機(jī)械設(shè)計(jì)螺紋連接

1、5-1 螺螺 紋紋5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力5-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊5-2 螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件第第5 5章章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-6 螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)聯(lián)接的分類聯(lián)接的分類: :動(dòng)聯(lián)接：動(dòng)聯(lián)接：靜聯(lián)接靜聯(lián)接：靜聯(lián)接靜聯(lián)接可拆聯(lián)接：可拆聯(lián)接：不可拆聯(lián)接：不可拆聯(lián)接：過(guò)盈聯(lián)接過(guò)盈聯(lián)接不須毀壞聯(lián)接中的任何一個(gè)零件就可拆開(kāi)的聯(lián)接。至少毀

2、壞聯(lián)接中的一部分才能拆開(kāi)的聯(lián)接即各種運(yùn)動(dòng)副。即各種運(yùn)動(dòng)副。在機(jī)器工作中，不允許零部件之在機(jī)器工作中，不允許零部件之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。如如螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接等。等。如如鉚接鉚接、焊接焊接、膠接膠接等。等。聯(lián)接概述聯(lián)接概述螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接聯(lián)接概述聯(lián)接概述鉚鉚 接接聯(lián)接概述聯(lián)接概述焊接的齒輪結(jié)構(gòu)焊接的齒輪結(jié)構(gòu)焊焊 接接焊接的減速箱體焊接的減速箱體聯(lián)接概述聯(lián)接概述聯(lián)接概述聯(lián)接概述鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接聯(lián)接概述聯(lián)接概述5-1 螺螺 紋紋5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的

3、材料及許用應(yīng)力5-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊5-2 螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件第第5 5章章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-6 螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)一、螺紋的形成一、螺紋的形成d2螺旋線螺旋線一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。螺紋螺紋一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖形通過(guò)一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖形通過(guò)圓柱體的軸線，就得到螺紋。圓柱體的軸線，就得到螺紋

4、。螺紋螺紋5-1 5-1 螺紋螺紋螺紋有外螺紋與內(nèi)螺紋之分，它們共同組成螺旋副。螺紋有外螺紋與內(nèi)螺紋之分，它們共同組成螺旋副。螺紋按工作性質(zhì)分為聯(lián)接用螺紋和傳動(dòng)用螺紋。螺紋按工作性質(zhì)分為聯(lián)接用螺紋和傳動(dòng)用螺紋。二、螺紋的分類二、螺紋的分類螺旋千斤頂螺旋千斤頂5-1 5-1 螺紋螺紋矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋1515 3030 333030 按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分: :用于傳動(dòng)：矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋用于傳動(dòng)：矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋用于聯(lián)接：三角形螺紋用于聯(lián)接：三角形螺紋（牙形角55或60）5-1 5-1 螺紋螺紋5-1 5-1

5、 螺紋螺紋三角形螺紋按母體形狀分三角形螺紋按母體形狀分:圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋管螺紋管螺紋普通螺紋牙形角為60，管螺紋牙形角55三角形螺紋三角形螺紋普通螺紋普通螺紋 = 60管螺紋管螺紋 = 55普通螺紋以大徑普通螺紋以大徑d為公稱直徑，同一公稱直徑可以有多種螺距，為公稱直徑，同一公稱直徑可以有多種螺距，其中螺距最大的稱為其中螺距最大的稱為粗牙螺紋粗牙螺紋，其余的統(tǒng)稱為，其余的統(tǒng)稱為細(xì)牙螺紋細(xì)牙螺紋。60Pd粗牙粗牙dP細(xì)牙細(xì)牙dP細(xì)牙細(xì)牙普通螺紋普通螺紋:三角形螺紋三角形螺紋5-1 5-1 螺紋螺紋表表10-1 直徑與螺距、粗牙普通螺紋基本尺寸直徑與螺距、粗牙普通螺紋基本尺寸 mm

