第6章螺紋聯(lián)接PPT課件

1、6.1 螺紋聯(lián)接的主要類型、材料和精度注意區(qū)分：緊聯(lián)接與松聯(lián)接；受拉與受剪螺栓聯(lián)接第6章 螺紋聯(lián)接 1、主要類型1)螺栓聯(lián)接注意：普通螺栓聯(lián)接指第1頁/共39頁結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，不能承受太大的橫向載荷a) 受拉螺栓聯(lián)接孔、桿之間有間隙被聯(lián)接件不厚第2頁/共39頁b) 受剪（鉸制孔）螺栓聯(lián)接能承受較大橫向載荷2）螺釘聯(lián)接被聯(lián)接件之一較厚不能經(jīng)常裝拆，不需螺母，受載較小螺釘要求全螺紋孔與桿間無間隙第3頁/共39頁4）緊定螺釘聯(lián)接固定零件的相對位置，可傳遞不大的軸向力或扭矩3）雙頭螺柱聯(lián)接適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚、材料較軟時(shí)，拆卸時(shí)只需拆螺母第4頁/共39頁2、螺紋緊固件的性能等級和材料 螺栓

2、、螺柱、螺釘?shù)男阅艿燃壏譃?0級，如3.6，4.8等。小數(shù)點(diǎn)前數(shù)字為Bmin/100，點(diǎn)后數(shù)字為10(Smin/ Bmin )。3、螺紋公差和精度 國標(biāo)規(guī)定了三種不同的精度：精密、中等和粗糙。常用公差等級為48級，精密用46級，中等用7級，粗糙用78級。 螺母的性能等級按螺母高度m不同分為兩類。m0.8D 時(shí)有: 4 5 6 8 9 10 120.5Dm0F =（1.51.8）F F =（0.61.0）FF =（0.20.6）F保證受載后聯(lián)接的緊密性有密封要求 載荷穩(wěn)定載荷不穩(wěn)定第20頁/共39頁a）軸向靜載荷緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 b）軸向變載荷緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 工作載荷F在F1F2之間變化

3、計(jì)算： )9 .6(43 .120ccadF驗(yàn)算公式43 .10Fdc設(shè)計(jì)公式螺栓總拉力F0在F01F02之間變化 第21頁/共39頁21112010222CCCFFFFFa)10. 6()(2211212accaaCCCdFFAF第22頁/共39頁2、受剪螺栓聯(lián)接螺桿與孔緊密配合光桿直接承受擠壓和剪切來傳遞外載荷Fs)11.6(42mdFs剪切強(qiáng)度條件)12. 6(dhFspP擠壓強(qiáng)度條件第23頁/共39頁3、許用應(yīng)力受拉、受剪螺栓聯(lián)接的許用應(yīng)力見表6.3、6.4例題6.1 (P110)第24頁/共39頁6.4 螺栓組聯(lián)接的受力分析 螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)的順序布局 定數(shù)目 受力分析 設(shè)計(jì)尺寸 合理

4、間距和適當(dāng)邊距、對稱分布、中心與結(jié)合面形心重合找出最危險(xiǎn)的螺栓第25頁/共39頁被聯(lián)接件為剛體各螺栓材料、尺寸和擰緊力均相同材料變形在彈性范圍內(nèi)F=FQ/z (6.13)螺栓組聯(lián)接受力分析的假設(shè)條件1.受軸向力FQFQ為單個(gè)螺栓的工作載荷注意： 通常取被聯(lián)接件為受力體進(jìn)行分析，螺栓的受力是它的反作用力。第26頁/共39頁s為接合面間的摩擦系數(shù)m為接合面數(shù)目kf為可靠系數(shù)2.受橫向力FR1）受拉螺栓)14.6(kFfmzFFkzmFsRRfs即第27頁/共39頁Fs=FR/z (6.15)2）受剪螺栓 采用受剪螺栓聯(lián)接，沿載荷方向的螺栓數(shù)目不宜布置太多，以免受力嚴(yán)重不均。采用受拉螺栓聯(lián)接，若z=

5、1、m=1、s=0.15、kf=1.2,則 F=8FR，可見所需預(yù)緊力太大。第28頁/共39頁3、受旋轉(zhuǎn)力矩T1）普通螺栓聯(lián)接 TkrFrFrFfZsss21)16. 6()(121ZiisfZsfrTkrrrTkF阻止相對滑動(dòng)的條件靜力平衡條件To=0則各個(gè)螺栓所需的預(yù)緊力第29頁/共39頁2）鉸制孔螺栓聯(lián)接 ZZsssrFrFrF2211TrFrFrFZZsss2211變形協(xié)調(diào)條件靜力平衡條件)17. 6(12maxmaxZiisrrTF以上兩式聯(lián)立求解可得：第30頁/共39頁4、受翻轉(zhuǎn)力矩M ZZrFrFrF2211變形協(xié)調(diào)條件MrFrFrFZZ2211靜力平衡條件第31頁/共39頁以上

6、兩式聯(lián)立求解可得：)18.6(12maxmaxZiirrMF說明：實(shí)際應(yīng)用中螺栓組聯(lián)接所受載荷形式很可能是以上四種簡單受力狀態(tài)的不同組合。 若載荷不通過螺栓組形心，怎么辦？載荷等效移置!第32頁/共39頁6.5 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況 受拉伸長受壓縮短此處螺距變化最大，受力最大結(jié)構(gòu)尺寸載荷分布材料工藝螺紋牙間距機(jī)械性能應(yīng)力幅度影響聯(lián)接強(qiáng)度的因素注：用加厚螺母提高聯(lián)接強(qiáng)度作用不明顯 第33頁/共39頁a) 懸置螺母 b) 環(huán)槽螺母 c)內(nèi)斜螺母 d)環(huán)槽內(nèi)斜、降低螺栓應(yīng)力幅 措施措施：空心桿、柔性螺栓聯(lián)接等 此外，還可降低螺母材料的彈性模量，鋁、鎂合金螺紋聯(lián)結(jié)中采用鋼絲螺套等 1）降低螺栓剛度 第34頁/共39頁3）使C1,C2，同時(shí)適當(dāng)增加預(yù)緊力F措施：高硬度墊片2）增大被聯(lián)接件剛度 第35頁/共39頁、減小應(yīng)力集中的影響卸載過渡結(jié)構(gòu)卸載槽加大過渡處圓角結(jié)論：減小螺栓剛度、增大被聯(lián)接件剛度或適當(dāng)增加預(yù)緊力，均能提高螺栓聯(lián)結(jié)的疲勞強(qiáng)度第36頁/共39頁、采用合理的制造工藝 擠壓法（滾壓法）制造螺栓氰化、氮化、噴丸等產(chǎn)生表層殘余壓應(yīng)力熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋控制單個(gè)螺距誤差和螺距累積誤差疲勞強(qiáng)