机械设计第6章螺纹联接(34节)ppt课件.ppt

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1、6.3单个螺栓联接的受力分析和强度计算按联接的类型、装配情况（预紧或不预紧）、载荷状态（静载荷或变载荷）等条件，确定螺栓的受力。按相应的强度条件计算螺栓危险剖面的直径（螺纹小径）或校核其强度。螺栓的其它部分（螺纹牙、螺栓头、光杆）和螺母、垫圈的结构尺寸，可按螺栓螺纹的公称直径在标准中查得。1失效形式和设计准则：受拉螺栓联接螺栓杆螺纹部分的断裂；σ≤[σ]受横向力铰制孔螺栓联接螺栓杆和孔壁间的压溃；σp≤[σp]螺栓杆被剪断；τ≤[τ]21.受拉松螺栓联接安装时，不必将螺母拧紧。承受工作载荷之前，联接不受力。螺栓所受载荷为工作载荷Fσs:材

2、料屈服极限，表5.4；[Ss]：安全系数，表6.3~6.4强度条件：3紧螺栓联接的两种受力形式紧螺栓联接的两种受力形式受横向工作载荷的普通紧螺栓联接受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接42.只受预紧力F’的紧螺栓联接（受横向载荷的紧螺栓联接）受力形式：普通螺栓联接承受横向载荷（拧紧螺母，产生预紧力F’，靠接合面间的摩擦力承受外载荷）以接触面之间不发生滑移为计算准则5螺栓受力分析和计算装配时，拧紧螺母，螺栓受预紧力引起的拉应力；在拧紧力矩的作用下，螺栓还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭转剪应力。螺栓联接处于拉伸与扭转的复合应力状态下。复合应力状态

3、下，用强度理论计算。6校核、设计公式：73.受预紧力F’和轴向工作载荷F的紧螺栓联接（受轴向工作载荷F的紧螺栓联接）螺栓总拉力F0=F’+F？F0≠F’+F8螺栓和被联接件的受力与变形受力变形螺栓被联接件螺栓被联接件a.螺母没拧紧0000b.拧紧螺母F’F’δ1δ2c.加工作载荷F0=F+F”F”δ1+Δδ1δ2-Δδ2910为了保证螺栓联接的刚性和紧密性,剩余预紧力F”应该大于0。P108F无变化:F”=(0.2~0.6)FF有变化:F”=(0.6~1.0)F紧密联接:F”=(1.5~1.8)F114.受剪螺栓联接（受横向载荷的铰制孔

4、用螺栓联接）126.4螺栓组联接的受力分析目的：确定螺栓组中受力最大的螺栓及其所受工作载荷的大小。13假设1.被联接件为刚体(受载后联接结合面仍保持平面)；2.各螺栓直径、长度、材料和预紧力大小均相同；3.螺栓的应变在弹性范围内。14一.受轴向载荷FQ的螺栓组联接15二.受横向载荷FR的螺栓组联接螺栓只受预紧力F’的作用，以联接接合面不发生滑移作为计算准则。普通螺栓组16铰制孔用螺栓组靠螺栓杆受剪，螺栓与被联接件孔表面之间的挤压来传递外载荷。17三.受扭转力矩的螺栓组联接在T作用下，底板有绕通过螺栓组中心的轴线OO旋转的趋势；每个螺栓联接都

5、受有横向力。18假设接合面的摩擦力集中作用在各螺栓中心处；摩擦力与螺栓中心至底板旋转中心的连线垂直。受拉普通螺栓19受剪铰制孔用螺栓各螺栓的工作载荷与其中心至底板旋转中心的连线垂直。忽略联接中的预紧力和摩擦力。20受剪铰制孔用螺栓21四.受翻转力矩的螺栓组联接采用受拉普通螺栓联接。拧紧后，螺栓受预紧力。假设被联接件为弹性体，但其接合面始终保持为平面。在M作用下底板有绕通过螺栓组中心OO翻转的趋势。2223例题一个托架的边板用6个铰制孔用螺栓联接，载荷与边板螺栓组的垂直对称轴线平行，哪种布置形式所用的螺栓直径最小？241、将力向螺栓组中心简化

6、252、求横向载荷P引起的剪力Fs1Fs2Fs3Fs4Fs6Fs5263、求扭转力矩引起的剪力r1r2r3r4r5r6F’s627r1r2r3r4r5r628r1r2r3r4r5r6各螺栓的总剪力是Fs与Fs’的合力Fs329螺栓组圆形布置时3031螺栓组矩形布置时32336.5提高螺栓联接强度的措施可从以下几个方面提高螺栓的强度。1.均匀螺纹牙受力分配工作中，螺栓受拉，螺母受压，从而产生螺距差，导致旋合的各圈螺纹牙受载不均。8~10圈后螺纹几乎不受载荷办法：降低刚性，易变形、增加协调性，以缓和矛盾。采用悬置螺母、内斜螺母、环槽螺母，见图6

7、.15。采用钢丝螺套，见图6.16。342.避免或减小附加应力353.减小应力集中364.降低应力幅若受的是变载，工作载荷在F1与F2之间变化，则螺栓拉力的拉力变幅为（p108)：应力幅为：减小螺栓刚度或增大被联接件刚度都能达到减小应力幅的目的。5.改善制造工艺冷镦、碾压、氮化、喷丸等工艺均可提高螺栓的强度。37螺纹（螺栓组）联接的设计结构设计确定螺纹联接的类型和联接件的分布。参数设计确定螺纹联接件的尺寸。38结构设计目的合理确定联接结合面的几何形状。螺栓的布置形式和防松装置的结构。力求联接安全可靠，各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和

8、装配。39结构设计时应考虑的问题1、联接结合面的几何形状应与机器的结构形状相适应。螺栓组轴对称布置402、螺栓数目分布在同一圆周上的螺栓数目应取成3，4，6，8，12等易于分度的