第三章__螺纹联接.ppt

3.1.3 螺纹的公差和精度 精度有精密级，中等级和粗糙级共3种。 2. 螺纹标记和螺纹副标记示例 螺母材料一般较相配合螺栓的硬度低(20~40)HBW。 注： 3.6.2 避免螺栓承受附加额外载荷（偏心载荷） 在铸、锻件表面上安装螺栓时，制做凸台或沉头座孔 支承面为斜面时，采用斜垫圈 采用球面垫圈 强度条件 或 许用应力 一般连接取s=1.2~1.7， 对安全性要求高的连接如起重吊钩的连接，取s=5 3.5.2 、紧螺栓连接 1 、受横向载荷的紧螺栓连接 （1） 普通螺栓连接 靠预紧力F在接合面产生的摩擦力f F 传递外力FR 螺栓既受拉应力又受扭剪应力 对于常用的M10~M68的钢制普通螺栓 拉应力 剪应力 螺栓的当量应力（第四强度理论） 螺栓的强度条件为： 校核公式： 设计公式： 当所需预紧力很大时，为了减小螺栓尺寸，采用套筒、键、销来承受横向载荷。 （2）铰制孔螺栓连接 螺栓杆的剪切强度条件为: 螺栓与孔壁的挤压强度条件为： —螺栓抗剪面直径，mm； 式中 m —螺栓抗剪面数目； —螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度 ，mm设计时应使 ； —螺栓的许用剪切应力，MPa； —螺栓或孔壁材料的许用挤压应力，MPa。 2 、受轴向工作载荷的紧螺栓连接 汽缸盖的连接 （1） 受力分析(见动画) 螺栓受力 被连接件受力 总拉力 剩余预紧力 螺栓的相对刚度 剩余预紧力 （2）静强度计算 式中 —紧螺栓连接的许用拉应力， MPa。 校核公式： 设计公式： （3）疲劳强度计算 对于受变载荷的螺栓连接，按静强度设计尺寸后，还需进行疲劳强度校核。 疲劳强度条件为 式中 —有效应力集中系数 —螺纹制造工艺系数 —尺寸系数 —安全系数 —螺栓材料的对称拉压疲劳极限,MPa 3.5.3、 螺栓连接的许用应力 拧紧螺母时的力矩和预紧力 3、拧紧力矩的计算 螺纹副摩擦力矩 螺母与被连件摩擦力矩 拧紧力矩 故： Kt为拧紧力矩系数 当钢制螺纹M10~M68时，由螺纹几何关系和取摩擦因数 ,当量摩擦角 ，经整理可得： 4、装配时控制预紧力的方法 用测力矩扳手 定力矩扳手 3.3.2 螺纹连接的防松 *防松的实质：防止螺纹副间的相对转动 *防松的方法： 一 、摩擦防松 1 、双螺母 在螺母和螺栓之间形成内力，保证摩擦力。 结构简单、使用方便，但 可靠性不高。 用于平稳、低速、重载的螺纹连接。 2 、弹簧垫圈 弹力保持一定压力 切口尖端逆向。 用于一般的螺纹连接。 3 、锁紧螺母 镶嵌弹性环或尼龙圈挤入螺母。 利用螺母椭圆口的弹性变形箍住螺栓 利用自锁螺母 尼龙圈 二、 机械防松 1 、开口销与六角开槽螺母 2 、止动垫圈 止动垫圈 3 、串联钢丝 三、 永久防松 焊接 冲点 涂胶 3.4 螺栓组连接的设计 3.4.1、螺栓组连接的结构设计 *目的：合理地确定连接结合面的几何形状和螺栓的布置形式 *要考虑的问题： 1 、连接结合面的几何形状常设计成轴对称的简单几何形状 2、 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理 3 、螺栓的排列应有合理的间距、边距 扳手空间 4、分布在同一圆周上的螺栓数目，应 取4, 6, 8等偶数，以便钻孔时在圆周上分度和画线 5 、避免螺栓承受偏心载荷 产生偏心载荷的原因 斜垫圈的应用 凸面和沉头座的应用 避免偏载的结构 3.4.2、 螺栓组连接的受力分析 1 、受轴向载荷 的螺栓组连接 设定有z个螺栓 则：单个螺栓受外力 2 、受横向载荷 的螺栓组连接、 （1） 普通螺栓连接 式中： f —接合面间摩擦因数； m —接合面数； Kf —考虑摩擦因数不稳定及靠摩擦传力有时不可靠而引入的可靠性系数， 一般Kf =1.1~1.3。 (2) 用铰制孔用螺栓连接 螺栓受力： 剪切力Fs 式中z—螺栓数目。 3、受旋转力矩 T 的螺栓组连接 (1) 采用普通螺栓连接时，靠预紧后在接合面上各螺栓处摩擦力对形心的力矩之和平衡外加力矩T。 式中: r1 、r2、... rz—— 各螺栓中心至螺栓 组形 心O的距离 Kf —可靠性系数 ； f —接合面间摩擦因数； z—螺栓数目。 （2）采用铰制孔用螺栓连接时，忽略接合面上的