6、3 0.5 2.675 2.459 3 0.5 2.675 2.459 公稱直徑（大徑）公稱直徑（大徑） 粗粗 牙牙 細(xì)細(xì) 牙牙 D d D d 螺距螺距P P 中徑中徑 D D2 2 d d2 2 小徑小徑 D D2 2 d d2 2 螺距螺距P P 4 0.7 3.545 3.242 4 0.7 3.545 3.242 5 0.8 3.545 4.1345 0.8 3.545 4.1340.350.350.50.56 1 5.350 4.918 6 1 5.350 4.918 8 1.25 7.188 6.647 8 1.25 7.188 6.647 10 1.5 9.026 8.376

7、1.25, 1 0.75 10 1.5 9.026 8.376 1.25, 1 0.75 12 1.75 10.863 10.106 1.5, 1.25 0.5 12 1.75 10.863 10.106 1.5, 1.25 0.5 (14) 2 12.701 11.835 (14) 2 12.701 11.835 1.5, 11.5, 116 2 14.701 13.835 16 2 14.701 13.835 (18) 2.5 16.376 15.294 (18) 2.5 16.376 15.294 20 2.5 18.376 17.294 20 2.5 18.376 17.294 (20

8、) 2.5 20.376 19.294 (20) 2.5 20.376 19.294 24 3 22.052 20.752 24 3 22.052 20.752 (27) 3 25.052 23.752 (27) 3 25.052 23.752 30 3.5 27.727 26.211 30 3.5 27.727 26.211 2, 1.5, 12, 1.5, 1注：括號(hào)內(nèi)的公稱直徑為第二系列注：括號(hào)內(nèi)的公稱直徑為第二系列 H=0.866P dH=0.866P d2 2=d-0.6495P d=d-0.6495P d1 1=d-1.0825P=d-1.0825PD D1 1、d d1 1-內(nèi)、

9、外螺紋小徑內(nèi)、外螺紋小徑 D D2 2、d d2 2-內(nèi)、外螺紋中徑內(nèi)、外螺紋中徑 D D、d d -內(nèi)、外螺紋大徑內(nèi)、外螺紋大徑 P-P-螺距螺距 標(biāo)記示例：標(biāo)記示例：M24(M24(粗牙普通螺紋、直徑粗牙普通螺紋、直徑2424、螺距、螺距3) 3) M24X1.5(M24X1.5(細(xì)牙普通螺紋細(xì)牙普通螺紋, ,直徑直徑24,24,螺距螺距1.5) 1.5) P PP/8P/8P/8P/8P/8P/8H/4H/4D dD dD D2 2 d d2 2 D D1 1 d d1 1 P/2P/2P/4P/43030 6060 9090 60Pd粗牙粗牙dP細(xì)牙細(xì)牙dP細(xì)牙細(xì)牙粗牙螺紋粗牙螺紋應(yīng)用

10、最廣應(yīng)用最廣細(xì)牙螺紋細(xì)牙螺紋的優(yōu)點(diǎn)：小徑大、強(qiáng)度高、升角小、自鎖性好，的優(yōu)點(diǎn)：小徑大、強(qiáng)度高、升角小、自鎖性好，缺點(diǎn)：不耐磨易滑扣。缺點(diǎn)：不耐磨易滑扣。應(yīng)用：薄壁零件、受動(dòng)載荷的聯(lián)接和微調(diào)機(jī)構(gòu)。應(yīng)用：薄壁零件、受動(dòng)載荷的聯(lián)接和微調(diào)機(jī)構(gòu)。5-1 5-1 螺紋螺紋用螺紋密封的管螺紋用螺紋密封的管螺紋管螺紋管螺紋公稱直徑公稱直徑-管子的公稱通徑。管子的公稱通徑。強(qiáng)調(diào)與普通螺紋不同非螺紋密封的管螺紋非螺紋密封的管螺紋55 dd2d1P55 dd2d1P25-1 5-1 螺紋螺紋梯形螺紋：梯形螺紋：梯梯 形形鋸齒形鋸齒形30330為了減少摩擦和提高效率，這兩種螺紋的牙側(cè)角比三角形螺紋的要小得多。用于剖分

