10螺旋传动与螺纹联接教案.ppt

螺纹联接的强度计算2 1．仅受预紧力的紧螺栓联接 预紧力引起的拉应力： 螺牙间的摩擦力矩引 起的扭转剪应力： 强度条件： 　　当联接承受较大的横向载荷F时，由于要求F0≥F／f（f=0.2），即 F0≥5F ，因而需要大幅度地增加螺栓直径。为减小螺栓直径的增加， 可采用减载措施。 根据第四强度理论， 螺栓在预紧状态下的 计算应力: 10.4 螺纹联接的强度计算 螺纹联接的强度计算3 2．受轴向载荷的紧螺栓联接 螺栓预紧力F0后，在工作拉力F 的作 用下，螺栓的总拉力F2 = ? 这时螺栓的总拉力为： 为使工作载荷作用后，联接结合面间有残余预紧力F1存在，要求螺栓 联接的预紧力F0为： 静强度条件： 式中F1为残余预紧力，为保证联接的紧密 性，应使 F1 ＞0，一般根据联接的性质确定F1的大小。 式中： 为螺栓的相对刚度，其取值范围为 0~1。 详细分析 10.4 螺纹联接的强度计算 螺纹联接的强度计算4 3．承受工作剪力的紧螺栓联接 这种联接是利用铰制孔用螺栓抗剪切来承受载荷的。螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压。在联接结合面处，螺栓杆则受剪切。 螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为： 螺栓杆的剪切强度条件为： 式中：F－螺栓所受的工作剪力，单位为N；　　　d0－螺栓剪切面的直径（可取螺栓孔直径），单位为mm；　　　Lmin－螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度，单位为mm；设计时　　　　　　应使Lmin≥1.25d0 10.4 螺纹联接的强度计算 螺纹联接组的设计1 10.5 螺栓组联接的设计 在设计螺栓组联接时，关键是联接的结构设计。它是根据被联接件的结构和联接的用途，确定螺栓数目和分布形式。 为了便于加工制造和对称布置螺栓，保证联接结合面受力均匀，通常联 　接结合面的几何形状都设计成轴对称的简单几何形状。 螺栓布置应使各螺栓的受力合理。 螺栓的排列应有合理的间距、边距。 为了便于在圆周上钻孔时的分度和画线，通常分布在同一圆周上的螺栓 　数目取成4、6、8等偶数。 避免螺栓承受附加的弯曲载荷。 说明 说明 说明 一、螺栓组联接的结构设计 各螺栓之间的距离大小既要保证联接的可靠性又要考虑装拆方便，还应留有足够的扳手空间。 大多数机械中螺栓都是成组使用的。 螺纹联接组的设计2 1．受横向载荷 2．受转矩 3．受轴向载荷 4．受倾覆力矩 受力分析的目的：根据联接的结构和受载情况，求出受力最大的螺栓 及其所受的力，以便进行螺栓联接的强度计算。 受力分析时所作假设：所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同； 受载后联接接合面仍保持为平面。 受力分析的类型： 二、螺栓组联接的受力分析 螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合； 10.5 螺栓组联接的设计 螺纹联接组的设计3 （1）对于铰制孔用螺栓联接（图b），每个螺栓所受工作剪力为： （2）对于普通螺栓联接（图a） ，按预紧后接合面间所产生的最大摩擦 力必须大于或等于横向载荷的要求，有： 式中：z为螺栓数目。 图示为由四个螺栓组成的受横向载荷的螺栓组联接。 1．受横向载荷的螺栓组联接 或 Ks为防滑系数，设计中可取Ks =1.1~1.3。 10.5 螺栓组联接的设计 　　国家标准规定了螺纹联接件的性能等级。螺栓、螺柱、螺钉的性能等级 分为10级，螺母的性能等级分为 7级。在一般用途的设计中，通常选用4.8级 左右的螺栓，在重要的或有特殊要求设计中的螺纹联接件，要选用高的性能 等级，如在压力容器中常采用8.8级的螺栓。 螺纹联接件的材料与许用应力 10.6 螺纹联接件的材料与许用应力 一、螺纹联接件材料 　　常用的螺纹联接件材料为Q215、Q235、35、45等碳素钢。当强度要求高 时，还可采用合金钢，如15Cr、40Cr等。 性能等级 二、螺纹联接件的许用应力 1．螺纹联接件的许用拉应力 2．螺纹联接件的许用剪应力和许用挤压应力 3．螺纹联接件的安全系数 说明 （被联接件为钢） （被联接件为铸铁） 第10章 螺旋传动与螺纹联接 §10.1 螺纹的类型和应用 §10.2 螺旋传动 §10.3 螺纹联接 §10.4 螺纹联接的强度计算 § 10.6 螺纹联接件的材料与许用应力 § 10.5 螺栓组联接的设计 螺纹的类型与特点1 将直角三角形绕到直径为d2圆柱上，其斜边在圆柱表面上形成螺旋线。螺纹是在该圆柱面上、沿螺旋线所形成的、具有相同剖面的凸起和沟槽。 10.1 螺纹的类型和应用 1. 按螺旋线绕行方向，螺纹分为右旋和左旋。联接用螺纹常用右旋。 10.1.1 螺纹的分类 右旋螺纹（