05螺纹连接及螺纹连动.ppt

第五章 螺纹联接和螺旋传动 本小节易混淆的概念 ★ 单个螺栓受力 本小节分析的思路 整个联接所受载荷 单元螺栓联接 受力 单个螺栓受力 当联接承受横向载荷时 本小节结论 普通螺栓受轴向力（F0）作用 铰制孔用螺栓受横向力 F 作用 单元螺栓联接所受的力 也为单个螺栓所受的力 螺栓强度计算 ★ 单元螺栓联接受力 ★ 联接受力 注意：对于铰制孔用螺栓 2. 普通螺栓联接中单个螺栓受力 本小节应熟记的公式 1. 铰制孔用螺栓联接中单个螺栓受力 F F F F F0 F0 课后预习：§5-6 ~ § 5-8 课后作业： 5-1 ~ 5-7 ★螺栓联接受复合载荷（F∑、T）作用时的受力分析 ▲将F∑分解到每个螺栓联接处： F2 F2 F2 ri T F∑ F∑ F∑ F∑ ▲将T分解到每个螺栓联接处： T F1 F1 F1 F1 F2 ▲求出单元联接最大合成力 ▲求出单个螺栓受力： F2 F2 F2 F2 F F F0 F0 F F （1）铰制孔螺栓 （2）普通螺栓 F F1 F1 F1 F1 F Fmax 注意：以下两公式的区别 联接仅受横向 载荷作用 联接受复合 载荷作用 2 受转矩的螺栓组联接 铰制孔螺栓联接 普通螺栓联接 分析要点： （1）扭矩没有直接作用螺栓杆上； （2）每个螺栓受的预紧力相等 ； （3）每个螺栓处的摩擦力 Ff相等 且垂直于螺栓至型心o的连线 （4）在扭矩 T 作用下，被联接件 不相对转动（联接可靠）条件为： 1）普通螺栓联接 且： o T F0 F0 F0 F0 F0 F0 F0 F0 F0 F0 T Tf Ff Ff Tf 3）串联钢丝 串联钢丝 3 铆焊防松（永久止动） 焊接 铆冲 §5- 5 螺纹联接的强度计算 单个螺栓的 强度计算 螺栓组的受力分析 螺栓组 的结构设计 螺栓联接设计的步骤 螺栓联接强度的内容 被联接件的强度 联接件的强度 ▲ 螺栓联接强度的关键因素 螺栓的强度 螺栓联接设计的两大内容 结构设计 强度计算（工作能力） 单个螺栓的受力 螺栓的破坏形式： 1. 螺栓杆塑性变形或拉断（普通螺栓，也称受拉螺栓） 2. 螺栓杆或孔壁贴合面的压溃和剪断（受剪螺栓） 3. 经常装拆因磨损而发生滑扣 破坏性质：90%的螺栓属于疲劳破坏 受拉螺栓不同部位发生破坏的比重 15% 20% 65% （一）松螺栓联接的强度计算 一般强度校核公式 设计公式 F （二）紧螺栓联接的强度计算 1 仅承受预紧力的紧螺栓联接 螺栓危险截面受的载荷 轴向拉力F0 （预紧力） 摩擦阻力矩T 该种联接的传力方式—靠摩擦传力 F F F0 F0 T 设计准则—保证螺栓拉伸强度 将M10~M60粗牙普通钢制螺纹的参数取平均值代入： 根据第四强度理论求得螺栓 危险截面的计算应力为： F0 F0 普通螺栓的失效形式 —螺栓拉断 (拉、扭综合作用) 强度条件 T 普通螺栓的拉伸强度计算 强度校核 强度设计 F0 F0 T mm F F F F 普通螺栓联接需要较大预紧力F0以保持足够的的摩擦力 避免上述缺陷的措施是： 采用各种减载零件来承担横向载荷F b）减载套筒 c）减载销 其缺陷是： 1）联接的可靠性差（容易松脱）； 2）加大预紧力F0，会使整个结构尺寸增加。 F F a）减载键 2 承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接 分析要点： 1 ）联接未受工作载荷之前，每个螺栓已受预紧力F0作用 2）汽缸充气后，每个螺栓均分F∑即单个螺栓的工作拉力为： 3）工作后（汽缸充气后）单个螺栓既受预紧力F0作用，又受工作拉力F作用，但所受的总拉力F2不是前两者的简单代数和，即： F∑ F0 λm θm λb θb 力 变形 4）单个螺栓的受力变形关系 螺栓刚度― Cb（ C 1） 被联接件刚度― Cm （ C2） 被联接件 受力性质― 压力 （a） （b） λm λb F0 F0 F0 F0 力 变形 力 变形 θb θm F0 F0 λb λm F0 螺栓受力性质―拉力 θb λm θm 变形 △λ 力 λb △F F0 F F1 F2 （c） F F F∑ （b） （a） λm λb F0 F0 F0 F0 P F1 F1 F1 F1 F F θ b θ m θb θm 力 λb λm F0 θb λm θm 变形 △F F0 F1 F2 F θb λm θm 变形 △F F0 F1 F F2 ―螺栓的相对刚度系数,其值的变动范围从0~1 ★ 当螺栓刚度Cb与被联接件刚度Cm相比很小时: 总拉力F2与螺栓相对刚度