11、螺母時(shí)，梯形螺紋可消除因摩擦而產(chǎn)生的間隙，應(yīng)用較廣。鋸齒形螺紋的效率比矩形螺紋高，但只適合單向傳動(dòng)。鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋:常用于傳動(dòng)。常用于傳動(dòng)。= 15= 35-1 5-1 螺紋螺紋按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分:5-1 5-1 螺紋螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分: : n 4n 4多線螺紋多線螺紋單線螺紋單線螺紋PSS = 2PPSPS =P三、普通螺紋的主要參數(shù)三、普通螺紋的主要參數(shù)大徑大徑d d 螺紋的螺紋的公稱直徑公稱直徑。小徑小徑d d1 1 用于聯(lián)接的用于聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算。中徑中徑d d2 2 用于聯(lián)接的幾何計(jì)算。用于聯(lián)接的幾何計(jì)算。d

12、d1 1d d2 2d d5-1 5-1 螺紋螺紋牙型角牙型角 ，牙側(cè)角，牙側(cè)角 P/2P/2P/2P/2螺距螺距P P線數(shù)線數(shù)n n導(dǎo)程導(dǎo)程S S S S= =nPnP。升角升角 2dnPtgd1d2d S SP Pdd2 2S 5-1 5-1 螺紋螺紋d2PS S5-1 螺螺 紋紋5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力5-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊5-2 螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件第第5 5章章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋

13、聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-6 螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)一、螺紋聯(lián)接的基本類型一、螺紋聯(lián)接的基本類型1. 螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接分為：分為：普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接 鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接普通螺栓普通螺栓鉸制孔用螺栓鉸制孔用螺栓應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接相同：均為通孔，裝拆較薄件注意制圖、結(jié)構(gòu)的關(guān)系孔與螺桿孔與螺桿之間留有之間留有間隙間隙螺桿與螺桿與孔壁接孔壁接觸觸有配合，成本高：螺桿精度、用鉸刀鉸孔5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺

14、紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件凸緣凸緣聯(lián)軸器聯(lián)軸器:鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓 普通螺栓普通螺栓 對(duì)中榫對(duì)中榫 5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件2. 雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接3. 螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接可可經(jīng)經(jīng)常常裝裝拆拆不不可可經(jīng)經(jīng)常常裝裝拆拆相同：一個(gè)為非通孔，裝拆較厚件注意制圖、結(jié)構(gòu)的關(guān)系5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件4. 緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接1 14 4種類型螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)改錯(cuò)種類型螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)改錯(cuò)5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件平端緊定螺釘平端緊定螺釘錐端緊定螺釘錐端緊定螺釘圓柱端緊定螺

15、釘圓柱端緊定螺釘其它：地腳螺栓其它：地腳螺栓 吊環(huán)螺栓吊環(huán)螺栓 T T形槽螺栓形槽螺栓5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件六角頭螺栓六角頭螺栓LL0d 精度分精度分A A、B B、C C三級(jí)，通用機(jī)械中多用三級(jí)，通用機(jī)械中多用C C級(jí)。級(jí)。 螺紋有粗牙和細(xì)牙之分。螺紋有粗牙和細(xì)牙之分。細(xì)牙螺紋用于細(xì)小零件、薄壁零細(xì)牙螺紋用于細(xì)小零件、薄壁零件或受沖擊有變載荷的聯(lián)接。件或受沖擊有變載荷的聯(lián)接。5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件

16、兩端螺紋可相同或不同，螺柱可帶退刀槽或制成腰桿，兩端螺紋可相同或不同，螺柱可帶退刀槽或制成腰桿，也可制成全螺紋。也可制成全螺紋。雙頭螺柱雙頭螺柱B型型bldA型型bld5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺釘螺釘 頭部形狀有圓頭、扁圓頭、頭部形狀有圓頭、扁圓頭、六角頭、圓柱頭和沉頭等。頭部六角頭、圓柱頭和沉頭等。頭部起子槽有一字槽、十字槽和內(nèi)六起子槽有一字槽、十字槽和內(nèi)六角孔等形式。角孔等形式。5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件緊定螺釘緊定螺釘 錐端適用于被緊定零件的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸錐端適用于被緊定零件的表面硬度較低或不

