第六章 联接课件.ppt

二、螺栓组联接的受力分析 受力分析的目的：找出受力最大的螺栓，求出其所受力的大小和方向，再按单个螺栓进行强度计算，从而确定螺栓尺寸。 几点假设： （1）被联接件为刚体； （2）各螺栓材料、尺寸和拧紧力均相同； （3）螺栓受力后材料变形在弹性范围内； （4）两心重合，受力后其接缝面依旧保持平面。 1、受轴向载荷的螺栓组联接。 特点：只能用普通螺栓联接，有间隙，外载荷与螺栓同轴线，螺栓杆受F拉伸作用。单个螺栓工作载荷为： 2、受横向载荷的螺栓组联接 特点：普通螺栓和铰制孔螺栓联接皆可用，外载荷与螺 栓同轴线、防滑。 条件：F通过螺栓组的对称中心，且平行于螺栓轴线。 工作载荷： 1）普通螺栓受横向载荷FR 式中： 用受拉螺栓联接 2）铰制孔用螺栓连接 受横向载荷剪切、挤压作用，每个螺栓受横向载荷相等。 1）普通螺栓组联接（图b） 由力矩平衡 （6-19） 式中 ri－第i螺栓的回旋半径；Kf=1.1～1.3， 为安全系数。 (b) 用受拉螺栓联接 3、受旋转力矩T的螺栓组联接 (a) 联接受旋转力矩T 2）铰制孔螺栓组联接 各螺栓受Fs不同： 由变形协调条件： （甲） （1）、（2）联立，得： （6-22） (c) 用受剪螺栓联接 （1） （2） Fs 与位移成正比 4、受翻转力矩M的螺栓组联接 特点：在铅直平面内，绕O-O回转，只能用普通螺栓。 左边：受螺栓拉伸后反力 右边：地基压缩后反力 1.10 2.9 4.7 5.6 M 底板受M与阻力矩相等 （1） 研究地座表面 由（1）、（2）联立，得： （6-22） 式中 rmax－受 Fmax螺栓至O－O之距； ri－第i螺栓至O－O距离 由变形协调条件： （2） 提高螺栓联接强度的措施 一、降低应力幅度 通过降低螺栓刚度，提高被联件刚度， 措施：作柔性螺栓；提高被联件刚度。 减小螺栓刚度的方法 a.柔性螺栓 b.弹性元件 为了增大被连接件的刚度，可以采用刚度较大的金属垫片或密封环，如图(a),而不宜采用如图(b)所示的软垫片。 增大被联接件刚度的方法 a.金属垫片 b.密封环 内斜螺母 环槽螺母 悬置螺母 2、改善螺纹牙间载荷分布 为了保证装配质量，重要的螺纹连接应严格控制拧紧力矩。控制拧紧力矩的方法，可以采用测力矩扳手或定力矩扳手来拧紧螺纹。要求较精确控制时，则可采用测量螺栓伸长变形量等方法来拧紧螺纹。 连接用螺纹一般采用单线普通螺纹，其螺纹升角较小，能满足自锁条件。此外，拧紧以后的螺母和螺栓头部与支承面间的摩擦力也有防松的作用。所以在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。 防松的原因： 1、在冲击、振动或变载荷的作用下，螺纹副间的摩擦力可能 减小或瞬时消失，连接就可能松脱。 2、高温下工作的螺纹连接，由于温度、变形等原因，也可能 产生松脱。因此，设计时必须考虑螺纹连接的防松。 螺纹防松的根本问题：在于防止螺纹副的相对转动。防松方法很多，常用的防松方法主要有以下几种： 1、利用摩擦力防松： 主要有弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母等。 特点是: 简便，但不可靠。 二、螺纹联接的防松 2、机械防松:开口销、止动垫片、串联钢丝 3、破坏螺纹副：可靠，但不能拆卸 4、涂粘合剂防松：简单可靠，防松效果好。 弹簧垫圈 对顶螺母 尼龙圈锁紧螺母 测力矩扳手 开口销 带翅垫片 止动垫片 冲点法 焊点法 串联钢丝 粘合法 三、 螺纹联接的材料和精度 1、 性能等级：按机械性能分10级（螺母等级低于螺栓） 常用低碳钢和中碳钢 变载、冲击用合金钢（特殊场合用有色金属） 2、 螺纹公差和精度 内螺纹 G、H 外螺纹 e、f、g、h 3、精度： 中等 一般用途 粗糙：精度要求低 精密 精度要求高 1、 螺纹的材料 2、公差： 6.3 单个螺栓联接的受力分析和强度计算 螺栓联接的主要失效形式是：螺栓杆部拉断；螺纹的压溃和剪断；因磨损而产生的滑扣。 设计准则：针对具体的失效形式，通过对螺栓的相应部位进行相应强度条件的设计计算（或强度校核） 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的公称直径（大径）d 等。 单个螺栓联接的强度计算是螺纹联接设计的基础。螺栓联接的形式不同，计算的方式也不同。 受拉螺栓按工作前拧紧否 按受力情况 紧联接 松联接 受拉螺栓(受轴向载荷） 受剪螺栓(受横向载荷） 根据联接的的工作情况 1、松螺栓联接强度计算 强度条件： 一、普通螺栓联接强度计算 式中［σ］ 为松联接螺栓的许用拉应力（MPa） (6-10) 设计公式： 2、紧螺栓联接的强度计算 由M1产生的切应力为： 1）只受预紧力作用的螺栓 紧螺栓连接时