机械设计-第5章 螺纹连接和螺旋传动c.ppt

一钢制液压油缸, 油缸壁厚为10mm, 缸体和缸盖的凸缘厚度均为10mm D2=160mm，油压p=1.6 MPa , 试计算其上盖的螺栓连接和螺栓分布圆直径D1 。 解: 现象: 1 冷镦螺栓头部和辗压螺纹 ①疲劳强度↑(应力集中↓, 纤维未切断, 冷作) ②材料利用率↑, 成本↓ 2 氰化,氮化,喷丸处理→疲劳强度↑ * 解: 1.求单个螺栓的总拉力（预紧力F0） 2.求螺栓小径d1 P86、87：取4.6钢, 不严格控制预紧力→σS=240MPa, S=3.5 , [σ]=σS /S = 240 /3.5 = 68.6MPa 例1. 一牵引钩用2个普通螺栓固定, 已知R=6000N (静载荷) , f=0.15, 试确定螺栓直径。 R 式中： 平衡条件 强度条件 选用M30的粗牙螺纹，d=30mm, d1=26.211＞24.06 →合适。 S=3.5 →合适 查指导书p105螺纹标准 用2个铰制孔螺栓连接固定牵引钩，已知板厚h=10mm，R=6000N(静载荷)， 试确定螺栓直径。 解: 1 .求每个连接受横向载荷 F=R/2=3000N 剪切强度条件 P87 挤压强度条件 查指导书p113表11.8，取d=6mm, ds=7＞6.31mm 例2. R R [τ]= σS/S?=240/2.5=96MPa 2.求螺栓直径d0 P.87 查指导书表11.8 Lmin= l– l0–h=8mm l=2h+m+H +(0.2~0.3)d =20+5.7+（3.2~4)+(1.2~1.8) =30.1~31.5 标准：d=6mm, d0=7mm 选用铰制孔用螺栓：GB/T 27 M6×30 R R [σP] = σS/Sp=240/1.25=192MPa l l0 标准：查表11.8得 l=30mm, l0=12mm 根据结构： l=板厚+螺母厚+垫圈厚+突出部分 合适 长度l=？ (2)定残余预紧力F1 →求F2 P.83 (1)求单个连接的工作载荷F: ∵有紧密要求 , ∴F1=1.5～1.8 F →取F1=1.8F (3) 螺栓强度计算 (4)结构设计 取5.8级, σS=400MPa (表5-8) →暂取S=4(不严格控 制预紧力,静～) →[σ]=σS/S = 100 MPa p.87 取Z=8 例3: F2 = F＋F1 = 2.8 F = 11.3kN (图5-18、P.77) 取d=16mm, 其d1=13.835mm＞13.7mm →合适 取S=4 (表5-10) (不严格控制预紧力) →合适 D1=D2+2C1+2×10=224mm 取C1min=22mm 手册p.21 螺栓间距 : t0=π·D1/Z=π×224/8 ≈ 88mm＜ 7d=7×16=112mm (表5-4 p.73) →满足要求 手册p.105 (4)结构设计: (螺栓分布圆直径D1－图5-18 P.77) M16×50－合适 D1 D2 C1 10 10 10 (0.2~0.3)d 螺栓长度: l =2×10+(8.2~10.25)+16.4+4.8 ? 49.4~51.45mm 手册p.116、118 铰制孔用螺栓组 轴向载荷F? 转矩T 力矩M的方向与螺栓轴线平行 翻转力矩M 载荷FQ的方向与螺栓轴线平行 转矩T的方向与螺栓轴线垂直 载荷FR的方向与螺栓轴线垂直 横向载荷F? 普通螺栓组 载荷特点 螺栓组受载类型 表1.螺栓组中单个螺栓受力计算 其中 其它 见P83-84 1.螺纹主要参数及分类，螺纹连接基本类型； 2. 螺纹连接的拧紧目的及防松方法； 3. 螺栓连接的受力分析和强度计算。 小 结: 承受轴向静载荷 承受横向外载荷 铰制孔用螺栓 受剪切的螺栓连接 普通螺栓 普通螺栓 紧螺栓连接 普通螺栓 松螺栓连接 强度计算公式 螺栓类型 受力情况 表2.单个螺栓受力情况和强度计算公式 课堂练习 解:(一)受力分析 把实际受力往螺栓组对称中心平移并转化，得 １．螺栓组: 　横向载荷 :F∑ 转矩 :T=F∑·L 2．螺栓：受预紧力F F∑ L (2)在转矩T作用下，各螺栓受预紧力F2 F∑ T (1)在横向载荷 F∑作用下，各螺栓受预紧力F1 故螺栓所受预紧力F为： F＝F1＋F2 (二)强度计算 错误解法 课堂练习 解:(一)受力分析 把实际受力往螺栓组对称中心平移并转化，得 １．螺栓组: 　横向载荷: F∑ 转 矩: T=