17、經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；平端接觸面積大，不傷零件表面，常用于頂緊硬的場(chǎng)合；平端接觸面積大，不傷零件表面，常用于頂緊硬度較大的平面或經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；圓柱端壓入軸上的凹坑度較大的平面或經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；圓柱端壓入軸上的凹坑中，適用于緊定空心軸上的零件位置。中，適用于緊定空心軸上的零件位置。905-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件自攻螺釘自攻螺釘 頭部形狀有圓頭、平頭、半沉頭及沉頭等。頭部起子槽有頭部形狀有圓頭、平頭、半沉頭及沉頭等。頭部起子槽有一字槽、十字槽等形式。末端形狀有錐端和平端兩種。一字槽、十字槽等形式。末端形狀有錐端和平端兩種。5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)

18、接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件六角螺母六角螺母 根據(jù)厚度分為標(biāo)準(zhǔn)螺母和薄型螺母兩種。制造精度分為根據(jù)厚度分為標(biāo)準(zhǔn)螺母和薄型螺母兩種。制造精度分為A A、B B、C C三級(jí)，分別與相同級(jí)別的螺柱配合使用。三級(jí)，分別與相同級(jí)別的螺柱配合使用。5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件圓螺母與止動(dòng)墊圈圓螺母與止動(dòng)墊圈 圓螺母常與止動(dòng)墊圈配圓螺母常與止動(dòng)墊圈配用，裝配時(shí)將墊圈內(nèi)舌插用，裝配時(shí)將墊圈內(nèi)舌插入軸上的槽內(nèi)，而將墊圈入軸上的槽內(nèi)，而將墊圈的外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，的外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊。螺母即被鎖緊。Dbb5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接

19、的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件墊圈墊圈 平墊圈分為平墊圈分為A A級(jí)和級(jí)和C C級(jí)兩種。用于同一螺紋直徑的墊級(jí)兩種。用于同一螺紋直徑的墊圈又分為特大、大、普通和小的四種規(guī)格，特大墊圈主要圈又分為特大、大、普通和小的四種規(guī)格，特大墊圈主要在鐵木結(jié)構(gòu)上使用。在鐵木結(jié)構(gòu)上使用。 斜墊圈只用于傾斜的支承面上。斜墊圈只用于傾斜的支承面上。5-1 螺螺 紋紋5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力5-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊5-2 螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型

20、和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件第第5 5章章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-6 螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)預(yù)緊力預(yù)緊力預(yù)緊的目的預(yù)緊的目的 大多數(shù)螺紋聯(lián)接在裝配時(shí)都需要擰緊，使之在承受工作載大多數(shù)螺紋聯(lián)接在裝配時(shí)都需要擰緊，使之在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。增加聯(lián)接的增加聯(lián)接的可靠性可靠性和和緊密性緊密性。 擰緊后，螺紋聯(lián)接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超擰緊后，螺紋聯(lián)接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超過(guò)其材料的屈服極限過(guò)其材料的屈服極限s ss的的80%預(yù)緊力的確定原則：預(yù)緊力的確定原則：TFaFa碳

21、素鋼螺栓碳素鋼螺栓01(0.6 0.7)SFAs01(0.5 0.6)SFAs合金鋼螺栓合金鋼螺栓5-3 5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊Tv 預(yù)緊力的控制：預(yù)緊力的控制：5-3 5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊測(cè)力矩扳手測(cè)力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手 注意：對(duì)于重要的聯(lián)接，應(yīng)盡可能不采用直徑過(guò)小注意：對(duì)于重要的聯(lián)接，應(yīng)盡可能不采用直徑過(guò)小(M12)的螺栓。的螺栓。v 預(yù)緊力和預(yù)緊力矩之間的關(guān)系：預(yù)緊力和預(yù)緊力矩之間的關(guān)系：dFT02 . 05-1 螺螺 紋紋5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)

