5-第五章-螺纹2005

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,动联接,联接,静联接,可拆联接,不可拆联接,第二篇 联接,运动副,螺纹联接,键联接、花键联接,销联接,无键联接,铆钉联接,焊接,胶接,第五章 螺纹联接和螺旋传动,1,、了解螺纹和螺纹联接的基本知识；,2,、了解螺栓联接,预紧,和,防松,的目的与方法；,3,、,掌握单个螺栓的,静强度,及,疲劳强度,计算,；,4,、,掌握螺栓组的,受力分析,方法与计算,；,5,、了解提高螺纹联接强度的措施。,章节要点：,1,螺纹及螺纹联接基本知识,一、螺纹,螺纹,:,用途？类型？,主要参数？,？,圆柱管螺纹,圆锥管螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹,螺,纹,联接螺纹,（自锁）,传动螺纹,（效率）,普通螺纹,米制锥螺纹,英制螺纹,=55,公制螺纹,=60,二、螺纹,联接,螺纹联接 ：,类型？标准件？应用？,？,类型：,普通螺栓联接,铰制孔螺栓联接,螺栓联接,螺钉联接,双头螺柱联接,其它螺纹联接,螺纹联接,紧定螺钉联接,地脚螺栓联接,吊环螺钉联接,T,型槽螺栓联接,螺栓,螺钉,双头螺柱,螺母,垫圈,螺纹联接标准件,标准件 ：,类型？,应用？,？,三、螺纹联接,标准件,六角螺母,圆螺母,蝶型螺母,内,六角螺钉,开槽螺钉,十字槽螺钉,紧定螺钉,吊环螺钉,自攻螺钉,平,垫圈,斜垫圈,弹簧垫圈,止动垫圈,弹性挡圈,内,六角紧定螺钉,开槽紧定螺钉,圆柱端紧定螺钉,圆锥端紧定螺钉,六角头螺栓,地脚螺栓,T,型槽螺栓,四、螺纹联接的,预紧与放松,螺纹联接,松,螺栓,联接,紧,螺栓,联接,增加联接的,刚度,、密封性,和,可靠度,，提高,防松能力,。,预紧目的：,预紧力,F,0,：,预紧力的大小,预紧力的控制,防松：,目的：,防止螺栓和螺母间的,相对转动。,方法：,2,螺纹联接的强度计算,失效分析,设计准则,设计计算,主要几何尺寸,0,力,m,O,m,m,力,变形,F,0,b,O,b,b,O,m,m,m,F,2,F,1,F,F,F,2,=F,1,+F,另有：,F,2,F,0,+,F,F,0,=F,1,(F-,F),F,？,：螺栓的相对刚度,式中：,C,b,:,螺栓刚度,C,b,:,被,联接件刚度,F,0,=F,1,(F-,F),F,2,F,0,+,F,力,变形,F,0,b,O,b,b,O,m,m,m,F,2,F,1,F,F,F,代入：,要点：,力,变形,F,0,b,O,b,b,O,m,m,m,F,2,F,1,F,F,1,、螺栓力变形线图：,2,、重要公式：,3、,螺栓相对刚度：,金属垫片,(,无垫片,)：0.20.3,皮革垫片,：0.7,铜垫片,：0.8,橡胶垫片,：0.9,4、F,1,0,有密封要求,时:,F,1,=,(1.5,1.8)F,无密封要求,F,稳定时,:,F,1,=,(,0.2,0.6,)F,无密封要求,F,不稳定时,:,F,1,=,(,0.,6,1.0)F,二),螺栓的强度,疲劳强度：,(,F=0F),静强度：,螺,纹参数,表,图5-17,a,a,或,讨论：,如,Cm,Cb,：F1F0，F2F0+F,气密性好,疲劳强度,；,如,Cm,Cb,：F1F0-F，F2F0,气密性好,疲劳强度,；,1,、,F,1,对联接的影响？,F,2,对联接的影响？,Cm,被联接件刚度,Cb,螺栓刚度,2,、对,F,1,、,F,2,的影响因素：,密封性！,螺栓强度！,五、承受,工作剪力,的紧螺栓联接的强度计算,螺杆与孔壁的挤压强度,螺杆剪切强度,铰制孔螺栓联接承受横向载荷时，螺栓受挤压与剪切,F,F,L,min,d,0,配合！