螺栓联接的强度计算.pdfVIP

螺栓联接的强度计算，主要是根据联接的类型、联接的装配情况(是否预紧)和受载状态 等条件，确定螺栓的受力；然后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径(螺纹小径)或校 核其强度。 3.4.1 普通螺栓联接的强度计算 1.松螺栓联接 松螺栓联接在装配时不需要把螺母拧紧，在承受工作载荷之前螺栓并不受力，所以螺栓 所受到的工作拉力就是工作载荷F，故 螺栓危险截面拉伸强度条件为： 设计公式 ： ——螺纹小径，mm；F——螺栓承受的轴向工作载荷，N；[σ]——松螺栓联接的 许用应力，N/ ， 许用应力及安全系数见表3-4-1。 2.紧螺栓联接 紧螺栓联接有预紧力F′，按所受工作载荷的方向分为两种情况： （1）受横向工作载荷的紧螺栓联接 (a)普通螺栓联接:左图为通螺栓联接，被联接件承受垂直于轴线的横向载荷 。因螺 栓杆与螺栓孔间有间隙，故螺纹不直接承受横向载荷 ，而是预先拧紧螺栓，使被联接零 件表面间产生压力 ，从而使被联接件接合面间产生的摩擦力来承受横向载荷。如摩擦力之 总和大于或等于横向载荷 ，被联接件间不会相互滑移，故可达到联接的目的。 （b)铰制孔用螺栓:承受横向载荷时，不仅可采用普通螺栓联接，也可采用铰制孔用螺 栓联接。此时，螺栓孔为铰制孔，与螺栓杆 （直径 处）之间为过渡配合，螺栓杆直接承 受剪切，如上图所示。在受横向载荷的铰制孔螺栓联接中，载荷是靠螺杆的剪切以及螺杆和 被联接件间的挤压来传递的。这种联接的失效形式有两种：① 螺杆受剪面的塑性变形或剪 断；② 螺杆与被联接件中较弱者的挤压面被压溃。故需同时验算其挤压强度和剪切强度 件: 剪切强度条件: 挤压强度条件: (2)受轴向工作载荷的紧螺栓联接 现实生活中，螺栓所受外载荷与螺栓轴线平行的情况很多，如左图所示的汽缸盖螺栓联 接，即为承受轴向外载荷的联接。右图其受力分析图，在工作载荷作用前，螺栓只受预紧力 ，接合面受压力 ；工作时，在轴向工作载荷 作用下，接合面有分离趋势，该处压 力由 减为 ，称为残余预紧力， 同时也作用于螺栓，因此，螺栓所受总拉力 应 为轴向工作载荷 与残余预紧力 之和，即: = + . 所以螺栓的强度校核与设计计算式分别为： 注意：当轴向工作载荷在0～F之间变化时，螺栓所受的总拉力将在 ~ 之间变化。 对于受轴向变载荷螺栓的粗略计算可按总拉力 进行，其强度条件仍为上式。 3.螺栓与被联接件的受力与变形关系