篇螺纹联接习题

螺 纹 联 接 主 要 类 型 不 同 受 力 形 式 下 螺 栓 组 联 接 的 强 度 计 算联 接性 质 载 荷性 质 联 接类 型 受 力 最 大 螺 栓所 受 的 力 强 度计 算 松螺 栓联 接 轴 向 载 荷 F 普 通 螺 栓 F 或 4 21 dF 4 1 Fd 联 接性 质 载 荷性 质 联 接类 型 受 力 最 大 螺 栓所 受 的 力 强 度计 算 紧 螺 栓 联 接 横 向 力 F 普 通 螺 栓 联 接 或 铰 制 孔 用 螺 栓 联 接 zif FKF S 0 zFF 41 3.1 210 dFca 43.1 01 Fd 4 20 dF PP ld F min0 联 接性 质 载 荷性 质 联 接类 型 受 力 最 大 螺 栓所 受 的 力 强 度计 算 紧 螺 栓 联 接 转 矩 T 普 通 螺 栓联 接 或 铰 制 孔 用 螺 栓 联 接 zi iS rf TKF 10 zi irrTF 1 2maxmax 41 3.1 210 dFca 43.1 01 Fd 4 20max dF PP ldF min0max 联 接性 质 载 荷性 质 联 接类 型 受 力 最 大 螺 栓所 受 的 力 强 度计 算 紧 螺 栓 联 接 轴 向 力 F 普 通 螺 栓 联 接 其 中 ： 或 倾 覆 力 矩 M 普 通 螺 栓 联 接 其 中 ： 或FCC CFF mb b 02 zFF max02 FCC CFF mb b zi iLMLF 1 2maxmax 41 3.1 212 dFca 43.1 21 Fd 41 3.1 212 dFca 43.1 21 Fd 例 1： 图 示 联 接 中 采 用 两 个 M20的 螺 栓 ， 其 许 用 拉 应 力 =160MPa， 被 联 接 件 结 合 面 间 摩 擦 系 数 f=0. 2， 若 摩 擦 传 力 的 可 靠 性 系 数 KS=1.2， 试 计 算 该 联 接 允 许 传 递 的 横 向 工 作 载 荷 。F解 ： 这 是 一 个 典 型 的 普 通 螺 栓 联 接 受 横 向 力 作 用 的 例 子 。 FF FF22 对 M20的 螺 栓 ， 查 手 册 得 d1=17.294mm则 由 43.1 210 dFca得 N289113.1 160294.1743.1 4 210 dF由 FKfziF S0得 N192742.1 28911222.00 SKfziFF 例 2 起 重 卷 筒 与 大 齿 轮 用 8个 普 通 螺 栓 联 接 在 一 起 ， 如 图 所 示 ， 已 知 卷 筒 直 径 D=400mm， 螺 栓 分 布 圆 直 径 D0=500mm， 被 联 接 结 合 面 间 摩 擦 系 数 f=0.12， 若 摩 擦 传 力 的 可 靠 性 系 数 KS=1.2， 起 重 钢 索 拉 力 Q=50000N， 螺 栓 材 料 的 许 用 拉 应 力 =100MPa， 试 设 计 该 螺 栓 组 的 螺 栓 直 径 。 D Q D0 解 ： 这 是 典 型 的 普 通 螺 栓 联 接 受 转 矩 T作 用 的 例 子 。1、 计 算 转 矩 T Nmm70 102400500002 DFT2、 计 算 螺 栓 所 需 要 的 预 紧 力 F0 Nmm zi iS rf TKF 10 500002500812.0 102.1 7 3、 确 定 螺 栓 直 径 d1 mm768.28100500003.143.14 01 Fd查 G B19681， 取 M36的 螺 栓 （ d1=31.670mm28.768mm） 例 3 图 示 为 一 汽 缸 盖 螺 栓 组 联 接 ， 已 知 缸 内 的 工 作 压 力 p在 01.5MPa之 间 变 化 ， 缸 盖 与 缸 体 均 为 钢 制 ， 其 结 构 尺 寸 如 图 所 示 ， 为 保 证 气 密 性 要 求 F1=（ 1.51.8） F， 螺 栓 间 距 不 得 大 于 120mm， 试 选 择 螺 栓 材 料 ， 并 确 定 螺 栓 数 目 和 尺 寸 。 解 ： 这 是 一 个 典 型 的 普 通 螺 栓 联 接 受 轴 向 力 作 用 的 例 子 。 F 因 为 螺 栓 间 距 不 得 大 于 120mm 所 以 取 z=10 个 16.9120350 z N 73631042502 pF 则 每 个 螺 栓 所 受 的 轴 向 工 作 拉 力 为 N1.73630 zFF因 为 有 气 密 性 要 求 ， 取FF ）（ 8.15.11 FF 65.11 螺 栓 所 受 总 拉 力 N1951265.212 FFFF又 因 是 汽 缸 盖 联 接 ， 选 螺 栓 材 料 为 45号 钢 ， 6.8级 ， 查 表58， MPa480 S MPa2.3693.1480 SS mm353.92.369195123.143.14 21 Fd故 选 M12的 螺 栓 d1=10.109mm9.353mm 校 核 疲 劳 强 度 MPa 1.2434 212max dF MPa 8.2244 2.04 212210min d FFdF MPa 15.92 minmax a满 足 强 度 条 件 5.13.2 )8.22415.92)(1.00.3( 8.224)1.00.3(2202 )2)( )(2 minmin1 atcca K KS 例 7 解 ： 此 螺 栓 联 接 ， 虽 然 外 载 荷 与 螺 栓 的 轴 线 垂 直 ， 但 没 有 作 用 在 联 接 结 合 面 上 ， 应 将 外 载 荷 向 联 接 结 合 面 简 化 ， 得 一 横 向 力 和 一 倾 覆 力 矩 ， 是 一 个 典 型 的 紧 螺 栓 联 接 受 横 向 力 和 倾 覆 力 矩 M共 同 作 用 的 例 子 。 应 分 别 按 紧 螺 栓 联 接 受 横 向 力 和 紧 螺 栓 联 接 受 倾 覆 力 矩 M求 出 作 用 在 螺 栓 上 的 载 荷 。 FF 1） 指 出 该 联 接 的 失效 形 式 和 计 算 准 则 2） 求 保 证 联 接 不 滑 移所 需 要 的 预 紧 力 F0 3） 求 螺 栓 最 小 直 径 d1 FMmaxF F LFM 解 ： FMmaxF（ 1） 受 载 最 大 的 螺 栓 被 拉 断 （ 2） 接 合 面 受 载 最 大 处 被 压 溃 （ 3） 接 合 面 受 载 最 小 处 出 现 缝 隙 43.1 212 dFca 0maxmax PppP WMAzF 00maxmin WMAzFppP fziFKF S 0 max1max02 FFFCC CFF mb b 3.14 21 Fd （ 4） 有 横 向 力 F， 保 证 底 板 不 滑 动 的 条 件 FKfzF S0求 保 证 联 接 不 滑 移 所 需 要 的 预 紧 力 F0 求 螺 栓 最 小 直 径 d1 41 21 2maxmax 200200izi i MLMLF