螺纹联接1-3.ppt

* 第5章 螺纹联接 §5-1 螺纹的参数、类型和应用 §5-2 螺纹联接的类型和螺纹联接件 §5-3 螺纹联接的预紧与防松 §5-4 单个螺栓联接的强度计算 §5-5 螺栓组联接的设计和计算 §5-6 提高螺栓联接强度的措施 一、螺栓组联接设计的一般步骤 三、螺栓组联接的受力分析 二、螺栓组联接的结构设计 1、受轴向载荷的螺栓组联接 (受拉螺栓) 2、受横向载荷的螺栓组联接 (受拉螺栓,受剪螺栓) 3、受旋转力矩T的螺栓组联接 (受拉螺栓,受剪螺栓) 4、受翻转力矩M的螺栓组联接 (受拉螺栓） §5-5 螺栓组联接的设计和计算 一、螺栓组联接设计的一般步骤 ③ 选择其它附件及防松装置 ① 首先进行结构设计 ② 然后是受力分析和强度设计； 二、 螺栓组联接的结构设计 内容：合理确定接合面的形状和螺栓的布置形式 目的：力求各螺栓和接合面间受力均匀，便于加工和装配。 1、被联接件接合面一般设计为简单的几何形状，使螺栓组的中心与接 合面中心重合。 主要考虑以下几个问题： * 普通螺栓联接：当承受较大的横向载荷时，应采用销、套筒、键等抗剪件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 2、螺栓的布置方式应使各螺栓受力合理 * 铰制孔螺栓联接： F∑ Z≤8 * 当螺栓联接承受M或T时，螺栓应布置在结合面的边缘，远离接合面中心，以减小螺栓的受力。 T T 用抗剪件承受横向载荷 F∑ F∑ F∑ 4、合理选择螺栓联接的结构形式。 轴向载荷： 横向载荷：受剪螺栓 受拉螺栓 受拉螺栓 （加减载装置） 3、螺栓的排列应有合理的间距和边距，保证相应的扳手空间。 压力容器螺栓间距: 5、分布在同一圆周上的螺栓数目应取4、6、8等偶数。 三、 螺栓组联接的受力分析 目的：通过受力分析，求出螺栓组中受力最大的螺栓及其 所受的力，然后对其进行强度计算。 假设：（1）被联接件为刚体； （2）各螺栓的材料、直径、长度都相等,并且预紧力相同； （3）螺栓的应变在弹性范围内。 工作载荷 1、受轴向载荷的螺栓组联接 2、受横向载荷的螺栓组联接 3、受旋转力矩T的螺栓组联接 4、受翻转力矩M的螺栓组联接 受载类型： 1、受轴向载荷的螺栓组联接 总拉力 强度计算： 受拉螺栓 适用范围： F F 每个螺栓的工作载荷为： 受力分析： 2、受横向载荷的螺栓组联接 （1）采用受拉螺栓联接 F∑ F∑/2 F∑/2 F0 F0 F0 F0 F∑ F0 F0 F0 F0 总拉力： 强度计算： 通过螺栓预紧后在结合面产生的摩擦力来 平衡外载荷。螺栓只受预紧力。 根据被联接件的平衡条件 受力分析： 受拉螺栓,受剪螺栓 适用范围： （2）采用受剪螺栓联接 F∑ F F 剪力： 强度计算： 剪切强度 挤压强度 受力分析： 所以每个螺栓所受的剪力为： 主要通过螺栓受剪切和挤压来平衡外载荷。 3 受旋转力矩T的螺栓组联接 （1）用受拉螺栓联接 对于螺栓，受到横向载荷的作用。 受力分析： 主要通过螺栓预紧后在接合面产生的摩擦力矩来平衡T。所以： 总拉力 强度计算： 受拉螺栓,受剪螺栓 适用范围： T O O 1 2 3 4 8 7 6 5 T O （2）用受剪螺栓联接 强度计算： 剪切强度 挤压强度 根据协调变形条件 受力分析： 主要通过所有螺栓所受剪力产生的力矩来平衡T。 所以根据平衡条件： 由(1)、(2)： T O O 1 2 3 4 8 7 6 5 T O 4 受翻转力矩M的螺栓组联接 受力分析： 左边螺栓受的工作载荷为拉力 右边螺栓受的工作载荷为压力 F2 F2 受拉螺栓 适用范围： M o o 1 2 3 4 8 7 6 5 9 10 平衡条件：为防止底板翻转，左边螺栓对底板压力产生的力矩与右边螺栓对底板拉力产生的力矩之和应等于M。 即： M o o 1 2 3 4 8 7 6 5 9 10 根据协调变形条件 由以上二式： 总拉力 强度计算： 1、改善螺纹牙间载荷分布 主要从两方面考虑：①降低螺栓的实际应力； ②提高其抗疲劳破坏的能力。 下面，从几个方面具体说明： §5-6 提高螺栓联接强度的措施 螺 母 母 体 F 螺栓 栓杆 螺母加高 普通螺母 F 为使螺纹牙受力比较均匀，可采用下面方法改进螺母结构： 环槽螺母 内斜螺母 悬置螺母