机械设计基础 联接-1.ppt

引言 (2)、铰制孔螺栓联接——防滑动 特点：螺杆与孔间紧密配合，无间隙，由光杆直接承受挤压和剪切来传递外载荷R 螺栓的剪切强度条件为： 螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件为： R ——横向载荷（N） d0——螺杆或孔的直径（mm） Lmin ——被联接件中受挤压孔壁的最小长度（mm），如图所示 [τ]——螺栓许用剪应力，MPa， ， ——螺栓或被联接件中较弱者的许用挤压应力，MPa 铰制孔螺栓能承受较大的横向载荷，但被加工件孔壁加工精度较高，成本较高 螺栓杆与孔壁的挤压强度条件： 螺栓杆的剪切强度条件为 设计时，按上述公式分别计算出d0 ，取大值。 2、轴向载荷紧螺栓联接强度计算 ①工作特点：工作前拧紧，有QP；工作后加上工作载荷F 工作前、工作中载荷变化 ②工作原理：靠螺杆抗拉强度传递外载F ③解决问题： a) 保证安全可靠的工作，QP=？ b) 工作时螺栓总载荷， Q=？ 拧紧—预紧状态 凸缘—压—λm — QP 栓杆—拉—λb →QP 加载F后→工作状态 栓杆—继续拉— 凸缘— 放松 — ——残余预紧力 ——总载 ⑤ 作图，为了更明确以简化计算（受力变形图） 设：材料变形在弹性极限内，力与变形成正比 单个紧螺栓联接受力变形图 左图——拧紧螺母时,螺栓与被联接件的力与变形 右图——将上两图合并，并施加工作载荷F 从图线可看出，螺栓受工作载荷F时，螺栓总载荷： ∴由图可知，螺栓刚度： 被联接件刚度： ——称螺栓相对于联接的刚度，称螺栓的相对刚度 ΔF ——部分工作载荷 对残余预紧力的要求，为保证受载后接合面联接的紧密性应使 QP′的取法: QP′ =（1.5~1.8）F——有密封要求 一般联接 QP′ =（0.2~0.6）F 载荷稳定 QP′ =（0.6~1.0）F 载荷不稳定 QP′F 地脚螺栓联接 三、螺栓材料与许用应力计算 §10—4 螺栓组联接的设计与受力分析 工程中螺栓皆成组使用，单个使用极少。因此，必须研究栓组设计和受力分析。它是单个螺栓计算基础和前提条件。 螺栓组联接设计的顺序——选布局、定数目、力分析、设计尺寸 一、结构设计原则 1、布局要尽量对称分布，栓组中心与联接结合面形心重合（有利于分度、划线、钻孔），以受力均匀 2、受剪螺栓组（铰制孔螺栓联接）时，不要在外载作用方向布置8个以上，螺栓要使其受力均匀，以免受力太不均匀，但弯扭作用螺栓组，要适当靠接缝边缘布局，否则受力太不均 3、合理间距，适当边距，以利用扳手装拆 4、避免偏心载荷作用 a）被联接件支承面不平突起 b）表面与孔不垂直 防偏载措施：a）凸合；b）凹坑（鱼眼坑）；c）斜垫片 二、螺栓组受力分析 目的——求受力最大载荷的螺栓 前提（假设）： ①被联接件为刚性不变形，只有地基变形。 ②各螺栓材料、尺寸、拧紧力均相同 ③受力后材料变形在弹性范围内 ④接合面形心与螺栓组形心重合，受力后其接缝面仍保持平面 1、受轴向载荷螺栓组联接 单个螺栓工作载荷为： F=P/Z P——轴向外载 Z——螺栓个数 2、受横向载荷的螺栓组联接 特点：普通螺栓，铰制孔用螺栓皆可用，外载垂直于螺栓轴线、防滑 普 通 螺 栓 ——受拉伸作用 铰制孔螺栓——受横向载荷剪切、挤压作用。 单个螺栓所承受的横向载荷相等 R=RL/Z 3、受横向扭矩螺栓组联接 （1）圆形接合面：单个螺栓所受横向载荷 （2）矩形接合面 普通螺栓联接 由静平衡条件 则各个螺栓所需的预紧力为 ∴联接件不产生相对滑动的条件为： 4、受倾覆（纵向）力矩螺栓组联接 特点：M在铅直平面内，绕O-O回转，只能用普通螺栓，取板为受力对象，由静平衡条件 设单个螺栓工作载荷为Fi * 第十章 联 接 §10-1 螺纹 §10-2 螺纹联接 §10-3 螺栓联接的强度计算 §10-6 螺旋传动 §10-5 提高螺栓联接强度的措施 §10-4 螺栓组联接受力分析与计算 引 言 由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很 多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为： 被联接件之间相互完全固定。 被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。 静联接： 动联接： 本课程介绍的联接主要是静联接。 联接的类型： 螺纹联接 键联接、花键联接、销联接 铆接 焊接 粘接 联