机械设计 螺纹联接

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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。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8/13/20212机械设计第17章螺纹联接与轴毂联接17.1螺纹联接17.1.1螺纹联接的类型17.1.2螺纹联接的失效形式和设计

2、准则17.1.3螺纹联接的材料及许用应力17.1.4螺纹联接的强度计算17.1.5提高螺纹联接强度的措施8/13/20213机械设计一.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8/13/20214机械设计1.普通螺栓联接8/13/20215机械设计8/13/20216机械设计1.铰制孔用螺栓联接8/13/20217机械设计8/13/20218机械设计8/13/20219机械设计2.

3、双头螺柱联接8/13/202110机械设计8/13/202111机械设计3.螺钉联接8/13/202112机械设计8/13/202113机械设计3、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铝合金H=(1.5∽2.5)d8/13/202114机械设计4.紧定螺钉联接8/13/202115机械设计地脚螺栓联接吊环螺栓联接8/13/202116机械设计T形槽螺栓联接8/13/202117机械设计8/13/202118机械设计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8/13/202119机械设

4、计失效分析8/13/202120机械设计17.1.3螺纹联接的材料及许用应力1、螺纹联接的材料满足强度和塑性要求，P285表17-22、螺纹联接的许用应力材料的屈服极限安全系数，P286表17-5许用拉应力许用剪应力许用挤压应力安全系数，P286表17-68/13/202121机械设计螺纹联接件的常用材料：低碳钢Q215（原A2）、10号钢；----一般联接中碳钢235Q（原A3）、35、45号钢；----一般联接低合金钢或合金钢15Cr、40Cr、30CrMnTi。----承受冲击、振动载荷垫片材料：普通垫片：Q215、15、35号钢；弹簧垫片：65Mn。：（需热

5、处理）8/13/202122机械设计17.1.4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二、仅受预紧力作用的紧螺栓联接的强度计算三、受预紧力和工作拉力作用的紧螺栓联接的强度计算四、受工作剪力的紧螺栓联接的强度计算小结五、螺栓组联接的强度计算8/13/202123机械设计1.受载荷形式——轴向拉伸（工作拉力F）2.失效形式——螺栓拉断（静、疲劳）（一）松螺栓联接的强度计算8/13/202124机械设计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

6、许用应力及安全系数7查手册，求d（一）松螺栓联接的强度计算8/13/202125机械设计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Q0Q08/13/202126机械设计应力合成：强度条件：设计公式：8/13/202127机械设计三、受预紧力和工作拉力作用的紧螺栓联接的强度计算QeQe8/13/202128机械设计分析受力和变形关系Q==Q0+Qe8/13/202129机械设计受力和变形关系8/13/202130机械设计8/13/202131机械设计受力变形线图（P284图17-13）8/13/202132机械设计8/13/202133机械设计受力

7、变形线图（P284图17-13）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8/13/202134机械设计由图可得：螺栓的刚度被联接件的刚度螺栓总拉力：防止受载后接合面产生缝隙，残余预紧力可取：紧密性载荷不稳定载荷稳定1.5~1.8Qe0.6~1.0Qe0.2~0.6Qe8/13/202135机械设计预紧力（17-9）用金属垫片或无垫片时取0.7~0.8用软垫片时取0.1~0.38/13/202136机械设计螺栓拉伸强度条件：（17-7）设计公式：（17-8）8/13/202137机械设计四、受工作剪力的紧螺栓联接的强度计算预紧力很小