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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,PPT课件,*,10-5,螺纹联接的预紧和放松,一、预紧,预紧目的：增加联接的刚性、紧密性及放松能力。,1,PPT课件,10-5 螺纹联接的预紧和放松一、预紧 预紧目的：增加联,拧紧过程：螺栓受拉，伸长。,预 紧,F,0,F,0,F,0,F,0,在螺纹连接过程中，预紧力大小要适当。如气缸盖螺纹连接，,F,0,小缸盖与缸体间出现间隙漏气；,F,0,过大螺栓拉断,1,、,预紧力,F,0,一般：碳钢,：,螺栓最小剖面积,mm,2,屈服极限,MPa,合金钢：,2,PPT课件,拧紧过程：螺栓受拉，伸长。预 紧F0F0F0,2,、拧紧力矩,F,0,如何加上去的，通过扳手给螺母加一个力矩产生的，这个力矩叫做拧紧力矩,T,1,螺旋副摩擦力矩,T,2,端面摩擦力矩,对于,M10,M68,粗牙螺纹，则可简化为,由上式可得出预紧力与外加力矩的关系,d,:,螺纹公称直径,3,PPT课件,2、拧紧力矩F0如何加上去的，通过扳手给螺母加一个力矩产生的,拧紧力矩,可通过控制拧紧力矩,T,的大小，来控制预紧力,通常扳手长,过小螺栓易损坏，一般,M5,4,PPT课件,拧紧力矩可通过控制拧紧力矩T的大小，来控制预紧力通常扳手长,3.,控制预紧力的措施,通常，联接不重要，用扳手长短可控制，关键部件，如航空、航天、压力容器等必须要求可靠性，必须控制预紧力。,2007,年,8,月,20,日中国台湾华航公司的一架,737-800,客机在冲绳机场降落后起火。,事故原因：,螺栓松脱，刺穿油箱,5,PPT课件,3.控制预紧力的措施 通常，联,2005,年,1,月,美猎鹰,1,火箭,发射一分钟后消失 军事卫星下落不明,事故原因,螺母脱落,6,PPT课件,2005年1月美猎鹰1火箭发射一分钟后消失 军事卫星下落不明,3,、控制预紧力的措施：,一般通过控制拧紧力矩来控制预紧力,测力距扳手,定力矩扳手,7,PPT课件,3、控制预紧力的措施：一般通过控制拧紧力矩来控制预紧力测力,最准确方法，测量预紧前后的螺栓变形量,精确，直观可直接测出螺栓预紧力的值,8,PPT课件,最准确方法，测量预紧前后的螺栓变形量精确，直观可直接测出螺栓,思考：,除了外加拧紧力矩，还有没有其他方法控制预力？,用液压拉伸器先 将螺栓拉长，拧螺母，再放松螺螺栓,轮船燃气轮机上螺栓，太大，无法用扳手（拿不动），怎样拧紧（加预紧力）,由于拧紧过程中螺栓被拉长,先 将螺栓拉长,液压拉伸预紧技术,F,0,F,0,F,0,F,0,9,PPT课件,思考：除了外加拧紧力矩，还有没有其他方法控制预力？,二、螺纹联接的防松,螺纹联接，通常满足自锁条件,但是在冲击、振动和变载的作用下，预紧力和摩擦力可能瞬间消失，多次重复后就可能使联接松脱。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。,10,PPT课件,二、螺纹联接的防松螺纹联接，通常满足自锁条件 但是在冲,永久防松,端铆,冲点（破坏螺纹）,点焊,11,PPT课件,永久防松11PPT课件,液压防松螺母,12,PPT课件,液压防松螺母12PPT课件,10-6,螺纹联接的强度计算,螺纹连接常常用螺栓组,受力分析,找出受力最大的螺栓,理论计算,（螺栓组应大小相同，美观且便于安装）,强度计算：用多大螺栓，强度够不够,受拉螺栓的失效形式主要是：,螺纹部分的塑性变形。,螺杆的疲劳断裂。,13,PPT课件,10-6 螺纹联接的强度计算螺纹连接常常用螺栓组强度计算：,一、松螺栓联接,工作前不拧紧，无,F,0,，（如吊钩螺栓）,只有工作载荷,F,起拉伸作用，主要失效形式拉断。,强度条件为：,MPa,设计问题：,式中：,d,1,螺杆危险截面直径（,mm,）,许用拉应力,N/mm,2,(MPa),（,mm,）,定公称直径,d,14,PPT课件,一、松螺栓联接工作前不拧紧，无F0，（如吊钩螺栓）只有工作载,二、紧螺栓联接,工作前有预紧力,F,0,(,仅研究普通螺栓连接形式,),F,0,F,0,F,0,F,0,工作前拧紧，在拧紧力矩,T,作用下，螺栓仅承受预紧力,对于给出预紧力,F,0,多大螺栓合适,？,进而求出,d,1,可否,预紧力,F,0,产生拉伸应力,螺纹摩擦力矩,T,1,产生剪应力,复合应力状态,15,PPT课件,二、紧螺栓联接 工作前有预紧力F0(仅研究普通螺栓连接,拉应力,剪应力,按第四强度理论：,16,PPT课件,拉应力剪应力按第四强度理论：16PPT课件,强度条件为：,式中：,F,0,预紧力（,N,）,1.3,考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响,设计公式：,那么,F,0,=?,17,PPT课件,强度条件为：设计公式：那么F0=?17PPT课件,2,受横向工作载荷时,特点：杆孔间有间隙，靠拧紧后正压力由（,F0,）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,F,F,F,所须的预紧力为,F,0,f,摩擦系数,m,接合面数,C,可靠性系数,带入上节强度（设计）公式可校核（求,d,1,）,螺栓所需的轴向力（即预紧力）应为,18,PPT课件,2受横向工作载荷时特点：杆孔间有间隙，靠拧紧后正压力由（F,当,即，预紧力为横向工作载荷的,8,倍，,所以螺栓联接靠摩擦力来承担横向载荷时，其尺寸较大。,19,PPT课件,当即，预紧力为横向工作载荷的8倍，19PPT课件,3,、受轴向工作载荷时,工作特点：工作前拧紧，有,F,0,；工作后加上工作载荷,F,工作前、工作中载荷变化。,解决问题：,a),保证安全可靠的工作，,F,0,=,？,b),工作时螺栓总载荷，,F,E,=,？,20,PPT课件,3、受轴向工作载荷时工作特点：工作前拧紧，有F0；工作后加,21,PPT课件,21PPT课件,22,PPT课件,22PPT课件,有密封性要求联接,2.,一般联接工作载荷稳定,3.,一般联接工作载荷变化,总拉力,相对刚度,联立上两式得（,F,0,与,F,R,的关系）,23,PPT课件,有密封性要求联接2.一般联接工作载荷稳定3.一般联接工作载荷,设计公式,强度条件,注意：,用,F,a,而不是,F,0,24,PPT课件,设计公式 强度条件注意：24PPT课件,三、铰制孔螺栓联接,失效形式发生变化,失效形式：压溃、剪断,剪切应力,d,0,:,铰制孔螺栓直径,强度条件,挤压应力,许用挤压应力，取螺杆与被联接件中最小值,25,PPT课件,三、铰制孔螺栓联接失效形式发生变化剪切应力d0:铰制孔螺栓直,26,PPT课件,26PPT课件,
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