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《组合受力螺栓组联接及其程序设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、。一九八五年她2第二期北京化纤工学院学报1985组合受力螺栓组联接及其程序设计王文博(机械原理及零件教研室)摘要本文阐述了组合受,力螺栓组联接的类型典型组合受力螺栓组联接的受力分、,析失效形式和设计准则以及应用袖珍电子计算机进行螺栓。组联接程序设计的方法组合受力螺栓组联接的类型在,,实际联接中复杂受力联接组所受的工作载荷往往是四种简单受力(即轴向力、、。,Q横向力R旋转力矩T和翻转力矩M)状态的不同组合因此又称为组合受力螺栓。组联接在许多,《机械零件》教材和《机械零件设计手册》中都系统地阐明了四
2、种简单受力、,状态的螺栓组联接的受力分析失效形式和设计准则可作为我们研究组合受力状态的螺。栓组联接的基础,,事实上各种组合受力螺检联接的失效形式和螺栓的强度计算均与联接所承受的外、。,载荷的作用性质螺栓联接形式相关因此为了便于研究组合受力螺栓组联接的设计原,、,理和设计方法应按联接的外载荷的作用性质螺栓联接形式对组合受力螺栓组联接进。行分类,,。为了分析研究方便起见我们建立了一个统一的力分析模型如图1所示以螺栓组对称,0中心(通常和联接接合面的形心相重合故又称形心)作为空间直角座标系的原点,位于
3、联接xY,z接合面内的两个座标轴分别为轴和轴而垂直于接合面的座标轴为。轴,,,显然沿Z轴作用的力Q平行于各螺栓的轴线常称为轴向力沿X轴和Y轴作用的x:,,。力R和R垂直于螺栓轴线常称为横向力,;绕Z轴作用的使两被联接件绕接合面形心相对旋转的力矩T称为旋转力矩而作用xOY,在Z平面内使联接绕Y轴翻转的力矩M以及作用在Yoz平面内使联接绕x轴翻转的、,。力矩M均称为翻转力矩图1,作用在组合受力螺栓组联接的任意点任意方向的力均可通过静力分析法简化为上述、。的两种三种或四种简单力或力矩,,、组合受力螺栓
4、组联接按简化后所受简单受力或力矩的种数可分为二种三种或四。种受力状态的联接,由上,根据排列组合原理述四种简单力或力矩组合的二种受力状态的联接可能有,。4又(4一l)/2二6种型式如图2所示一/6)1一2。夕刀一多刃IJ比)刀一乎力万一6图2,三种受力,:同理状态的联接则可能有X一XX二,。4(41)(4一2)/(23)4种型式如图3所示,。,四种受力状态的联接则只有一种在上述各种形式组合受力螺栓组联接中横向力R和翻转力矩12,,M都可能有个至个但这对螺栓组受力分析方法和设计准则是相同的。因此在后
5、面的研讨中不加区别艺即刃一多心口一了图3受力状态相,,同螺栓联接结构形式不同螺栓组联接的失效形式和螺栓的强度计算也。、。,受剪螺栓联接和受剪受拉螺栓联接不相同从结构上分螺检联接有受拉螺栓联接因,,:,。而螺检组联接也可区分为受拉螺栓组联接受剪螺栓联接和受剪受拉螺栓组联接。本文主要讨论前两种、s二组合受力受剪螺栓组联接及其螺栓总剪力F的确定,卫一4型二种受力状态的螺栓组联接,若采用铰制孔用螺栓精配联接时便是一。种典型的组合受力受剪螺栓组联接其结。构示意图如图4所示该联接承受横向力。R和旋转力矩TR
6、的,在横向力作用下可近似认为各,即螺栓所受剪力都相等F二R/z(l)号。式中z一联接的螺栓数吟冷在T,旋转力矩的作用下各螺栓也受叼,0剪力并且与其轴线到螺栓组形心的连止止。,线相垂直假设在T作用下接合面的平,二-仁面性,,不变又设各螺栓剪切刚度相同则.“2弓图,一距形心。越远的螺栓其剪切变形量和所冷。受剪力也就越大各个螺栓在T作用下的剪力艺F=Trr;“二/刃(2)。r和r;io的距离式中为所求螺栓和第个螺栓轴心到形心,设其中任一螺栓所受剪力FFJ的夹角为a则两者的矢量和即是螺栓所受的总琶和:剪
7、力FS=F怪+F姿其值可用下式计算Fs=了F弩+F+ZFFc0Sa(3)百警百,S,F,由此式可知各螺栓所受总剪力F的大小不仅取决于百的大小而且还取决于夹a。,,“角的数值因此受力最大的螺栓可能是距形心最远的螺栓也可能是夹角最小的螺栓,a=,,。(如图4中的螺栓20)设计时需要准确计算和判断Fs,:螺在总剪力的作用下联接的主要失效形式是栓被剪断和螺栓杆与孔的接触面被。,。压溃因此螺栓直径应按抗剪切和抗挤压能力来确定即s,ax:二.s,axTd石之丫4Fm/:〔〕了1273Fm/〔〕(4)d之FS
8、,axHmin。:名m/〔〕(5):式中d占和d孟一由抗剪和抗挤压决定的栓杆直径Hmin一栓杆与孔的最小接触高度,:盯sn,;〔〕一/一栓杆许用剪应力〔a〕PasnP;一/一栓杆或孔的许用挤压应力as:一属服极限。nP纵和一安全系数三、组合受力受拉螺栓组联接及其螺栓予紧力、总拉力的确定,。组合受力受拉螺检组联接类型很多几乎前述所有受力状态均可采用这种联接螺栓联,、、接的予紧力F,一般应申联接接合面相互不滑移不滑转不开缝(或紧密性)和不压。,溃四个联接条件来确定这里我们先来讨论几种典型的组合受力受
