第五 章 螺纹联接和螺旋传动.ppt

（1）对于铰制孔用螺栓联接，每个螺栓所受工作剪力为： （2）对于普通螺栓联接 ，按预紧后接合面间所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷的要求，有： 式中：z为螺栓数目。 1．受横向载荷的螺栓组联接 或 Ks为防滑系数，设计中可取Ks =1.1~1.3。 铰制孔螺栓 F∑ F∑ F∑ F∑ 普通螺栓 2．受轴向载荷的螺栓组联接 若作用在螺栓组上轴向总载荷FΣ作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心，则各个螺栓受载相同，每个螺栓所受轴向工作载荷为： 通常，各个螺栓还承受预紧力F0的作用，当联接要有保证的残余预紧力为F1时，每个螺栓所承受的总载荷F2为。 F2 = F1 + F p D F∑ F F T O O 3．受转矩的螺栓组联接 采用普通螺栓，是靠联接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩T。 采用铰制孔用螺栓，是靠螺栓的剪切和螺栓与孔壁的挤压作用来抵抗转矩T。 T rmax Fmax r1 f F0 f F0 r2 ri Fi 4．受倾覆力矩的螺栓组联接 单个螺栓拉力产生的力矩为： F2 F0 F0 σp ( F 0引起) F2m σp2( F1m引起) σp1( F1引起) Li Lmax O O x x O M M Mi=Fi Li 螺栓承受的载荷与距离成正比： F1m Fm F2m F1 F F2 C2 单个螺栓的受力分析： Om 力 变形 Ob 作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M平衡，即： 未加倾覆力矩时，工作点在A。∑Mi=0 施加倾覆力矩M时: 左边的螺栓和地基，工作点移至：B1 和C1 右边的螺栓和地基，工作点移至：B2 和C2 F2 F2m C1 B2 B1 A F0 F Fm 螺栓的总拉力： 为防止结合面受压最大处被压碎或受压最小处出现间隙，要求： 联接接合面材料的许用挤压应力 材料 钢 铸铁 混凝土 砖(水泥浆缝) 木材 [σ]p(Mpa) 0.8 σs (0.4~0.5)σB 2.0~3.0 1.5~2.0 2.0~4.0 §5－7 螺栓的材料和许用应力 一、螺纹联接件材料 螺栓、螺柱、螺钉常用材料：Q215、Q235、35、45等碳素钢； 特殊用途(防磁、导电): 特殊钢、铜合金、铝合金等。 螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为10级。 3.6 4.6 4.8 5.6 58 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 冲击振动场合用：15Cr、40Cr、 30CrMnSi等合金钢。 垫圈：Q235、15、 35 弹簧垫圈： 65Mn 选用原则： 一般用途：通常选用4.8级左右的螺栓， 重要场合：要选用高的性能等级， 如在压力容器中常采用8.8级的螺栓。 螺母的性能等级分为 7级。 4 5 6 8 9 10 12 二、螺纹联接件的许用应力 螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷)、装配情况(松、紧联接)、材料、结构尺寸有关。 许用拉应力： 许用剪应力和挤压应力： --被联接件为钢 --被联接件为铸铁 Sτ, Sp---安全系数，其取值详见下页表。 螺栓联接的安全系数S 碳素钢 5~4 4~2.5 2.5~2 碳素钢 12.5~8.5 8.5 8.5~12.5 M6~M16 M16~M30 M30~M60 M16~M16 M16 ~M30 M30~M60 不控制预紧力的计算 控制预紧力的计算 受载类型 静载荷 变载荷 松螺栓联接 1.2~1.7 合金钢 5.7~5 5~3.4 3.4~3 合金钢 10~6.8 6.8 6.8~10 1.2~ 1.5 1.2~ 1.5 (Sa=2.5~4 ) 钢：Sτ=2.5， Sp= 1. 25， 钢：Sτ=3.5~5， Sp= 1. 5 铸铁：Sp=2.0~2.5，