螺纹连接的强度计算.ppt

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1、5-6螺纹连接的强度计算螺栓的受载形式：受轴向拉力(受拉螺栓）设计准则是保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度。5-6螺纹连接的强度计算受横向力（受剪螺栓）设计准则是保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度。螺栓连接的强度计算步骤：（1）确定螺栓的受力；（2）确定螺栓危险截面的直径（螺纹小径）；（3）由螺纹小径从标准中选定螺栓螺纹的公称直径。不同受力形式的强度计算（1）松螺栓连接强度计算…工作前不承受预紧力。（2）紧螺栓连接强度计算工作前承受预紧力。应按其受力的不同形式进行不同的计算。其受力形式主要有如下三种：●仅承受预紧力的紧螺栓连接…●承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接…●承受工作剪力的紧螺栓连接…

2、松螺栓连接强度计算当连接承受工作载荷F时，螺栓所受的工作拉力为F，则螺栓危险截面（一般为螺纹牙根圆柱的横截面）的拉伸强度条件为：螺栓材料的许用拉应力，MPa螺栓危险截面的直径，mm仅承受预紧力的紧螺栓连接螺栓的受力分析（1）受预紧力F0：（2）螺纹摩擦力矩T1：由于螺栓材料是塑性的，故可根据第四强度理论计算应力：仅承受预紧力的紧螺栓连接螺栓危险截面的拉伸强度条件：普通螺栓连接承受横向载荷预紧力的大小，根据接合面不产生滑移的条件确定。改善用摩擦力抵抗工作载荷的方法靠摩擦力抵抗工作载荷的紧螺栓连接：F0≥F/f,f=0.2,F0≥5F此外，在振动、冲击或变载荷下，由于摩擦系数f的变动，将使

3、连接的可靠性降低，有可能出现松脱。可以用各种减载零件来承但横向的工作载荷。承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接由于螺栓和被连接件的弹性变形，螺栓所受的总拉力并不等于预紧力和工作拉力之和。螺栓总拉力与残余预紧力螺栓总拉力：F2=F1+FF2≠F0+F；残余预紧力F1的取值为了保证连接的紧密性，以防止连接受载后接合面间产生缝隙，应使F1＞0。推荐采用的F1为：●对于有密封性要求的连接，F1=（1.5～1.8）F；●对于一般连接，工作载荷稳定时，F1=（0.2～0.6）F；●工作载荷不稳定时，F1=（0.6～1.0）Ｆ；●对于地脚螺栓连接，F1≥F。预紧力F0、残余预紧力F1和总拉力F螺栓被连接

4、件螺栓的相对刚度螺栓的相对刚度大小与螺栓和被连接件的结构尺寸、材料以及垫圈、工作载荷的作用位置等因素有关，其值在0～1之间变动。★被连接件的刚度大，螺栓的刚度很小（细长或中空），螺栓的相对刚度趋于零。此时工作载荷作用后，使螺栓所受的总拉力增加很少；★当螺栓的相对刚度较大时，则工作载荷作用后，将使螺栓所受的总拉力有较大的增加。螺栓的相对刚度为了降低螺栓的受力，提高螺栓连接的承载能力，应使螺栓的相对刚度值尽量小些。螺栓的相对刚度：（1）金属垫片（或无垫片）：0.2－0.3；（2）皮革垫片：0.7；（3）铜皮石棉垫片：0.8；（4）橡胶垫片：0.9。受拉紧螺栓连接设计步骤螺栓连接设计步骤：（

5、1）根据连接的受力情况，求出螺栓的工作拉力F；（2）根据连接的工作要求选取F1值；（3）计算螺栓的总拉力F2；（4）用F2值进行螺栓强度计算；（5）考虑扭转切应力的影响，总应力增加30%进行计算。螺栓危险截面的拉伸强度条件为：受拉紧螺栓的疲劳强度校核σ-1tc——螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限；Kσ——拉压疲劳强度综合影响系数；ψσ——循环应力中平均应力的折算系数：碳钢：0.1～0.2；合金钢：0.2～0.3。承受工作剪力的紧螺栓连接计算时假设：压力分布均匀，不考虑预紧力和螺纹摩擦力矩的影响。螺栓杆与孔壁的挤压强度条件：螺栓杆的剪切强度条件：Lmin——螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度mm

6、，设计时应使Lmin≥1.25d0；