第16章 螺纹联接设计(新)课件.pptVIP

采用空心螺栓、柔性螺栓，避免使用柔性垫片的方法 d 0.8d 0.7d d 采用金属薄垫片或者O形密封圈 设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 二、改善螺纹牙间的载荷分布 措施: 采用悬置(均载)螺母。 加厚螺母不能提高联接强度。 普通螺母 加厚螺母 螺栓杆 螺母体 螺栓杆 螺母体 螺栓杆 Fa F5/2 F4/2 F3/2 F2/2 F1/2 F5/2 F4/2 F3/2 F2/2 F1/2 螺母体 螺栓杆 F F=F1+F2+F3+F4+F5 F1F2F3F4F5 螺栓杆 F F 螺栓杆 螺母体 假设螺母为刚体，则螺纹牙变形与普通螺木相同。 但实际上螺母也是弹性体，受载也被拉长，变形螺纹牙产生回弹，从而减小两者螺距变化，使受载均匀。 10圈以后，螺母牙几乎不承受载荷。 潘存云教授研制 采用凸台或沉孔结构 潘存云教授研制 潘存云教授研制 三、减小应力集中 1.增大过渡圆角 2.切制卸载槽 r 四、避免或减小附加应力 3.卸载过渡结构 要从结构、制造与装配精度采取措施。 潘存云教授研制 支承面不平 切削加工支承面 潘存云教授研制 潘存云教授研制 五、采用合理制造工艺 冷镦头部、辗压螺纹 疲劳强度提高30% 比车削 表面处理： 氰化、氮化也能提高疲劳强度。 电教制作： 三. 扳手空间 螺栓排列应有合理的钉距、边 距，注意留必要的板手空间。板手 空间的具体尺寸可查有关手册。 L 要有合理的边距 要有合理的间距 D p 距离过小 e f 吊环螺栓联接（松） F F0 气缸盖螺栓联接（紧） 三. 螺栓联接的强度计算 按装配情况螺栓联接可分为两大类 松螺栓联接——装配时不需拧紧螺母如吊环螺栓联接 紧螺栓联接——装配时必须将螺母拧紧，应用广泛。 如气缸盖螺栓联接等。 一）受轴向载荷（力作用线与螺栓轴线平行）的螺栓连接 D p F 螺栓危险剖面的抗拉强度条件为： 1. 松螺栓联接 螺栓受力 工作载荷前，螺栓并不受力 工作时受拉力F（由外加载荷产生） MPa 校核计算式： 设计计算式： mm 式中： d1 — 螺栓危险剖面直径，即螺纹小径，mm； 螺栓的公称直径d确定：根据d1d1ca的原则查普通螺纹基本尺寸（GB196- 81）《机械设计课程设计》表11-1，确定螺栓的公称直径d。 — 松螺栓联接的许用应力，Mpa， ——螺栓材料的屈服极限 S松——松螺栓联接的安全系数，S=1.2~1.7 吊环螺栓联接 12.376 13.026 1.5 11.835 12.701 2.0 14 第二系列 第一系列 10.917 11.350 1.0 10.674 11.188 1.25 10.376 11.026 1.5 10.106 10.863 1.75 12 9.188 9.513 0.75 8.917 9.350 1.00 8.647 9.188 1.25 8.376 9.026 1.5 10 7.188 7.518 0.75 6.917 7.350 1.00 6.647 7.188 1.25 8 小 径（d1） mm 中 径（d2） mm 螺 距（p） mm 公称直径（mm） 8 6.647 10 8.376 12 10.106 普通螺纹基本尺寸（GB196-81） 《课程设计》表11-1 14 11.835 2、紧螺栓联接 装配时须要拧紧，在工作状态下可能还需要补充拧紧。 1)只受预紧力作用的紧螺栓联接 d d0 FR FR F F 螺栓与孔之间有间隙，工作时预紧力F′导致接合面所产生的摩擦力应大于横向载荷FR。 预紧力F′ Kf ——可靠性系数，常取Kf =1.1~1.3 m ——结合面数 图示m=1 f ——摩擦系数，对钢与铸铁，取: f =0.1~0.15 若取 f =0.15， C=1.2, m=1, 则： Fa ≥ 8F ?结构尺寸大 改进措施： 1. 采用键、套筒、销承担横向工作载荷。螺栓仅起连接作用 2. 采用无间隙的铰制孔螺栓。 F F/2 F/2 螺栓受预紧力F′和摩擦力 矩T的双重作用。 拉应力： 强度计算 d d0 FR FR F F 切应力： 分母为抗剪截面系数 对于M10~M68的普通螺纹，取d1、d2和ψ的平均值， 并取： tanρV = f V =0.15 得： τ ≈ 0.5 σ 当量应力： 强度条件： 设计式 依所得d1靠标准直径d 设流体压强为p，螺栓数目为Z，则缸体周围每个螺栓的平均载荷为： p ·πD2/4 F = Z 2) 受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接 p F0 F0 D 此时,螺栓受总拉力F0 = F′+ F吗? 特别注意，轴向总载荷F0： F0 ≠