螺栓连接的强度计算.pptxVIP

第二讲螺纹联接的预紧与防松、螺旋传动目的要求：通过讨论螺旋副的效率和自锁,并明确于联接和传动的螺纹类型。教学重点：螺纹联接的自锁条件；结构设计中应注意的问题、及防松方法。紧螺栓的强度计算。教学难点：受轴向载荷的紧螺栓的强度计算。受力分析教学内容：螺旋副的受力分析、自锁、效率；螺纹联接的强度计算；螺纹联接的结构、预紧和防松．

6—3螺纹联接和预紧和防松一、预紧预紧目的——保持正常工作。如汽缸螺栓联接，有紧密性要求，防漏气，接触面积要大，靠摩擦力工作，增大刚性等。增大刚性——增加联接刚度、紧密性和提高防松能力预紧力QP——预先轴向作用力（拉力）螺纹联接：松联接——在装配时不拧紧，只存受外载时才受到力的作用紧联接——在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力QP预紧过紧——拧紧力QP过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度过松——拧紧力QP过小，工作不可靠

扳手拧紧力矩——T=FH·L,拧紧时螺母：T=T1+T2T——拧紧力矩T1——螺纹摩擦阻力矩T2——螺母端环形面与被联接件间的摩擦力矩FH—作用于手柄上的力，L——力臂一般K=0.1~0.3——拧紧力矩系数由于直径过小的螺栓，容易在拧紧时过载拉断，所以对于重要的联接不宜小于M10~M14

预紧力QP的控制：测力矩板手——测出预紧力矩，如左图定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自动打滑，如右图测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高螺纹防松

摩擦防松022、防松原理消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。033、防松办法及措施双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等1、防松目的实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故01

0102自锁螺母——螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧弹簧垫圈开槽螺母与开口销，圆螺母与止动垫圈，弹簧垫片，轴用带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等2）机械防松：

开槽螺母与开口销永久防松：端铆、冲点、点焊化学防松——粘合圆螺母与止动垫圈串联钢丝

6—4单个螺栓联接的强度计算失效原因：应力集中失效形式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点。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工程中螺栓联接多数为疲劳失效1、失效形式和原因01受拉螺栓：设计准则为保证螺栓的疲劳拉伸强度和静强度受剪螺栓：设计准则为保证螺栓的挤压强度和剪切强度应力集中促使疲劳裂纹的发生和发展过程2、设计计算准则与思路02

、松螺栓联接如吊钩螺栓，工作前不拧紧，无QP，只有工作载荷F起拉伸作用强度条件为：——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)σs——材料屈服极限Mpa表4-8N——安全系数，表4-9

紧螺栓联接——工作前有预紧力QP接第四强度理论：复合应力状态:∴强度条件为：工作前拧紧，在拧紧力矩T作用下：预紧力QP→产生拉伸应力σ螺纹摩擦力矩T1→产生剪应力τ

01T1——螺纹摩擦力矩，起扭剪作用，又称螺纹扭矩，N.mm023——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法式中：QP——预紧力（N）

横向载荷的紧螺栓联接计算——主要防止被联接件错动特点：杆孔间有间隙，靠拧紧的正压力(QP)产生摩擦力来传递外载荷，保证联接可靠(不产生相对滑移)的条件为：f——接缝面间的摩擦系数i——接缝界面数目KS——防滑系数（可靠性系数）KS=1.1~1.3010302（1）普通螺栓联接

强度条件验算公式：设计公式：分析：由上式可知，当f=0.2,i=1,KS=1则QP=5R，说明这种联接螺栓直径大，且在冲击振动变载下工作极不可靠为增加可靠性，减小直径，简化结构，提高承载能力可采用如下减载装置：减载销减载套筒减载键

2、铰制孔螺栓联接——防滑动特点：螺杆与孔间紧密配合，无间隙，由光杆直接承受挤压和剪切来传递外载荷R进行工作螺栓的剪切强度条件为：螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件为：R——横向载荷（N）d0——螺杆或孔的直径（mm）Lmin——被联接件中受挤压孔壁的最小长度（mm），如图所示[τ]——螺栓许用剪应力，MPa，，——螺栓或被联接件中较弱者的许用挤压应力，MPa铰制孔螺栓能承