机械设计第17章螺纹联接课件.ppt

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1、第17章螺纹联接与轴毂联接学习目标：熟悉机器联接中常用的各种联接件的结构、类型、性能和应用场合，掌握设计理论和选用方法。9/20/20211课件联接的分类动联接：静联接：机器工作时，零部件之间可以有相对运动。例如：机械原理中，各种运动副之间的联接。在机器工作中，不允许零部件之间存在相对运动的联接。静联接可拆联接：不须毁坏联接中的任何一个零件就可拆开的联接。例如：螺纹联接、键联接。不可拆联接：至少毁坏联接中的一部分才能拆开的联接。例如：铆接、焊接等。过盈联接联接9/20/20212课件第17章螺纹联接与轴毂联接17.1螺纹联接的类型和设计准则17.1.1螺

2、纹联接的类型17.1.2螺纹联接的失效形式和设计准则9/20/20213课件一.螺纹联接的基本类型1.螺栓联接：普通螺栓联接：应用广泛铰制孔用螺栓联接2.螺钉联接：被联接件之一较厚3.双头螺栓联接：常拆卸4.紧定螺钉联接：传递较小载荷其它：地脚螺栓联接；吊环螺栓联接；T型槽螺栓联接17.1.1螺纹联接的类型9/20/20214课件1.普通螺栓联接9/20/20215课件1.铰制孔用螺栓联接9/20/20216课件2.双头螺柱联接9/20/20217课件3.螺钉联接9/20/20218课件螺钉联接螺钉拧入深度H:钢或青铜H≈d铸铁H=(1.25∽1.5)d

3、铝合金H=(1.5∽2.5)d9/20/20219课件4.紧定螺钉联接9/20/202110课件地脚螺栓联接吊环螺栓联接9/20/202111课件T形槽螺栓联接9/20/202112课件17.1.2螺纹联接的失效形式和设计准则普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂受剪螺栓主要为压溃和剪切9/20/202113课件失效分析9/20/202114课件17.1.3螺纹联接的强度计算一般步骤：螺栓组受力和失效分析单个螺栓组受力分析、失效分析（一）松螺栓联接的强度计算9/20/202115课件（一）松螺栓联接的强度计算1.受载荷形式——轴向拉伸（工作拉力F）2.失效形式—

4、—螺栓拉断（静、疲劳）9/20/202116课件（一）松螺栓联接设计3.设计准则——保证螺栓拉伸强度4.强度条件：σ≤[σ]5.设计计算方法：校核式（17-1）设计式6.螺栓材料许用应力及安全系数——（§5-7）7查手册，求d9/20/202117课件拉应力剪应力近似处理(二）仅受预紧力作用的紧螺栓联接的强度计算9/20/202118课件应力合成：强度条件：设计公式：9/20/202119课件普通螺栓联接受力平衡条件或（5-24）i——接合面数；KS——防滑系数取1.1~1.39/20/202120课件(三）受预紧力和工作拉力作用的紧螺栓联接的强度计算9

5、/20/202121课件分析受力和变形关系Q==QP+F9/20/202122课件受力和变形关系9/20/202123课件受力和变形关系9/20/202124课件受力变形线图（P284图17-13）9/20/202125课件受力变形线图（P284图17-13）9/20/202126课件受力变形线图（P284图17-13）受力变形线图（p73图5-17）9/20/202127课件由图可得：螺栓的刚度被联接件的刚度螺栓总拉力：9/20/202128课件可由图17-13中的几何关系推出螺栓总拉力Q与预紧力之间的关系：9/20/202129课件用式（17-7）计

6、算螺栓的总拉力时，防止受载后接合面产生缝隙，残余预紧力可取：紧密性有冲击不稳定载荷稳定地脚螺栓1.5~1.8F1.0~1.5F0.6~1.0F0.2~0.6FF用式（5-18）计算螺栓的总拉力时，螺栓的相对刚度可由表5-4选取。为降低螺栓的受力，提高承载能力应使螺栓的相对刚度值尽量小些，取较硬的垫片。9/20/202130课件螺栓拉伸强度条件：（5-19）设计公式：（5-20）9/20/202131课件（二）受工作剪力的紧螺栓联接的强度计算预紧力很小，强度计算时可不考虑；失效形式：侧面压溃及螺栓剪切预紧力很小，强度计算时可不考虑；失效形式：侧面压溃及螺

7、栓剪切9/20/202132课件受工作剪力的紧螺栓联接的强度计算挤压强度条件：(5-21)剪切强度条件：(5-22)式中螺栓与孔壁挤压面最小高度；许用应力，表5-119/20/202133课件§5-6螺纹组联接的设计(二）螺栓组联接的受力分析1.受横向载荷的螺栓组联接（1）普通螺栓组联接（2）铰制孔用螺栓组联接9/20/202134课件§5-6螺纹组联接的设计(二）螺栓组联接的受力分析2.受扭矩的螺栓组联接（1）普通螺栓联接（2）铰制孔用螺栓联接9/20/202135课件（1）普通螺栓联接力矩平衡条件：所需预紧力：9/20/202136课件（

8、2）.铰制孔用螺栓联接变形量越大，则工作剪力越大9/20/202137课件力矩平