螺栓联接习题课

螺栓联接习题课

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时间:2018-10-19

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1、螺栓联接习题课一、螺栓组计算螺栓组受力分析轴向力横向力旋转力矩翻转力矩F=FQ/z受拉受剪受拉受剪受拉螺栓受变载:紧联接受F’和Fσa影响疲劳强度单个螺栓强度计算受剪螺栓:松联接:仅受F’:受静载:F0=F+F”受任意载荷螺栓组向形心简化———————→四种简单状态迭加——→受载最大螺栓——→按单个计算四种简单状态例1:图示方形盖板用四个M6螺钉与箱体连接,盖板中心O点的吊环受拉力FQ=10kN,尺寸如图示。要求:(1)取剩余预紧力F″=0.6F(F为工作拉力),求螺钉的总拉力F0;(2)如果因制造误差,吊环由O点移至对角线

2、上O′点,且OO′=5mm,求受力最大螺钉的总拉力。解:(1)拉力通过螺钉组形心时,各个螺钉工作拉力相等。每个螺钉总拉力:剩余预紧力为:(2)拉力平移后,每个螺钉工作拉力:翻转力矩:(1)(2)根据变形协调条件:联立(1)和(2),得受力最大螺钉3,其工作拉力为:剩余预紧力为:螺钉3总拉力为:例2:图示,两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接。梁受到拉力F=28kN,摩擦系数μs=0.2,控制预紧力,试确定所需螺栓的直径。解中有两处错误,请指出错处并说明原因。FF解:已知螺栓数目z=8,接合面数m=2,取防滑系数kf=

3、1.2,则螺栓所需预紧力F′为FF查表得σS=240Mpa,安全系数Ss=1.3,则得[σ]=σS/Ss=240/1.3=184.6Mpa所需螺栓直径:圆整后得螺栓尺寸d=10mm,故螺纹为M10。答案:(1)z=4(2)不能圆整螺栓尺寸d=10mm,故螺纹为M12。例3:一钢板采用三个铰制孔螺栓联接,下列三个方案哪个最好?F3F3F3FL2aFL2aFmax=F3=FL2aF3+F3F3F3FL2aFL2aFmax=F1=F3=F3F3F3FL3aFl3aFL3aFmax=F2=比较:方案一:Fmax=FL2aF3+方案二:

4、Fmax=方案三:Fmax=——差谁好?由:L=结论:1)当L>时,方案三最好。2)当L<时,方案二最好。例4:指出下列各图中的错误。例5:图示底板用8个螺栓与支架相连,受外力Q作用,Q作用于包含X轴并垂直于底板接缝面,试计算此螺栓组联接。(θ=30°)解:(一)受力分析:QQHQH=QcosθQVQV=QsinθHMHQHH=QcosθMH=H·300VMVQVV=QsinθMV=V·400H=4330N,V=2500N,M=MH-MV=299000N·mm(二)工作条件分析1、保证结合面不滑移又:2、受力最大螺栓轴向载荷a

5、、FV=V/z=2500/8=312.5N(每个螺栓受V作用相同)b、M作用,离形心越远受力越大c、最大工作载荷d、螺栓总拉力=5662.5N取:kf=1.3μs=0.133、螺栓直径:d1d4、其它条件a、左侧不出现间隙:b、接合面右侧不压溃:螺栓拧紧并承受轴向载荷H后,剩余预紧力在结合面产生的挤压应力。翻转力矩对挤压应力的影响选择螺栓性能等级,计算许用应力。因:QHQQ例6:设计图示螺纹联接:1.受拉螺栓2.受剪螺栓解:一)受力分析RTFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFSTR=Q/2=10000NT=R×300=

6、3000000N.mmR使各螺栓受到横向工作载荷FSR:FSR=R/4=2500(N)T也使各螺栓受到横向工作载荷FST,方向与形心连线垂直。受载最大的螺栓:受拉螺栓:受剪螺栓:相同QRTQQFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFST二)设计计算受拉螺栓由预紧力F’产生的摩擦力来传递外载荷FS。(取:kf=1.3、μs=0.13)Q选择螺栓性能等级,计算许用应力。螺栓直径:d1d受剪螺栓横向载荷由螺栓杆与被联件的挤压与剪切传递。受载最大螺栓的横向载荷为:FS=9014(N)选择螺栓性能等级,计算许用应力。螺栓直径:查

7、手册比较受拉螺栓:相同材料螺栓,由P110表6.3:d受拉>>d受剪TheEnd

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