機械設(shè)計螺栓聯(lián)接習題課

1、螺栓聯(lián)接習題課螺栓聯(lián)接習題課一、螺栓組計算一、螺栓組計算螺栓組受力分析軸向力橫向力旋轉(zhuǎn)力矩翻轉(zhuǎn)力矩F=FQ/zziirrMF12maxmaxzmFkFsRf受拉zFFRS/受剪ziisfrTkF1受拉ziisrTrF12maxmax受剪受拉螺栓受變載：4/3 . 12ccdF緊聯(lián)接受F和F4/2dmFspsphdF4/2cdFa影響疲勞強度4/3 . 120ccdF單個螺栓強度計算受剪螺栓：松聯(lián)接：僅受F：受靜載：F0=F+F”受任意載荷螺栓組向形心簡化四種簡單狀態(tài)迭加受載最大螺栓 按單個計算例1、圖示底板用8個螺栓與支架相連，受外力Q作用，Q作用于 包含X軸并垂直于底板接縫面，試計算此螺栓組

2、聯(lián)接。（=30）解：解： （一）受力分析（一）受力分析QQHQH=QcosQVQV=QsinHMHQHH= QcosMH=H300VMVQVV= QsinMV=V400H=4330N，V=2500N，M=MH-MV=299000N mm（二）工作條件分析（二）工作條件分析1、保證結(jié)合面不滑移HkzFfs 又：zVcccFF 212)(1212VcccHkzFsf2、受力最大螺栓軸向載荷a 、FV=V/z=2500/8=312.5N（每個螺栓受V作用相同）b 、M作用，離形心越遠受力越大NMrrMFiiM299)100200(420022812maxmaxc 、最大工作載荷NFFFMV5 .61

3、1maxmaxd 、螺栓總拉力)2 . 0(8 .5784211max2110cccNFcccFF=5662.5N8 . 0212ccc?。簁f =1.3s=0.133、螺栓直徑：3 . 140Fdcd1d4、其它條件a 、左側(cè)不出現(xiàn)間隙：b 、接合面右側(cè)不壓潰：PpWMAFz 0212 WMAFzWMAzVcccFzp 螺栓擰緊并承受軸向載荷H后，剩余預(yù)緊力在結(jié)合面產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力。翻轉(zhuǎn)力矩對擠壓應(yīng)力的影響選擇螺栓性能等級，計算許用應(yīng)力 。QQ例2、設(shè)計圖示螺紋聯(lián)接：1.受拉螺栓 2.受剪螺栓解： 一）受力分析一）受力分析RTFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFSTR=Q/2=1000

4、0 NQT=R300=3000000 N.mmR使各螺栓受到橫向工作載荷FSR： FSR=R/4=2500（ N ）T也使各螺栓受到橫向工作載荷FST，方向與形心連線垂直。受載最大的螺栓：受拉螺栓：)(70714NrTrTFiST受剪螺栓：)(707142maxNrTrrTFiST相同)(9014135cos222NFFFFFSTSRSTSSR二）設(shè)計計算二）設(shè)計計算由預(yù)緊力F產(chǎn)生的摩擦力來傳遞外載荷FS。SfsFkF)(90140 NFkFsSf（取：kf =1.3、s=0.13）選擇螺栓性能等級，計算許用應(yīng)力 。3 . 14Fdc螺栓直徑：d1d橫向載荷由螺栓桿與被聯(lián)件的擠壓與剪切傳遞。受

5、載最大螺栓的橫向載荷為：FS=9014（N）選擇螺栓性能等級，計算許用應(yīng)力 。螺栓直徑：4SFd查手冊受拉螺栓：SSFFF61. 3133 . 1相同材料螺栓，由P110表6.3：d受拉d受剪例3 某承受軸向載荷的螺栓聯(lián)接。已知單個螺栓所受軸向載荷 F=500N，預(yù)緊力F=500N，螺栓的剛度c1，arctanc1=30， 被聯(lián)接件的剛度c2，arctanc2=45。 1）繪制此螺栓聯(lián)接的力變形圖，并確定螺栓總拉力F0。 2）若將墊片改為較軟的，使arctanc1=60，其他不變，F(xiàn)0=？ 3）比較上述兩種情況，判斷哪種密閉性好？ 注：此題用圖解法求解。10020030040050060070

6、08009001000N變形60304545FF0F”FF0F”F例4 一鋼板采用三個鉸制孔螺栓聯(lián)接,下列三個方案哪個最好?F3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F3=FL2aF3+F3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F1=F3=222231323aLFaFLFF3F3F3FL L3aFl l3aFL L3aFmax=F2=222313150cos33233aLaLFaFLFaFLF比較：方案一：Fmax=FL2aF3+方案二：Fmax=22313aLF方案三：Fmax=2313aLaLF差誰好？22313aLF2313aLaLF由：a534L=結(jié)論：1）當La534時，方案三最好。2）當La534時，方案二最好。例5 指出下列各圖中的錯誤。2 2 螺紋聯(lián)接的主要類型、材料螺紋聯(lián)接的主要類型、材料一、主要類型（一、主要類型（注意各圖的畫法注意各圖的畫法）1、螺栓聯(lián)接受拉普通螺栓普通螺栓：無需在被聯(lián)件上加工螺紋 孔，裝拆方便，用于兩被 聯(lián)件均不太厚的場合。受剪鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓：除起聯(lián)接作用外， 還起定位作用。2、雙頭螺柱聯(lián)接 用于有一聯(lián)接件較厚，并經(jīng)常裝拆的場合，拆卸時只需擰下螺母即可。3、螺釘聯(lián)接 用于有一聯(lián)接件較厚，且不需經(jīng)常裝拆的場合。4、緊