,六、,螺栓常用材料、许用应力,、,安全系数,2,、许用应力、安全系数,安全系数,P84,表5-10,1,、螺栓常用材料,低碳钢,Q215、10,中碳钢,Q235、35、45,合金钢,15,Cr、40Cr,性能等级：,如98,级螺栓，其强度极限,B,a10=9100900,MPa,其屈服极限,S,ab10=900 810=720,Mpa,*,螺栓、螺母只标注性能等级，不必标注材料牌号。,一、螺栓组结构设计,1,、接合面的几何形状：,*力求简单：圆形、方形、矩形、三角形等。,3,螺栓组联接的设计,螺栓受弯矩或扭矩时螺栓的布置,不合理,合理,3,、螺栓排列的间距、边距,*螺栓间距,t,0,查表,5-5,P77,2,、螺栓受力合理,*靠边布置,，减小螺栓受力,*合理的扳手空间,:,4,、同组螺栓材料、直径、长度应相同,*在同一圆周上螺栓个数,z,取偶数。,5,、避免附加弯曲应力,二、螺栓组联接的受力分析,1,、受,横向载荷,的螺栓组联接,1,）采用,铰制孔螺栓,联接,2,）采用,普通螺栓,联接,2,、受,转矩,的螺栓组联接,1,）采用,铰制孔螺栓,联接,2,）采用,普通螺栓,联接,3,、受,轴向载荷,的螺栓组联接,用普通螺栓,4,、受,倾覆力矩,的螺栓组联接,用普通螺栓,1,、受横向载荷的螺栓组联接,1,）采用铰制孔螺栓联接,承载机理：,螺杆,挤压和受剪,承载。,Z:,螺栓个数。,2,）采用普通螺栓联接,承载机理：,接合面间的,摩擦力,承载。,保证条件：,接合面不滑移。,即,Z,:,螺栓个数,f,:,摩擦系数，,i,:,接合面数，,K,s,：,防滑系数,K,s,=1.11.3,F,F,F,F,2,、受转矩的螺栓组联接,实例,-,凸缘联轴器,1,）采用普通螺栓联接,承载机理：,接合面间的,摩擦力,承载。,Z,:,螺栓个数,f,:,摩擦系数，,K,s,：,防滑系数,K,s,=1.11.3,r,i,f F,0,f F,0,f F,0,f F,0,保证条件：,接合面不滑移。,T,F,max,F,i,r,i,2,）采用铰制孔螺栓,承载机理：,螺杆,受挤和剪,承受,T,力平衡条件：,即,.,剪切力与剪切变形,成正比，并与,r,成正比,.,即,.,螺栓的布置应,远离,回转中心,联解,得：,3,、受轴向载荷的螺栓组联接,F,F,联接形式：,一般采用,普通螺栓,联接，工作前,预紧,。,螺栓受力：,预紧力轴向工作载荷,Z,:,螺栓个数。,轴向工作载荷,F：,4,、受倾覆力矩的螺栓组联接,联接形式：,一般采用,普通螺栓,联接，工作前,预紧,。,螺栓受力：,预紧力轴向工作载荷,预紧后，,M,作用前：各螺栓,F,0,作用,F,0,F,0,F,0,F,1,F,2,M,M,作用后：螺栓,F,0,F,2,底板,F,0,F,1,1,）螺栓最大工作载荷,工作过程分析：,力,变形,O,b,O,m,F,0,F,2,F,1,F,F,2m,F,m,F,1m,C,2,C,1,B,2,B,1,A,力变形关系：,力矩平衡：,力,与,变形,成正比，并与螺栓,到翻转中心距离,成正比，,联解,得：,Z,:,螺栓个数。,即,左侧,右侧,2）,强度条件,螺栓：,接合面,强度,F,amx,式中：,p,=z,F,0,/,A,：,预紧力产生的挤压应力，,：,M,产生的附加挤压应力，,A,：,接合面有效面积，,W,：,接合面有效抗弯截面系数,z,：,螺栓个数,3,、受轴向载荷螺栓组,4,、受倾覆力矩螺栓组,小结：,1,、,受横向载荷螺栓组,2,）,普通螺栓,1,）铰制孔螺栓,2,、受转矩螺栓组,2,）铰制孔螺栓,1,）普通螺栓,螺栓组受力分析,