2010第四讲 螺纹连接.pptVIP

知识回顾和问题 知识回顾: 1、单个螺栓连接的强度计算：失效形式、松螺栓连接； 2、螺纹连接的预紧与放松； 3、螺纹连接的类型及螺纹连接件； 4、螺纹的形成及分类。 安徽科技学院机电与车辆工程学院 Page * 材料科学与工程学院 College of Materials Science Engineering Page * 1.3 螺纹的主要参数 1）外径（大径）d —— 与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱 面直径，亦称公称直径。 2）内径（小径）d1—— 与外螺纹牙底相重合的假想圆柱 面直径，强度计算中为计算直径。 3）中径d2 —— 在轴向剖面内牙厚与牙间 宽相等处的假想圆柱面的 直径，d2≈0.5(d +d1) 。 为确定螺纹几何参数和配 合性质的直径。 1.3 螺纹的主要参数 1 螺 纹 4）螺距P —— 螺纹相邻两牙型上对应点间的轴向距离。 5）导程L —— 螺纹上任一点沿同一螺旋线旋转一周移 动的轴向距离。 6）线数n —— 螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4。 L=nP 。 1 螺 纹 4 单个螺栓连接的强度计算 针对不同零件的不同失效形式，分别拟定其设计计算方法，则失效形式是设计计算依据和出发点。 1）失效形式：疲劳失效 受拉螺栓——螺栓杆和螺纹可能发生塑性变形或断裂。 受剪螺栓——螺栓杆和孔壁间可能发生压溃或被剪断。 受拉螺栓：设计准则?保证螺栓的疲劳拉伸强度或静强度。 受剪螺栓：设计准则?保证螺栓的挤压强度和剪切强度 。 2）设计计算准则与思路 4.1 松螺栓连接 —— 验算用 —— 设计用 　d1—— 螺杆危险截面直径（mm） [σ] —— 许用拉应力 N/mm2 (Mpa) 如吊钩螺栓，工作前不拧紧，无F0，只有工作载荷F起拉伸作用。 强度条件： 4 单个螺栓连接的强度计算 4 单个螺栓连接的强度计算 工作前拧紧，在拧紧力矩T作用下，处于复合应力状态： 4.2 紧螺栓连接——工作前有预紧力F0 预紧力F0→产生拉伸应力σ 螺纹摩擦力矩T1→产生剪应力τ 4 单个螺栓连接的强度计算 按第四强度理论： F0 ——预紧力（N） 1.3——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓 连接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简 化为纯拉伸来处理，故又称简化计算法。 ★★强度条件： 4 单个螺栓连接的强度计算 4.2.1 横向载荷的紧螺栓连接计算——防止被连接件滑移 （1）普通螺栓连接★★ 靠拧紧的正压力(F0)产生摩擦力来平衡外载荷。 不产生相对滑移的条件为： F0 F0 4 单个螺栓连接的强度计算 　 f ——接缝面间的摩擦系数，查表。 i——接缝界面数目。 KS——防滑系数（可靠性系数） KS=1.1~1.3 。 分析：为了增加可靠性，减小直径，简化结构，提高承载能力，可采取适当的措施。 强度条件： 设计公式： 4 单个螺栓连接的强度计算 4.2.2 轴向载荷紧螺栓连接强度计算★★ ① 工作特点：工作前拧紧，有F0 ； 工作后加上工作载荷F ； 工作过程中载荷变化。 ② 工作原理：靠螺杆抗拉强度平衡外载F ③ 解决问题： a) 保证安全可靠的工作，F0=？ b) 工作时螺栓总载荷， F2=？ 图1 螺母未拧紧 ④ 分析： 图1，螺母未拧紧，螺栓螺母松驰状态。 4 单个螺栓连接的强度计算 螺栓：拉→λb →F0 凸缘：压→λm → F0 拧紧→预紧状态 图2 螺母已拧紧 凸缘 F0 F0 F0 F0 图1 螺母未拧紧 4 单个螺栓连接的强度计算 加载F后 ↓ 工作状态 螺栓：继续拉→ 凸缘：放松 → F1——残余预紧力 F2——总拉力 变形协调条件： F0 F0 F0 F0 F1 F1 F1 F1 4 单个螺栓连接的强度计算 ⑤ 作图——单个紧螺栓连接受力变形图 设：材料变形在弹性极限内，力与变形成正比。 从图线可看出，螺栓受工作载荷F时，螺栓总载荷： F