西南交通大学机械设计课件

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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——→按单个计算例1、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，

2、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、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。QQ例2、设计图示螺纹联接：1.受拉螺栓2.受剪螺栓解：一）受力分析RTFSRFSRFSRFSR

3、FSTFSTFSTFSTR=Q/2=10000NQT=R×300=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）受剪螺栓选择螺栓性能等级，计算许用应力。螺栓直径：d1d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：查手册比较受拉螺栓：相同材料螺栓，由P11

4、0表6.3：d受拉>>d受剪例3某承受轴向载荷的螺栓联接。已知单个螺栓所受轴向载荷F=500N，预紧力F’=500N，螺栓的刚度c1，arctanc1=30°，被联接件的刚度c2，arctanc2=45°。1）绘制此螺栓联接的力——变形图，并确定螺栓总拉力F0。2）若将垫片改为较软的，使arctanc1=60°，其他不变，F0=？3）比较上述两种情况，判断哪种密闭性好？注：此题用图解法求解。1002003004005006007008009001000N变形60°30°45°45°FF0F”FF0F”F’例4一钢板采用三个铰制孔螺栓联接,下列三个方案哪个最好?F3F3F3F

5、L2aFL2aFmax=F3=FL2aF3+F3F3F3FL2aFL2aFmax=F1=F3=F3F3F3FL3aFl3aFL3aFmax=F2=比较：方案一：Fmax=FL2aF3+方案二：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5指出下列各图中的错误。