螺栓联接习题课updated

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1、螺栓联接习题课螺栓组受力分析单个螺栓联接的强度计算复习总结1F螺栓组联接受力单个螺栓受力紧螺栓联接只受预紧力F’同时受预紧力F’和轴向工作载荷F松螺栓联接受拉螺栓联接单个螺栓的强度计算FFQ受剪螺栓联接2第一题一支承架与钢底板用受拉螺栓联接，螺栓个数为8，性能等级为5.6级，材料为25钢，尺寸如图。被联接件接合面的摩擦系数S=0.15；外载荷R=7000N，θ=20°；许用挤压应力[P]=150Mpa；相对刚度系数为，拧紧螺母时，不控制预紧力。试设计该螺栓组联接。有关尺寸：L=320mm,H=250mml1=170mm,l2=80mmb=180mm,h=

2、400mmh’=100mm分析：关键问题Ll1l1l2l2R3L一、力分析设计分为四个阶段：二、失效形式分析三、确定螺栓的直径d四、验算接合面的情况l1l1l2l2L4Ll1l1l2l2一、力分析1.将R分解为水平方向RH和垂直方向RV：RHRVRH=Rcos20°=6580NRV=Rsin20°=2390N2.将RH和RV向螺栓组的形心O点简化，得到作用于螺栓组联接上的载荷：RH=6580NRV=2390NM=RH.H–RV.L=65802502390320=8.8105NmmL5Ll1l1l2l2二、失效形式分析在以一定的预紧力F拧紧联接后，可

3、能的失效形式为：1.在RV和M作用下，最左侧螺栓所受的轴向拉力最大，可能被拉断：——不断条件L2.在RH作用下，支架接合面可能出现滑动：——不滑条件6l1l1l2l22.在RH作用下，支架接合面可能出现滑动：——不滑条件支架接合面上的正压力为，单个螺栓上的剩余预紧力：其中，F为单个螺栓上的轴向工作载荷，是由在RV和M共同引起的。由RV引起的轴向工作载荷记为FRV：由M引起的轴向工作载荷记为FMmax：最左侧螺栓受轴向拉力最大，其工作载荷F=FRV+RMmax7l1l1l2l22.在RH作用下，支架接合面可能出现滑动：——不滑条件支架接合面上的正压力为，单个螺

4、栓上的剩余预紧力：但是，在计算摩擦力时不应计入M的影响：[解释原因]所以，上式中的F仅考虑由RV引起的轴向工作载荷上述不滑条件可进一步表示为：8l1l1l2l23.在RV和M作用下，支架接合面左侧边缘处可能出现缝隙：——不松条件即：亦即：9l1l1l2l23.在RV和M作用下，支架接合面左侧边缘处可能出现缝隙：——不松条件注：当C2>>C1时，上式可简化为：10l1l1l2l24.在RV和M作用下，支架接合面右侧边缘处可能出现支架或基座被压碎：——不碎条件即：当C2>>C1时，上式可简化为：11l1l1l2l2三、确定螺栓直径d先求出受力最大的螺栓上的工作载

5、荷F：再由不滑条件求出该螺栓上的预紧力F：得预紧力F=6819N12l1l1l2l2三、确定螺栓直径d所以，受力最大的螺栓上的总拉力F0：计算螺栓直径d：13计算螺栓直径d螺栓5.6级初定M16螺栓,S=5610=300MPa求许用拉应力[]:查表6.3取：[S]S=4查螺纹标准d1=13.835mm14p螺距=2mmH—螺纹牙高度d1=12.79mm13.835mm（M16）取M=16合适151.验算不松条件四、验算接合面Ll1l1l2l2A=180400180100=5.4104mm2故符合不松条件，支架左侧边缘处不会出现缝隙16

6、2.验算不碎条件四、验算接合面Ll1l1l2l2故符合不碎条件，支架或基座右侧边缘处不会出现压碎思考：还需验算不滑条件吗？总结17螺纹标准螺距18P110表6-319第二题一厚度=12mm的钢板用四个螺栓联接在厚度1=30mm的铸铁架上。螺栓材料为A3，强度4.6级，[]=96MPa，铸铁架[p1]=180MPa，钢板[p2]=320MPa，板和架之间的摩擦系数s=0.15，载荷P=12KN，尺寸l=400mm，a=100mm试求：1.图示螺栓布置a、b二方案，哪一种合理些？2.取合理方案，用普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接，哪一种联接合理些？(为可

7、靠起见，摩擦力加大20%)。PP20