用?来表示。 O a b 图4.33 轴的扭转变形 T T b′ b O a ? l * 　　从材料力学可知，对n段阶梯圆轴，其单位长度扭转角?的计算公式为： （4.60） 式中，Ti－第i段轴上所受的扭矩，N?mm； G－轴的材料的剪切弹性模量，MPa，对于钢 材，G=8.1?104 MPa； Ipi－第i段轴--切面的极惯性矩，mm4 ，对于圆 轴，Ip=（?d4/32）； Li－阶梯轴受扭矩作用的长度，mm； n－阶梯轴受扭矩作用的轴段数。 * 轴的扭转刚度条件为 （4.61） 　　式中，???－轴每米长的允许扭转角，与轴的使用场 合有关，见附表8.4。 * 附表3.1联接接合面间的摩擦系数f 被联接件 接合面表面状态 摩擦系数 钢或铸铁零件 干燥机加工表面 0.10~0.16 有油机加工表面 0.06~0.10 钢结构零件 喷砂处理表面 0.45~0.55 涂覆锌漆表面 0.35~0.40 轧制、经钢丝刷清理浮锈 0.30~0.35 铸铁对砖料、混凝土或木材 干燥表面 0.40~0.45 * 图4.2 受横向工作载荷的普通螺栓联接 m=1 F F F F/2 F/2 m=2 * （4.3a） （4.3b） * 性能等级（标记） 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 抗拉强度极限 ?Bmin(MPa) 330 400 420 500 520 600 800 900 1040 1220 屈服极限 ?Smin(MPa) 190 240 340 300 420 480 640 720 940 1100 硬度HBSmin 90 109 113 134 140 181 232 269 312 365 推荐材料 低碳钢 低碳钢或中碳钢 中碳钢，淬火并回火 中碳钢，低、中碳合金钢，淬火并回火 合金钢 附表3.4螺栓的性能等级（摘自GB3098.l-82） * 附表3.5 螺纹联接的安全系数S 联接类型 S 松螺栓联接 1.2~1.7 受轴向和横向载荷的普通螺栓联接 不控制预紧力 M6~M16 M16~M30 M30~M60 碳钢 5~4 4~2.5 2.5~2 合金钢 5.7~5 5~3.4 3.4~3 控制预紧力 1.2~1.5 铰制孔螺栓联接 钢：S?=2.5；Sp=1.25； 铸铁：Sp=2.0~2.5 * 图4.3 压力容器螺栓联接 P D Q F F * 附表3.3 不同联接工况下剩余预紧力与工作载荷的比值要求 联接情况 F″/F 一般联接 稳定工作载荷 0.2~0.6 变动工作载荷 0.6~1.0 有紧密性要求的联接 1.5~1.8 地脚螺栓联接 ?1 * 性能等级（标记） 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 抗拉强度极限 ?Bmin(MPa) 330 400 420 500 520 600 800 900 1040 1220 屈服极限 ?Smin(MPa) 190 240 340 300 420 480 640 720 940 1100 硬度HBSmin 90 109 113 134 140 181 232 269 312 365 推荐材料 低碳钢 低碳钢或中碳钢 中碳钢，淬火并回火 中碳钢，低、中碳合金钢，淬火并回火 合金钢 附表3.4螺栓的性能等级（摘自GB3098.l-82） * 附表3.5 螺纹联接的安全系数S 联接类型 S 松螺栓联接 1.2~1.7 受轴向和横向载荷的普通螺栓联接 不控制预紧力 M6~M16 M16~M30 M30~M60 碳钢 5~4 4~2.5 2.5~2 合金钢 5.7~5 5~3.4 3.4~3 控制预紧力 1.2~1.5 铰制孔螺栓联接 钢：S?=2.5；Sp=1.25； 铸铁：Sp=2.0~2.5 * （4.19） （4.7） * 附表3.1联接接合面间的摩擦系数f 被联接件 接合面表面状态 摩擦系数 钢或铸铁零件 干燥机加工表面 0.10~0.16 有油机加工表面 0.06~0.10 钢结构零件 喷砂处理表面 0.45~0.55 涂覆锌漆表面 0.35~0.40 轧制、经钢丝刷清理浮锈 0.30~0.35 铸铁对砖料、混凝土或木材 干燥表面 0.40~0.45 * 性能等级（标记） 3.6 4.6 4.8 5