机械专业CAD2

《机械专业CAD2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电子信息工程系机械工程基础2．4螺纹联接的强度计算螺栓的受力是强度计算的依据，其主要受力形式是轴向受拉或横向受剪两类。普通螺栓－－轴向拉力（包括预紧力）主要失效形式－－塑性变形和断裂。设计准则－－拉伸强度。铰制孔用螺栓－－承受横向剪力。可能的失效形式－－被剪断、螺栓杆或孔壁压溃。设计准则－－挤压强度和剪切强度。电子信息工程系机械工程基础2．4．1受拉螺栓的强度计算1．松螺栓联接如吊钩螺栓，工作前不拧紧，无预紧力，只有工作载荷F起拉伸作用。强度条件为：——验算用——设计用d1——螺杆危险截面直径（mm）[σ]——许用拉应力N/mm2(MPa)σs——材料屈服极限MPa表2-3ss—

2、—安全系数电子信息工程系机械工程基础2．紧螺栓联接（1）只受预紧力的螺栓特点：杆孔间有间隙，靠拧紧的正压力(FO)产生摩擦力来传递外载荷，保证联接可靠(不产生相对滑移)的条件为：FO≥式中：K为考虑摩擦传力的可靠性系数，通常取K＝1.1－1.3；fs为被联接件接合面的摩擦系数，对于钢或铸铁，当接合面干燥时，fs＝0.10～0.16，当接合面沾有油时，fs＝0.06～0.10；m为被联接件接合面数目。电子信息工程系机械工程基础扭转切应力对强度的影响在数字上表现为将轴向拉应力增大30％，即σy＝≤［σ］——验算用式中：σy称为螺栓的当量应力，单位为MPa；[σ]为螺栓的许用拉应力，单

3、位为MPa。1.3——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法。——设计用电子信息工程系机械工程基础为增加可靠性，减小直径，简化结构，提高承载能力可采用如下减载装置:a)减载销b)减载套筒c)减载键（2）受预紧力和轴向工作拉力的螺栓电子信息工程系机械工程基础如压力容器的缸盖螺栓，在内部压力P为常量时，螺栓除受预紧力外，还受到静工作拉力作用。由于螺栓和被联接件都是弹性体，故螺栓所受的总拉力并不等于预紧力和轴向工作拉力之和。FΣ＝F＋F，0螺栓的强度条件可根据总拉力进行计算电子信息工程

4、系机械工程基础2．4．2受剪螺栓的强度计算螺栓杆的剪切强度条件τ＝≤［τ］电子信息工程系机械工程基础螺栓杆与孔壁挤压强条件σjy＝≤［σ］jy式中：m为螺栓剪切面个数，m＝2；ds为螺栓受剪面直径，单位为mm；h为计算对象的挤压高度，单位为mm；[τ]为螺栓的许用切应力，单位为MPa，见表2－4；［σ］jy为计算对象的许用挤压应力，单位为MPa，见表2－4。电子信息工程系机械工程基础2．4．3螺栓的材料和许用应力螺栓的常用材料为Q215，Q235，10，35和45钢，重要和特殊用途的螺栓可采用15Cr，40Cr，30CrMnSi等力学性能较高的合金钢。一般机械设计可参照表2－3和

5、表2－4选用其许用应力及安全系数。2．4．4螺栓组联接的强度计算例2－1图示凸缘联轴器由HT200制成。已知螺栓孔分布圆直径D＝160mm，传递的转矩M＝1200N•m。电子信息工程系机械工程基础（1）若用4个M12的铰制孔螺栓联接，如图。已知螺栓材料的许用切应力[τ]＝92MPa，联轴器钉孔表面的许用挤压应力[τ]jy＝120MPa，钉孔尺寸h1＝15mm，h2＝23mm。试校核该铰制孔螺栓联接的强度。（2）若改用相同数目的普通螺栓联接，如图。已知螺栓材料为40钢，不控制预紧力，被联接件接合面间的摩擦系数fs＝0．25，联接的可靠系数K＝1.2，求所需螺栓的直径。电子信息工程系

6、机械工程基础解（1）铰制孔螺栓联接这种联接靠剪切和挤压传力，属于受剪螺栓联接。查附表2－3知，螺栓配合段直径ds＝13mm。1）求单个螺栓所受的横向力F＝＝＝3750N2）校核螺杆的剪切强度τ＝＝MPa＝28.3MPa≤［τ］3）校核钉孔的挤压强度σjy＝＝MPa＝19.2MPa≤［σ］jy故螺栓联接强度足够。电子信息工程系机械工程基础（2）普通螺栓联接这种联接靠摩擦传递横向力，螺栓只受预紧力作用。查表可知40钢σs＝335MPa，由表2－3知螺栓材料的许用拉应力［σ］＝。1）求单个螺栓的预紧力F0＝＝＝N＝18000N2）求螺栓直径由表2－3知，不控制预紧力时许用应力与螺栓直径

7、有关，故需用试算法确定螺栓直径。设螺栓直径d＝30mm，查附表2－1知dl＝26.211mm，由表2－3查得Ss＝2螺栓许用应力［σ］＝＝MPa＝167.5MPa。电子信息工程系机械工程基础螺栓小径d1≥＝㎜＝13.34㎜＜26.211㎜上面计算说明初设螺栓直径偏大，重选M20螺栓（dl＝17.294mm，Ss＝3），则［σ］＝＝MPa＝111.7MPad1≥＝㎜＝16.336㎜＜17.294㎜故选用M20的螺栓为宜。比较上述计算结果可知，采用普通螺栓联接所需螺栓的直径要比采用铰