第8章联接2.pptVIP

8.6 螺栓联接的强度计算 2 受横向载荷R的紧螺栓联接 kb/(kb+kc) －相对刚度 查表8-4 P.149 一钢制液压油缸, 油缸壁厚为10mm, 油压p=1.6 Mpa , D=160mm, 试计算其上盖的螺栓 联接和螺栓分布圆直径D0。 8.8提高螺栓联接强度的措施 螺栓强度 (二)改善螺纹牙间的载荷分布 现象: (四) 采用提高强度的工艺措施: 1.冷镦螺栓头部和滚压螺纹 ①疲劳强度↑(应力集中↓, 纤维未切断) ②材料利用率↑, 成本↓ 2.氰化,氮化,喷丸处理→疲劳强度↑ 作业 P159 8-5 8-6 8-7（选作） 8-8 8-9 * 螺栓 普通螺栓联接→ 松联接 联接 紧联接 型式 铰制孔螺栓联接 联接要求: 不松脱不滑扣←联接(紧) 不拉（剪）断不压溃←螺栓 →可靠, 自锁 →确定螺纹小径d1 d0 (一)螺栓联接的失效及设计准则 (二)螺栓联接的强度计算 →受横向力 受轴向力 受横向力 →受轴向力 联接 (紧)→ 螺栓→ 设计准则: 螺栓杆拉断 螺栓杆剪断 螺纹牙的压溃 螺纹牙磨损→滑扣 →主要失效 松脱、滑扣 在联接不松滑的前提下, 螺栓杆不破坏 (一)螺栓联接的失效及设计准则 失效形式 松螺栓联接: 装配时不预紧→螺栓不受力 二. 紧螺栓联接: d1:螺纹小径mm; [σ] :许用拉应力 Mpa 工作时受轴向载荷Q (二)螺栓联接的强度计算 Q Q Q Q [装配拧紧后→联接可受横向(R)或轴向载荷(Q)] 二. 紧螺栓联接: 第四强度理论 拉应力(Q0)→ 强度条件: 拉Q0 扭T1 →复合应力 考虑扭剪应力 σe－当量应力 当拧紧时 螺栓→ 预紧力(Q0) 工件→ 压(Q0) 扭剪应力→ (T1) 1 仅承受预紧力的紧螺栓联接: → 可靠性系数 C=1.1～1.3 不滑动→预紧力 Q0足够大 → Ff=Q0·f·m≥C·R→Q0≥C·R/m·f 定螺栓d1 R R m=1 Q0 Q0 Q0 Q0 联接要求→ m=2 当C=1.2 , f= 0.15 , m=1 →Q0≥8R ①普通螺栓联接受横向工作载荷→需预紧力大, 且可靠性差 Q0≥C·R/m·f 分析: ②宜加减载措施→┌加键, 套筒 ┐→挤压 └采用铰制孔螺栓联接┘ 剪切 1.按剪切强度 2.按挤压强度: 2.许用应力[τ]、[σP]与材料(钢、铸铁)及所受载荷性质有关。 →联接受挤压,螺栓受剪切 注意： 1.d0－螺栓杆直径，d0＞d Lmin－螺栓杆与孔壁挤压面 的最小接触高度 铰制孔螺栓联接受横向载荷 轴向载荷平行螺栓轴线，各螺栓平均受力 螺栓间距l与p有关 →常见 压力 容器 各螺栓受轴向载荷为： Qe= F∑ ／Z 3 受预紧力和轴向载荷Qe的螺栓联接 此时螺栓受预紧力Q0后 →又受工作拉力Qe ? Q=Q0＋Qe ;Qr=Q0－Qe 预→ 螺栓→拉 Q0 紧 工件→压 Q0 Qe Qe δb0 δC0 Δ δ Δ δ × 受轴向载荷Qe→ Q0 Q0 δb0 Q0 Q0 δC0 Qe Qe Q Q Δ δ 未预紧 预紧 受Qe Δ δ Q Q Q0 Q0 Q0 Q0 Qr Qr Qr Qr →伸长δb0 →缩短δC0 →又伸长Δ δ →压缩量减少Δ δ 变形协调条件： Δ δ b= Δ δC = Δ δ 螺栓伸长: δb0＋ Δ δ 工件压缩: δC0－ Δ δ 螺栓拉力↑→总拉力 Q 工件压力↓→残余预紧力Qr ①单个联接受力分析: 螺 载荷 栓 变形 Qe=△Qb+△QC=kb·△δ+kC·△δ; △δ=Qe / (kb+kC) 0 0 0 0 预 紧 受轴向 载荷Qe △Qb(+) △δb (+) △QC(+) △δC(+) 总载荷 变形 Q=Q0+△Qb 工 载荷 件 变形 δb0+△δ Qr=Q0－△QC δC0－△δ 分析 ∵kb≠kC △δb=△δC=△δ ∴δb0≠δC0 → △Qb≠△QC 螺栓强度 σ≤[σ]