长春工业大学机电工程学院机械设计课件 第五章（4）.pptVIP

啊啊啊 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—6螺栓组联接的设计 §5—8 提高螺栓联接强度的措施 §5—8 提高螺栓联接强度的措施 机械设计 Machine Design * 长春工业大学 CHANGCHUN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Machine Design 螺栓组联接结构设计的目的： 接合面形状——对称 螺栓布置——合理 间距 边距 扳手空间 接合面与螺栓——受力均匀 加工安装——方便 螺栓材料直径 长度相同 一.螺栓组联接结构设计 横向载荷 轴向载荷 二.螺栓组联接的受力分析 螺栓组所受载荷类型 螺栓组联接的受力分析的目的：找出受力最大的螺栓并求出其所受力的大小 转矩（扭矩） 倾覆力矩 平衡条件：f F0 zi≥Ks F∑　 Ks—防滑系数 Ks=1.1~1.3 　　 F0 ≥Ks F∑ ／ zi f i—接合面的数目 f—接合面的摩擦系数 螺栓本身受剪切和挤压 各螺栓受力为： F= F∑ ／z z——螺栓数目 1）铰制孔用螺栓联接 1.受横向载荷F∑的螺栓组联接 螺栓本身受预紧拉力F0 拧紧→产生夹紧力→接合面间的摩擦力→承受载荷 横向载荷(垂直螺栓轴心线） 2）普通螺栓联接 螺栓受拉力为： F= F∑ ／z 2 受轴向载荷F∑的螺栓组联接 轴向载荷平行螺栓轴心线，各螺栓平均受力 ★：此时螺栓除了受工作拉力F外， 还受预紧力F0作用，此时每个螺栓所受的总拉力为残余预紧力与工作拉力之和。即： F2= F∑ ／z+ F1 螺栓受剪切和挤压来平衡载荷，各螺栓受剪力为 Fi 1）铰制孔用螺栓联接 3 受转矩T的螺栓组联接 即： 受转矩的铰制孔螺栓组联接 分析：受载后接合面仍为平面，螺栓的剪切变形与其到中心的距离成正比,螺栓刚度相同，故其受剪力Fi也与与其到中心的距离ri成正比。假设此剪力方向垂直其到中心的向径为ri 力矩平衡条件： 受力最大的螺栓的工作剪力： 2）普通螺栓联接 螺栓本身受预紧拉力F0, ，各螺栓要拧紧产生相同的夹紧力 分析：各螺栓预紧拉力均为F0各螺栓联接处产生相同的摩擦力，并假设此摩擦力集中作用螺栓中心处,且方向垂直其到中心的向径。 受转矩的普通螺栓组联接 z—螺栓数目 ri —螺栓的向径 Ks—防滑系数 力矩平衡条件： f F0 r1+ f F0 r2 +… f F0 rz ≥KsT 各螺栓所需受预紧拉力 即： 分析：M作用前：各螺栓受预紧力F0 M作用后：一侧螺栓拉力增大， 一侧螺栓拉力减少 4 受倾覆力矩M的螺栓组联接 平衡条件： 1）螺栓的受力 单个螺栓-地基的受力变形图 受力最大的螺栓所受工作载荷为 Li——螺栓轴线到的底板轴 线O—O的距离 o o 受力最大的螺栓的总拉力为 2）被联接件和底板 防止接合面被压溃：σmax=σp+ △ σpmax≤ [σp] 防止接合面出现缝隙： σmin=σp -△ σpmax ＞0 ＞0 [σp]查表5—6 P79 W—抗弯截面系数 一 降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 降低螺栓的刚度： ⑴增加螺栓长度 ⑵采用腰状杆螺栓或空心螺栓 增大被联接件的刚度：不用垫片或采用刚度较大的垫片 二 改善螺纹牙上载荷分布不均匀的现象 原因：⑴螺母与螺栓的变形性质不同 ⑵螺母与螺栓的刚度不同 三 减少应力集中的影响 采用冷镦和滚压方法，提高疲劳强度 措施：采用大圆角、卸载槽，加工 支承、加球面垫圈 四 采用合理的制造工艺方法 改善措施： ⑴采用均载螺母（悬置螺母、内斜螺母等）使螺母受拉或改变螺母牙受载位置 ⑵采用钢丝螺套，利用其弹性来均载 机械设计 Machine Design * 长春工业大学 CHANGCHUN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Machine Design