大学物理5章联结.ppt

§5—6 螺栓组联接的设计 1、布局要尽量对称分布，栓组中心与联接结合面形心重合. 2. 要使受力均匀合理. 4、弯扭作用螺栓组，要适当靠接缝边缘布局，否则受力不均 3、合理间距，适当边距，以利用扳手装拆, 一、结构设计原则 5、避免偏心载荷作用. 防偏载措施： a）凸合； b）凹坑（鱼眼坑）； c）斜垫片 二、螺栓组受力分析 目的——求受力最大的螺栓 前提（假设）： ①被联接件为刚性不变形，只有地基变形。 ②各螺栓材料、尺寸、拧紧力均相同 ③受力后材料变形在弹性范围内 ④接合面形心与螺栓组形心重合，受力后其接缝面仍保持平面 1、受横向载荷的螺栓组联接 特点：普通螺栓，外载垂直于螺栓轴线， 工作条件 单个螺栓所承受的横向载荷相等 2、受扭矩螺栓组联接 （1）圆形接合面： 单个螺栓所受横向载荷 （2）矩形接合面 a)普通螺栓联接 由静平衡条件 则各个螺栓所需的预紧力为 ∴联接件不产生相对滑动的条件为： b)铰制孔螺栓联接组 由变形协调条件可知，各个螺栓的变形量和受力大小与其中心到接合面形心的距离成正比 由假设——板为刚体不变形，工作后仍保持平面，则剪应变与半径成正比。在材料弹性范围内，应力与应变成正比 由静平衡条件 3、受轴向载荷螺栓组联接 单个螺栓工作载荷为： F=P/Z P——轴向外载 Z——螺栓个数 4、受倾覆（纵向）力矩螺栓组联接 M在铅直平面内，绕O-O回转，只能用普通螺栓， 由静平衡条件 设单个螺栓工作载荷为Fi ①螺栓杆不拉断的条件 设计公式 强度验算公式 ②右侧不压溃条件（被联接件） QP作用下接合面的挤压应力 M作用下接合面的挤压应力 ③左侧不开缝的条件 ④若受有横向载荷PH，板不滑动条件为： ——被联接件相对刚度 实际使用中螺栓组联接所受的载荷是以上四种简单受力状态的不同组合,见习题。 计算步骤: 1. 每种载荷下每个螺栓的受力F i 2 .然后按向量叠加起来，求得每个螺栓总的受力 F， 3. 对受力最大的螺栓进行强度计算即可 螺栓组的强度计算小结 1. 受横向载荷 2. 受扭矩螺栓组联接 求受力最大的螺栓所受的力 F 3、受轴向载荷螺栓组联接 F=P/Z 4、受倾覆（纵向）力矩螺栓组联接 一、材料 螺母、螺栓强度级别：见表5-8 根据机械性能，把栓、母分性能等级并以数字表示: 如螺栓级别 :3.6 用数字表示 ， 小数点前整数为 小数点后小数为 §5—7 螺纹联接的材料与许用应力 性能等级 3. 6 表示 二、许用应力 许用拉应力： 许用剪切应力： 许用挤压应力： 影响联接强度的因素： 材料、结构、尺寸、工艺、螺纹牙间、 载荷分布、应力幅度、 机械性能， 而螺纹联接的强度又主要取决于螺栓的强度。 § 5—8 提高螺纹联接强度的措施 一、降低螺栓疲劳强度应力幅 1、降低螺栓刚性 方法： 可用竖心杆、细长杆、柔性螺栓联接 应力幅减小 提高强度 2、增大凸缘（被联接件）刚性 方法：采用高硬度垫片或直接拧在铸铁 应力幅减小, 提高强度 3、同时使用Cb↓,Cm↑同时适当增加QP 提高被联接件刚性Cm 降低螺栓刚性Cb , 同时QP2QP2 ——理想方法 应力 幅 减 小, 提高强度 二、改善螺纹牙间载荷分布不均状况 工作中螺栓牙抗拉伸长，螺母牙受压缩短， 靠支承面处第一圈，应力最大，其余各圈依次递减。 方法： 降低刚性， 增加协调性. a) 悬置螺母 b) 环槽螺母 c)内斜螺母 d)环槽内斜 三、减小应力集中的影响 1）加大过渡处圆角(图1) 2）卸载槽，(图2) 3）卸载过渡结构。（图3） 四、采用合理的制造工艺 1）用挤压法（滚压法）制造螺栓，疲劳强度提高30~40% 2）冷作硬化，表层有残余应力（压）、氰化、氮化、喷丸等可提高疲劳强度 3）热处理后再进行滚压螺纹，效果更佳，强度提高70~100 %，此法具有优质、高产、低消耗功能 4）控制单个螺距误差和螺距累积误差 §5—9 螺旋传动 一、螺旋传动的类型、特点与传动原理 1）传力螺旋——举重器、千斤顶、加压螺旋 特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁 2）传导螺旋——机床进给汇杠—传递运动和动力 特点：速度高、连