土木专业建筑学螺纹联接和螺旋传动随堂讲义PPT.pptVIP

§5-3 串联钢丝 §5-3 螺纹联接的预紧和防松 ④串联钢丝 3.永久防松 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 一.结构设计 二.受力分析 目的——求出受力最大的螺栓，以进行单个螺栓强 度计算。 假设：各螺栓直径、长度、材料和预紧力F0相同； 受载后结合面仍为平面； 螺栓的变形在弹性范围内。 §5-4 螺栓组受横向载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 1.螺栓组受横向载荷FR ①采用普通螺栓 FR FR FR FR ——靠结合面的摩擦平衡外载荷FR，而螺栓仅受预紧力和力矩作用。 §5-4 螺栓组受横向载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 ——靠剪切和挤压平衡外载荷FR ②铰制孔用螺栓 单个螺栓工作载荷： FR FR r1 r2 r3 §5-4 螺栓组受扭矩 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 2.螺栓组受转矩T ——底板绕中心O转动。 ①采用普通螺栓 ——靠结合面的摩擦力矩平衡外载荷T，而螺栓仅受预紧力和力矩作用。 §5-4 螺栓组受扭矩 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 ②采用铰制孔用螺栓 ——靠剪切、挤压力矩平衡外载荷T。 r1 r2 r3 FT3 FT2 FT1 变形协调条件： 最大工作载荷： §5-4 螺栓组受轴向载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 3.螺栓组受轴向载荷FQ 总载荷FQ： 单个螺栓工作载荷： 注意：只能用普通螺栓，不能用铰制孔用螺栓。 p 螺栓受预紧力F0 §5-4 螺栓组受倾覆力矩 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 4.螺栓组受倾覆力矩M 1 2 3 4 8 7 6 5 ——底板绕O-O轴线转动 拧紧后，工作前： 受M后 左侧螺栓被拉紧,轴向力 右侧螺栓被放松,轴向力 变形协调条件： 最大工作拉力： 注意：只能用普通螺栓，不能用铰制孔用螺栓。 §5-4 受力分析小结 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 小结： 外载 横向力 FR 扭矩 T 轴向力 FQ 倾覆力矩 M 普通螺栓 铰制孔用螺栓 受拉 受剪 §5-4 螺栓组受复合载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 5.螺栓组受复合载荷作用 1）铰制孔用螺栓受FR+T FR 1 2 3 4 FR FR T FS FT α T 关键：受力图一定要画对。 §5-4 螺栓组受复合载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 2）普通螺栓 ①受FR+T FR FR T 1 2 3 4 FR T FT α 螺栓2、3处横向力最大： FS FQ FQ M §5-4 螺栓组受复合载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 ②受FQ+M FQ M FQ 工作拉力 §5-4 螺栓组受复合载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 ③受FR（或T）+FQ FQ FQ FQ FR FR 残余预紧力 单个螺栓受的总拉力 工作拉力 §5-4 螺栓组受复合载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 ④受FR（或T）+M M FR 预紧力 受力最大螺栓的总拉力 工作拉力 FR M FR M FR FQ §5-4 螺栓组受复合载荷 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 ⑤受FR（或T）+FQ+M FQ+M FR 受力最大螺栓的总拉力 工作拉力 残余预紧力 §5-4 螺栓组受力分析步骤 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 螺栓组受力分析步骤： 1.判别螺栓类型 普通螺栓 铰制孔用螺栓——不能受FQ、M 2.外载荷是否作用在形心 是——正交分解 否——将外载荷向形心简化 3.分析螺栓组受几种载荷作用？哪些螺栓受力最大？ 4.求最大载荷 普通螺栓 铰制孔用螺栓 FQ、M Fmax FR、T F1 FR、T §5-4 讨论题 §5-4 螺栓组结构设计与受力分析 讨论： 请分析图示螺栓组受几种外载荷作用？ FR、T 、 FQ、M 螺栓组仅受T作用 §5-5 单个螺栓强度计算 §5-5 单个螺栓强度计算 §5-5 单个螺栓强度计算 一.失效形式和设计准则 普通螺栓 静载：杆断,牙坏或塑变——保证静拉伸强度 变载：疲劳断裂——保证疲劳强度 铰制孔用螺栓：剪断、压溃——保证剪切、挤压强度 §5-5 普通螺栓（仅受工作载荷） §5-5 单个螺栓强度计算 二.螺栓静强度计算 1.普通螺栓 ①仅受工作载荷 例：性能等级 5.6表示 ——松联接 螺栓材料 ——取标准Md 例：d1≥17.123mm 取 M20：d=20mm， d1=17.294mm §5-5普通螺栓（仅受预紧力） §5-