机械设计ppt课件（北京交通大学）.ppt

推荐值为： 金属垫片0.2～0.3 皮革垫片0.7 铜皮石棉垫片0.8 橡胶垫片0.9。 相对刚度 拉伸强度： ①??保证联接的紧密性，应使F1＞0 ?设计式： 说明 一般联接，载荷稳定：F1＝（0.2～0.6）F 一般联接，载荷不稳定：F1＝(0.6～1.0)F 地脚螺栓：F1≥F 压力容器：F1＝（1.5～1.8）F ②?对变载重要联接，应作疲劳强度校核 S —安全系数 （4）受偏心载荷的紧螺栓联接 避免偏载的措施： ①? 铸造出凸台； ③? 斜面用斜垫圈； ②?加工沉头座； （鱼眼坑） ④? 采用球面垫圈。 五、螺栓组联接的设计 ?1. 螺栓组的结构设计 ①? 轴对称的简单几何形状 受力均匀 便于加工 a、铰制孔螺栓，在载荷方向不要成排布置8个以上的螺栓。 b、受弯矩或扭矩时，螺栓应布置在结合面的边缘上，使受力小。 c、同时受轴向、横向载荷时，用减载键、销、套筒等。 ?②??螺栓的受力合理 ③ 螺栓间有合理的间距、边距； ④ 同一圆周上的螺栓数目尽量取偶数，同一螺栓组中各螺栓的材料、直径、长度应一致； ⑤ 避免螺栓受偏心载荷。 2. 螺栓组受力分析 目的：找出受力最大的螺拴及所受力的大小 假设：螺栓的材料、直径、长度、预紧力相同； 螺栓组的对称中心与接合面形心重合； 受载后结合面仍保持为平面。 （1）受横向载荷的螺栓组联接 f —接合面摩擦系数； i —接合面数目； z —螺栓数目； Ks—防滑系数， Ks＝1.1～1.3。 zF0 f zF0 f zF0 zF0 FΣ （2）受转矩的螺栓组联接 ?① 普通螺栓联接 不滑移条件 ri—第i个螺栓的轴线到螺栓组对称中心的距离 f F0 f F0 ② 铰制孔螺栓组联接 F1 Fmax （3）受轴向载荷的螺栓组联接 假设：底板是刚性 底板绕O—O翻转 螺杆和地基按各自的刚度拉伸和压缩。 （4）受倾覆力矩的螺纹组联接 Fi Fmax ①?计算受力最大螺栓的受力 最大外载荷： 螺栓总拉力： ② 考虑地基强度 受外载前地基的挤压应力： M引起的最大应力： 近似取 左边不出现缝隙 右边地基不被压溃 六、螺纹联接件的材料及许用应力 1. 螺纹联接件的材料 常用材料：Q215、Q235，10、35、45等； 冲击振动大的场合：40Cr、30CrMnSi等； 特殊场合：1Cr13、CrNi2、H62等。 国家标准规定： 螺纹联接件按材料的力学性能分等级： 螺栓、螺柱、螺钉从3.6～12.9分十个等级； 3.6的含义： 抗拉强度 屈服强度 螺母从4～12分七个等级。 标记的含义： 保证最小应力的1／100 选用时： 螺母的性能等级不低于螺栓的性能等级 2. 许用应力 螺纹联接件的许用拉应力： 螺纹联接件的许用剪应力： 螺纹联接件的许用挤压应力： 钢： 铸铁： 七、提高螺拴联接强度的措施 ① 减少螺栓刚度Cb 1. 降低应力幅 改变前 改变后 用腰状螺杆、空心螺杆 螺母下安装弹性元件 ②??增大被联接件刚度Cm 不用垫片，或用刚性较大垫片 改变前 改变后 ③?减少螺栓刚度Cb、增大被联接件刚度Cm和增大预紧力并用。 改变后 改变前 2. 改善螺纹牙上载荷分布不均现象 螺栓和螺母的刚度和变形性质不同，造成螺纹牙上各圈的受力不均 第一圈螺纹牙承受约l／3的载荷，以后各圈依次递减，第8圈以后的螺纹几乎不受载。 ①??用受拉螺母，悬置螺母 ②?内斜螺母 环槽螺母 ③ 内斜、环槽共用螺母 ④??用钢丝螺套 3. 减小应力集中 增大过渡圆角 增加卸载槽 卸载过渡结构 采用球面垫圈 采用腰环结构 4. 采用合理的制造工艺 采用冷墩螺纹头部； 滚压螺纹； 冷作硬化表面。 3. 主要参数 大径d——公称直径（nominal thread） 小径d1——危险剖面直径，强度计算直径 中径d2——轴线剖面上的假想直径 线数n ——螺旋线数目 螺距P（thread pitch） 导程S（lead） S＝nP 工作高度h 三角形螺纹 二、螺纹联接的基本类型 1. 螺栓（bolt）联接 普通螺栓（general bolt）联接 铰制孔螺栓（reamer bolt）联接 2. 双头螺柱（stud，double-end bolt）联接 3. 螺钉（screw）联接 4. 紧定螺钉（setscrew）联接 5. 特殊用螺钉联接 地脚螺钉(foundation bolt)联接 吊环螺钉（eye bolt）联接 自攻螺钉 螺母 垫圈 6. 其他标准螺纹联接件 三、螺纹联接的预紧和防松 （一）螺纹副受力分析 1. 矩形螺纹 ①? 物体沿斜面匀速上升 螺母旋