螺纹连接和螺纹传动.ppt

引言 §5-1 螺纹 螺纹的类型 §5-2 螺纹连接 螺纹连接的拧紧 纹连接的防松 螺栓组连接的受载类型 受横向载荷1 受横向载荷2 承受转矩 T 时1 承受转矩 T 时2 受翻转力矩M时1 受翻转力矩M时2 实例 §5-3 单个螺栓连接的强度 受剪螺栓的强度 受拉螺栓的强度 仅受预紧力的螺栓连接 承受轴向载荷的紧螺栓连接 承受轴向载荷的紧螺栓2 承受轴向载荷的紧螺栓3 承受轴向载荷的紧螺栓4 螺纹连接件的许用应力1 §5-5 提高螺栓强度的措施 螺旋传动1 螺旋传动2 螺旋传动3 螺旋传动3 螺旋传动4 螺旋传动5 2）螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为： 1）螺栓杆的剪切强度条件为： 式中：F－螺栓所受的工作剪力（N）；　　　d0－螺栓剪切面的直径（mm）；　　　i－螺栓受剪面数； －螺栓材料的许用切应力。 单个螺栓连接的强度计算 式中： Lmin－螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度（mm），设计时； －螺栓或孔壁材料的许用挤压应力（Mpa) 。 0 min 25 . 1 d L 3 单个螺栓连接的强度计算 二、受拉螺栓连接的强度计算 受拉螺栓连接 松连接：不预紧的。 紧连接：预紧的。 1. 松螺栓连接的强度计算 工作中，松螺栓只受工作拉力 F 。设计准则：拉伸强度计算。 强度条件为： 设计式为： ≥ 式中：d1－螺纹小径（mm）； －螺栓的许用拉应力（Mpa)。 实例 受拉螺栓的失效形式主要是： 静载：塑性变形或拉断。 变载：疲劳断裂。（90%） 单个螺栓连接的强度计算 2. 紧螺栓连接的强度计算 1）仅受预紧力 F0的紧螺栓连接 这种连接在拧紧的瞬间最危险， 此时： F0引起的拉应力： 此外，还有螺纹摩擦力矩 T 1引起的切应力 。 经分析推导可知： 按第四强度理论计算当量应力，则 强度条件为： 单个螺栓连接的强度计算 设计式为： 2）承受轴向载荷的紧螺栓连接 如右图所示的气缸盖上的连接即属此种类型。 虽然，这种螺栓是在受预紧力F0的基础上，又受工作拉力F 。但是，螺栓的总拉力 。为什么？ 预紧时 受工作载荷后 F1－残余预紧力 螺栓： 被连接件： 螺栓的总拉力为 单个螺栓连接的强度计算 可用载荷变形图分析各力之间的关系。 螺栓的刚度 ： Cb 被连接件的刚度：Cm 力 变形 力 变形 力 变形 螺栓总拉力表达式 单个螺栓连接的强度计算 受力变形动画 单个螺栓连接的强度计算 令 ，称为螺栓的相对刚度，其值0~1。 （见教材P84） 为保证连接的紧密性，应使 F1 ＞0 。通常根据工作拉力 F 的性质确定F1。 （见教材P83） 设计中， 根据F 计算总拉力 计算螺栓的强度。 a) 静强度计算（ F 不变化时） 强度条件为： ≤ 注：式中“ 1.3 ” 考虑的是工作中可能的补充拧紧引起的切应力的影响。 设计式为： ≥ b) 疲劳强度计算（F变化时） 当工作拉力在 0～F 之间变化时，螺栓的总拉力在 ～ 之间变化。 单个螺栓连接的强度计算 若不考虑摩擦力矩的扭转作用，则螺栓危险截面的： 单个螺栓连接的强度计算 强度条件1 ≤ 许用应力幅 强度条件2 若螺栓工作应力点在OJGI区，则按疲劳强度建立强度条件，即 ：螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限，MPa，表5-7 ：试件的材料常数，也即循环应力中平均应力的折算系数 ：拉压疲劳强度综合影响系数 ：许用安全系数，表5-10 碳素钢： 合金钢： 1、螺栓等 性能等级用两个数字表示，共10级，表5-8 其中：整数部分：表示材料的抗拉强度极限的1/100，即 ； 小数部分：表示材料的屈服极限与抗拉强度极限之比 （屈强比）的10倍，即 单个螺栓连接的强度计算 若螺栓工作应力点在GIC区，则按静强度建立强度条件，即 三、螺纹连接件的材料 螺纹标准件的性能等级 产品等级：按公差大小不同分为A、B、C三级 A级精度最高，C级较低，用于一般场合 性能等级：按力学性能不同所分等级 国标规定：A、B级产品的性能等级为8.8级 C级产品的性能等级为4.6级或4.8级 选用时，螺母的性能等级应不低于与其相配的螺栓的性能等级。 一般选两者性能等级相同。 单个螺栓连接的强度计算 2、螺母 性能等级用一个数字粗略表示螺母能承受的最小应力的