机械设计基础—常用零部件设计李贵三第二章螺纹连接设计课件教学.pptVIP

PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY * * 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 常用螺栓材料为低碳钢和中碳钢，如Q235、10钢、35钢、45钢等。对于受变载荷、冲击和振动的重要连接则采用合金钢，如20Cr、40Cr、30CrMnSi等。 国家标准GB/T 3098.1—2000和GB/T 3098.2—2000中规定了螺纹连接件按材料的力学性能等级。 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 例2-1　图2-6所示为一厚度为10mm的薄钢板用两个螺栓将其连接在机架上，载荷为FΣ=2000N，如薄钢板和螺栓的材料相同，［σ］=85MPa，［τ］=60MPa，［σp］=60MPa，防滑系数Ks=1.2，接合面的摩擦系数f=0.2，试计算螺栓直径。 图2-6　连接在机架上的薄板 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 解：1.选用普通螺栓 此类连接属只受预紧力的紧螺栓连接。 1)根据力的平移定理，将FΣ向螺栓组的对称中心简化，则为平衡FΣ每个螺栓所需的摩擦力 2)为平衡转矩T=2000N×300mm=600000N·mm，每个螺栓所需的摩擦力 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 3)由力的合成原理得 4)求螺栓小径。由式(2-19)得 5)查手册，选定螺栓公称直径d=24mm。 2.选用铰制孔螺栓 此类连接属受横向载荷螺栓连接。 1)根据力的平移定理，将FΣ向螺栓组对称中心简化，则每个螺栓承受的横向载荷为 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 2)由表2-4得每个螺栓承受转矩T所受的力 3)由力的合成原理得 4)求螺栓直径，由式(2-22)得 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 5)查手册，选定d0=11mm，则铰制孔螺栓的公称直径d=10mm。 6)校核钢板挤压应力，由式(2-23)得 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 例2-2　图2-7所示为一铸铁吊架用两个螺栓紧固在混凝土梁上。吊架承受静载荷P=6000N，L=350mm，作用位置及吊架底面尺寸如图2-7所示，试设计此螺栓连接。 图2-7 吊架的紧固 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 解：螺栓可能的失效形式：螺栓被拉断，底面在A点处将混凝土压溃，底板在B点处产生缝隙。 1.求螺栓的工作载荷 单个螺栓的工作载荷F由轴向载荷P和翻转力矩PL引起，即 2.求螺栓预紧力F0 螺栓的预紧力F0应保证底板在B点不产生缝隙,考虑到轴向载荷P的作用，由不产生缝隙的条件得 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 得出预紧力F0 ≥13500N(忽略底板接合面凹陷处的影响)。 由表2-9，取 ，由式(2-17)得螺栓所受的总载荷Fq为 3.求螺栓小径 选螺栓材料为35钢，由表2-8取σs=320MPa。设螺栓直径d为M16~M30，由表2-7取静载下安全系数S=2.5,得 ，由式(2-19)得 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 4.校核底板点A处混凝土是否被压溃，由不压溃条件 对于混凝土，由表2-10取［σp］=2.5MPa，说明混凝土面抗压溃强度足够。 第七节 提高螺栓连接强度的措施 一、减小应力幅 二、螺纹牙载荷分配 三、减小应力集中 四、避免附加弯曲应力 五、采用合理的制造工艺方法 一、减小应力幅 柔性螺栓 加弹性元件的螺栓连接 刚性垫圈 二、螺纹牙载荷分配 均匀螺纹牙受力 悬置螺母 内斜螺母 三、减小应力集中 卸载槽 增大过渡圆角 卸载过渡结构 四、避免附加弯曲应力 腰环 沉头座 凸台 四、避免附加弯曲应力 斜垫圈 球面垫圈 五、采用合理的制造工艺方法 重要螺栓的毛坯都是锻造的，如高压容器的主螺栓等，冷镦凹穴螺栓可直接镦出六角头，既省料省工，又使金属流线走向有利于强度。 螺栓的螺纹部分采用滚压工艺时材料的纤维未被切断，可显著地提高螺栓的疲劳强度。切削或磨削螺纹后再滚压其根部，可使螺栓的疲劳强度提高2～3倍。 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 馋死 第二章 螺纹连接设计 第一节 螺纹的主要参数及类型 第二节 螺纹连接的类型及螺纹连接件 第三节 螺纹连接的预紧和防松 第四节 螺栓组连接的设计与螺栓的工作载荷分析 第五节 螺栓强度计算 第六节 螺栓连接常用材料及其力学性能 第七节 提高螺栓连接强度的措施 第一节 螺纹的主要参数及类型 一、螺纹的主要参数 二、螺纹的类型 一、螺纹的主要参数 (1) 大径 为螺纹的公称直径。内螺纹的大径又称底径，记作D；外螺纹的大径又称顶径，记作d。 (2) 小径 为螺纹