机械设计——螺纹连接.pptVIP

第 页 —— 设计式 ∵ 螺栓为标准件 ∴ 查标准，选螺栓 2、紧连接（工作时需拧紧） 1）只受预紧力F’ 的紧连接 外载荷FR ：对螺栓为横向力；靠摩擦力传递 A . FR 作用下，板不滑移： FR ≤Ff ，而 Ff —→ F’ ； B . 按F’ 计算： F’ 为螺栓轴向负荷 —→ 拉应力 对钢制M10 ～ M68 螺栓：将ρv=10°30′，d2/d1 =1.04～1.08 等 带入，得：τT ≈ 0.5σ 。 C . 拧紧过程中，在 T1 作用下螺栓受扭 —→ 产生 τT D . 危险截面上受复合应力（σ 、 τT ）作用 —→ 强度准则 螺栓为塑性材料 —→ 第四强度理论（螺纹部分不发生塑性形变）。 式中：[σ]＝σs / [ Ss ]（见P110，表6.3） 即： “1.3”意义：紧连接时，将拉应力增大30%以考虑拧紧力矩的影响。 —— 设计式 其中：重要概念 系数“1.3”物理意义：（重点掌握） —— 校核式 2）受预紧力F’ 和轴向工作载荷F 的紧螺栓连接（可受变载荷） 特点： 工作载荷F（外载荷）：轴向 联接中预应力F′（因紧联接） F0≠ F + F′？构成超静定受力关系 如何求解超静定问题？ “变形相容条件（变形协调条件）—→ 建立变形几何方程 受力变形过程： 变形协调条件：Δδ1 ＝ Δδ2 ＝ Δδ（即：伸长增量＝缩短减量） 各力定义： A . 预紧力 F’（拧紧螺母后，作用在螺栓上的拉力和被联件上压力） B . 螺栓工作拉力 F0 —→ 总拉力 C . 工作载荷 F（对螺栓连接施加的外载荷） D . F” 剩余预紧力。（P108） 无变形 —→ F’ —→ δ1 δ2 —→ ＋ F —→ δ1 ＋ Δδ1 δ2 － Δδ2 预紧后，不受工作载荷：F0 ＝ ？ 预紧后，承受工作载荷：F0 ＝ ？ 思考： F0 ＝ F’ F0 ＝ F ＋F” 由静力平衡条件： 受预紧力F’ 和轴向工作载荷F 的紧螺栓连接： 螺栓总拉力等于工作载荷与剩余预紧力之和。 上述过程还可通过力 —— 变形图表示 合并为 螺栓刚度： 被联件刚度： 在合并图中： —— 检查F” 的大小 —— 求总拉力 即：螺栓总拉力等于预紧力 加上部分工作载荷。 由于 两图合并 讨论： A . —— 螺栓相对刚度系数 当 F、F’ 一定时， ∴ 为↓螺栓受力 —→ 选择不同垫片 —→ 应使 ↓ B . ：不出现缝隙。(由 验算）（P108） 同理，考虑扭转作用，强度条件为： —— 校核式 —— 设计式 若工作载荷为变载荷： 当工作载荷在F1 ～ F2 变化时，螺栓总拉力在F01 ～ F02 之间变化 变载荷下螺栓失效：Fa 作用下的疲劳拉断 —— 拉力变幅 ∴ 应力幅： 螺栓许用应力幅 （P110）表6.3 即：变载荷下螺栓，应力幅越小，疲劳强度越高。 二、受剪螺栓连接 1、失效形式： 剪断、接触表面压溃。 2、螺栓剪切强度条件： 3、挤压强度条件： d —— 杆抗剪面直径 m —— 抗剪面数目 [τ ] —— 许用剪应力 h —— 对象受压高度； [σp ] —— 许用挤压应力，表6.4，取弱者计算 一、思路 根据：连接结构形式、外载荷类型、螺栓的数目及布置等 —→ 分析螺栓受力 —→ 找出受载荷最大的螺栓 —→ 按单个螺栓连接的计算方法进行设计计算 二、基本假定 1、各螺栓尺寸规格相同； 2、各螺栓刚度相同； 3、各螺栓的预紧力 F’ 相同； 4、变形在弹性范围内； 5、被联件为刚体。 §4 螺栓组连接的受力分析与讨论 * 机械设计 螺纹连接 连 接 * 机械设计基础 §1 连接概述 §2 螺纹连接的基本知识 §3 单个螺栓的受力分析与强度计算 §4 螺纹组连接的受力分析与讨论 §5 提高螺纹连接强度的措施 §6 螺栓组结构设计要点 螺纹连接 §1 概 述 机械是由各种不同的零件按一定的方式连接而成的。 根据使用、结构、制造、装配、维修和运输等方面的要求，组成机器的各零件之间采用了各种不同的连接方式。 被连接件：指轴与轴上零件、箱体与箱盖、……等。 连接件（又称紧固