螺纹联接与螺旋传动.ppt

1．普通螺栓联接受力情况：轴向拉力；失效形式：断裂静力断裂：静载荷，且严重过载。疲劳断裂：变载荷，多数属此，且疲劳断裂常发生在螺纹根部，即截面面积较小，并有缺口应力集中的部位，有时也发生在螺栓头与光杆的交接处。第23页，共55页，星期日，2025年，2月5日、松螺栓联接如吊钩螺栓，工作前不拧紧，无QP，只有工作载荷F起拉伸作用强度条件为：——验算用——设计用d1——螺杆危险截面直径（mm）[σ]——许用拉应力N/mm2(MPa)σs——材料屈服极限Mpa表4-8N——安全系数，表4-9第24页，共55页，星期日，2025年，2月5日二、紧螺栓联接——工作前有预紧力F’工作前拧紧，在拧紧力矩T作用下：预紧力F’→产生拉伸应力σ螺纹摩擦力矩T1→产生剪应力τ复合应力状态:接第四强度理论：∴强度条件为：第25页，共55页，星期日，2025年，2月5日式中：QP——预紧力（N）T1——螺纹摩擦力矩，起扭剪作用，又称螺纹扭矩，N.mm1.3——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法强度条件验算公式：设计公式：第26页，共55页，星期日，2025年，2月5日特点：杆孔间有间隙，靠拧紧的正压力(QP)产生摩擦力来传递外载荷。说明：这种联接螺栓直径大，且在冲击振动变载下工作极不可靠第27页，共55页，星期日，2025年，2月5日为增加可靠性，减小直径，简化结构，提高承载能力可采用如下减载装置：a)减载销b)减载套筒c)减载键这时螺拴连接只是保证联接，不承受工作载荷，故所需预紧力较小第28页，共55页，星期日，2025年，2月5日☆☆☆三、紧螺栓联接计算——受F’和工作拉力F☆☆☆预紧状态被联接件—F’—压—δ2栓杆—F’—拉—δ1加工作拉力F被联接件—F—放松—Δδ2栓杆—F—拉伸—Δδ1Δδ1=Δδ2第29页，共55页，星期日，2025年，2月5日螺栓受到的总拉力第30页，共55页，星期日，2025年，2月5日螺栓和被联接件的受力变形线图相对刚度第31页，共55页，星期日，2025年，2月5日如果螺栓的工作载荷过大，联接会出现缝隙。F’’〉0第32页，共55页，星期日，2025年，2月5日强度条件验算公式：设计公式：当F为变载荷：第33页，共55页，星期日，2025年，2月5日2、铰制孔螺栓联接特点：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进行工作。主要失效形式：螺栓杆被剪断、栓杆或孔壁被压溃。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，成本较高第34页，共55页，星期日，2025年，2月5日§13—4螺栓组联接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。螺栓组联接受力分析的目的：求出受力最大的螺栓及其所受的力。便于进行螺栓强度的计算。1、受轴向载荷螺栓组联接单个螺栓工作载荷为：F=FQ/ZFQ——轴向外载Z——螺栓个数此外还受F’，计算出F0由F0计算螺栓强度。第35页，共55页，星期日，2025年，2月5日2、受横向载荷的螺栓组联接普通螺栓——受拉伸作用铰制孔螺栓——受横向载荷剪切、挤压作用。m单个螺栓的接合面数。Kf可靠性系数第36页，共55页，星期日，2025年，2月5日3、受横向扭矩螺栓组联接a)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：第37页，共55页，星期日，2025年，2月5日b)铰制孔螺栓联接组由变形协调条件可知，各个螺栓的变形量和受力大小与其中心到接合面形心的距离成正比由假设——板为刚体不变形，工作后仍保持平面，则剪应变与半径成正比。在材料弹性范围内，应力与应变成正比第