螺纹连接的设计计算讲解课件.ppt

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1、5.1.4螺纹连接的强度计算1一、螺栓的材料（1）常用材料：Q215、35、45等碳素钢；（2）冲击振动场合用：40Cr、30CrMnSi等合金钢；（5）特殊用途(防磁、导电):特殊钢、铜合金、铝合金等。（3）普通垫圈：Q235、15、35；（4）弹圈：65Mn；2二、螺纹联接件的许用应力1.性能等级（1）--定义（1）螺纹联接件是按其性能等级选用的，一定性能等级对应一定的强度极限；（3）等级代号小数点前面数字=材料抗拉强度的百分之一（σB/100）后面数字=10Xσs/σB。（2）性能等级分为10级；

2、3二、螺纹联接件的许用应力1.性能等级（2）--螺栓的等级P220表5-34二、螺纹联接件的许用应力1.性能等级（3）--螺母的等级P220表5-45二、螺纹联接件的许用应力1.性能等级（4）--选用（1）一般用途通常选用4.8级左右的螺栓；（3）重要场合要选用高的性能等级（如在压力容器中常采用8.8级的螺栓）。（2）在联接中，组成螺纹副的螺母的性能等级不能低于螺栓的性能等级；6二、螺纹联接件的许用应力2.许用应力（1）--考虑的因素螺纹联接件许用应力与载荷性质(静、变载荷)、装配情况(松、紧联接)、材

3、料、结构尺寸有关。7二、螺纹联接件的许用应力2.许用应力（2）--公式8二、螺纹联接件的许用应力2.许用应力（3）--屈服极限P220表5-39二、螺纹联接件的许用应力2.许用应力（4）--安全系数P221表5-510三、螺纹联接的失效形式1.受拉螺栓（1）--失效形式15%20%65%螺纹部分的塑性变形和螺杆的疲劳断裂11三、螺纹联接的失效形式1.受拉螺栓（2）--设计准则保证螺栓的疲劳拉伸强度和静强度12三、螺纹联接的失效形式2.受剪螺栓（1）--失效形式螺栓杆和被联接件中弱者的结合面被压溃或螺栓杆

4、被剪断13三、螺纹联接的失效形式2.受剪螺栓（2）--设计准则保证挤压强度和螺栓杆（或被联接件）的剪切强度14四、螺纹联接的强度计算1.工作内容（1）螺栓与螺母的螺纹牙及其他各部尺寸是根据等强度原则及使用经验规定的。采用标准件时，这些部分都不需要进行强度计算。（2）螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按照标准选定螺纹公称直径d及螺距P等。15四、螺纹联接的强度计算2.受拉松螺栓（1）--模型16四、螺纹联接的强度计算2.受拉松螺栓（2）--公式式中:d1----螺纹小径mm；F----轴向载荷N；

5、[σ]----许用应力MPa；校核公式设计公式17四、螺纹联接的强度计算3.紧螺栓横向载荷（1）--模型FFF0F018四、螺纹联接的强度计算3.紧螺栓横向载荷（2）--公式式中:F0----预紧力N；校核公式设计公式考虑摩擦力矩T1产生的剪切应力，按第四强度理论将应力合成19四、螺纹联接的强度计算（1）当承受横向工作载荷时，预紧力F0导致接合面所产生的摩擦力应大于横向载荷F；（2）由于摩擦系数f的关系，预紧力F0很大。FFF0F03.紧螺栓横向载荷（3）--不足20四、螺纹联接的强度计算3.紧螺栓横向

6、载荷（4）--改进1采用键、套筒、销承担横向工作载荷。21四、螺纹联接的强度计算3.紧螺栓横向载荷（4）--改进2采用铰制孔螺栓。校核公式22四、螺纹联接的强度计算4.紧螺栓轴向载荷（1）--模型23四、螺纹联接的强度计算4.紧螺栓轴向载荷（2）--受力分析24四、螺纹联接的强度计算4.紧螺栓轴向载荷（3）--计算公式校核公式设计公式25四、螺纹联接的强度计算4.紧螺栓轴向载荷（4）--总拉力F2公式1为残余预紧力F为轴向外载荷26四、螺纹联接的强度计算4.紧螺栓轴向载荷（5）--残余预紧力的确定工况F

7、1=有密封要求（1.5-1.8）F稳定载荷（0.2-0.6）F不稳定载荷（0.6-1.0）F地脚螺栓≥FP223中部文字27四、螺纹联接的强度计算4.紧螺栓轴向载荷（6）--总拉力F2公式2相对刚度系数28四、螺纹联接的强度计算4.紧螺栓轴向载荷（7）--相对刚度系数相对刚度系数：垫片类型金属垫片或无垫片皮革铜皮石棉橡胶相对刚度系数0.2-0.30.70.80.9P224上部文字295.1.5螺栓组联接的结构设计30五、螺栓组联接的设计内容（2）确定螺栓数目（强度计算）。（1）设计螺栓组中螺栓的分布形式

8、；31六、螺栓组联接的结构设计1.简单对称为了好加工制造和联接结合面受力均匀；通常联接结合面的几何形状都设计成轴对称的简单几何形状。322.受力合理1/2铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置８个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。FF六、螺栓组联接的结构设计333.受力合理2/2当联接弯距或转距时，应使螺栓位置适当靠近接合面的边缘，以减少螺栓的受力。六、螺栓组联接的结构设计343.辅助抗剪当同时承受轴向载荷和较大的横向载荷