第16章螺纹联接.ppt

第三篇 联接零件和轴系零部件设计 本章主要内容 本章基本要求 本章重点与难点 第一节 螺纹联接的基本类型和标准联接件 一、螺纹联接的基本类型 （一）螺栓联接 （二）螺钉联接 （三）双头螺柱联接 （四）紧定螺钉联接 二、标准螺纹联接件( GB/T3103.1－2002 ) 第二节 螺纹联接的预紧和防松 一、螺纹联接的预紧 二、螺纹联接的防松 （一）摩擦防松 （二）机械防松 第三节 螺拴联接的强度计算 一、螺纹联接的失效形式和计算准则 二、螺纹联接件的材料及许用应力 二、螺纹联接件的材料及许用应力 三、普通螺栓联接的强度计算（确定螺纹小径）1. 只承受预紧力 的紧螺栓联接的强度计算 2. 受预紧力F0和轴向工作载荷F共同作用的紧螺栓联接强度计算 螺栓的相对刚度 （1） 受轴向静载荷作用时的强度计算 （2)?受轴向变载荷作用时的强度计算 四.铰制孔用螺栓联接的强度计算 第四节 螺栓组联接的设计 一、螺栓组联接的结构设计 二、螺栓组联接的受力分析（一）受轴向载荷FQ 的螺栓组联接 （二）受横向载荷 的螺栓组联接 (1)采用普通螺栓联接 （2）采用铰制孔螺栓联接 (三)受扭转力矩T 的螺栓组联接（1）采用普通螺栓联接 （2）采用铰制孔用螺栓联接 例 例－1 例－2 例－3 例－4 例－5 第五节 提高螺纹联接强度的措施一、改善螺纹牙载荷分布不均的现象 一、改善螺纹牙载荷分配 二、减小螺栓的应力幅 　三、采用合理的制造工艺 四、避免附加弯曲应力 　五、减小应力集中的影响 　　（１）将载荷简化　　将载荷F∑向螺栓组联接接合面形心O简化，得一横向载荷F∑=12000N和一旋转力矩 如图示。　 图 13 － 18 托架螺栓组联接（一） （２）确定各个螺栓所受的横向载荷　　在横向载荷F∑的作用下， 各个螺栓所受的横向载荷F1大小相同，与F∑同向。 　解：１．螺栓组联接受力分析 由图a可知，螺栓１和２所受两力的夹角α最小，故螺栓１和２所受的横向载荷最大。 在扭转力矩 T的作用下，由于各个螺栓中心至形心O点距离相等，所以各个螺栓所受的横向载荷 大小也相同，但方向各垂直与螺栓中心与形心O的连线如图示。 图 13 － 19 托架螺栓组联接（二） 对于方案a，各个螺栓中心至形心O点的距离为 所以 （３）两种方案比较　在螺栓布置方案a中，受力最大的螺栓１和受力最大的螺栓２ 的总横向载荷 ；而在螺栓布置方案b 中，受力最大的螺栓１所受的 总横向载荷 。可以看出 ，因此方案a比较合理。 即 所以　 　　由图b可知，螺栓１所受的横向载荷最大，即 　　 对于方案b，各个螺栓中心至形心O点的距离为 ２．按螺栓布置方案a确定螺栓直径 　　（１）采用铰制孔用螺栓联接 　　１）因为采用铰制孔用螺栓联接是靠螺栓光杆手剪切力和配合面受挤压来传递横向载荷，因此按抗剪切强度设计螺栓光杆部分的直径 。 查　GB/T27－1988，取M12×60（ ）。 　　２）校核配合面挤压强度。　按图13-20所示的配合尺寸，有 　　　螺栓光杆与钢板孔间 　　　螺栓光杆与铸铁支架孔间 故配合面挤压强度足够。 图13－20 采用铰制孔用螺栓 　（２）采用普通螺栓联接 　因为普通螺栓联接是靠螺栓预紧后在被联接件的接合面间产生的摩擦力来传递横向载荷，因此首先要求出螺栓所需的预紧力 。 由　　　　　　　　　，得 根据强度条件式可得螺栓小径 　，即 查GB/T196－1981 ，取M45（ ）的螺栓。 ＞ 螺栓受力后螺距变化，内外螺纹牙不能再均匀接触，若使第二圈内外螺纹牙参加接触就必须使第一圈内外螺纹牙有更大的变形，承受更大的载荷，要使第三圈内外螺纹牙参加接触承载，就必须使第一、二两圈内外螺纹牙有更大的变形。下面的螺纹牙比上面的螺纹牙承受更大的载荷，造成各圈螺纹间载荷分布不均的现象。 采用加厚螺母，不能提高联接强度。 图 13 － 21 螺纹牙的受力分配 （1）尽可能将螺母制成受拉伸的结构 （均载螺母结构） （2）减少螺栓受力大的螺纹牙的受力面积 改善螺纹牙上的载荷分配不均的现象，常采用如下几种方法： 内斜螺母 环槽内斜螺母 悬置螺