22、力螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力5-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊5-2 螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件第第5 5章章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-6 螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)在于螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)在于限制螺旋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)限制螺旋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。按工作原理可分為三類：按工作原理可分為三類： 1. 摩擦防松摩擦防松對(duì)頂螺母對(duì)頂螺母自鎖螺母防松自鎖螺母防松5-4 5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松彈簧墊圈彈簧墊圈尼龍圈鎖尼龍圈鎖緊螺母緊螺母5-4 5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防

23、松2. 機(jī)械防松機(jī)械防松止動(dòng)墊圈止動(dòng)墊圈圓螺母用止動(dòng)墊圈圓螺母用止動(dòng)墊圈串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲開(kāi)口銷與開(kāi)槽六角螺母開(kāi)口銷與開(kāi)槽六角螺母3. 不可拆防松不可拆防松 （鉚沖；粘接；（鉚沖；粘接； 焊接）焊接）11.5P用沖頭沖用沖頭沖23點(diǎn)點(diǎn)沖點(diǎn)防松法沖點(diǎn)防松法粘合法防松粘合法防松涂粘合劑涂粘合劑5-4 5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-1 螺螺 紋紋5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力5-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊5-2 螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件

24、螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件第第5 5章章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-6 螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì) 分析步驟：分析步驟： 對(duì)螺栓組進(jìn)行受力分析對(duì)螺栓組進(jìn)行受力分析 確定受力最大的螺栓及其所受的力確定受力最大的螺栓及其所受的力 對(duì)單個(gè)對(duì)單個(gè)螺栓螺栓進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算一、概述一、概述 大多數(shù)機(jī)械中，螺栓都是成組使用的。大多數(shù)機(jī)械中，螺栓都是成組使用的。5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算FFTM二、單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算二、單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接

25、單個(gè)螺栓承受單個(gè)螺栓承受軸向力軸向力Fa鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接單個(gè)螺栓承受單個(gè)螺栓承受橫向力橫向力FFaFaFFd05-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算（一）（一）普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接受受軸向力軸向力Fa的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算Fa=F0的情況的情況FaF0F工作工作的情況的情況FaFa（一）（一）普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接受受軸向力軸向力Fa的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：螺栓桿和螺紋部分發(fā)螺栓桿和

26、螺紋部分發(fā)生塑性變形或拉斷。生塑性變形或拉斷。90的螺栓為疲勞斷裂的螺栓為疲勞斷裂計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度。保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度。%15%20%655-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算（一）（一）普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接受受軸向力軸向力Fa的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算Fa=F0的情況的情況FaF0F工作工作的情況的情況FaFaFaFa/2Fa/2松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 214aFdss14 aFd s即Fa工作拉力，單位：工作拉力

27、，單位：N；d d1 1螺栓危險(xiǎn)截面的直徑，單位：螺栓危險(xiǎn)截面的直徑，單位：mm；螺栓材料的許用拉應(yīng)力，單位：螺栓材料的許用拉應(yīng)力，單位：MPa。5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 螺栓與螺母的其他尺寸（螺紋牙、螺栓頭、光桿）和螺母、墊片等，是根據(jù)等強(qiáng)度原則及經(jīng)驗(yàn)規(guī)定的。采用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，這些部分都不需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算?？砂绰菟ù髲絛由標(biāo)準(zhǔn)選取5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算（一）（一）普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接受受軸向力軸向力Fa的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算F

28、a=F0的情況的情況FaF0F工作工作的情況的情況FaFa5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 螺栓受螺栓受軸向拉力軸向拉力Fa和螺紋和螺紋摩擦力矩摩擦力矩T1的雙重作用。的雙重作用。214aFds0.5s拉應(yīng)力：拉應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： ca2141.3aFdss22ca31.3sss按第四強(qiáng)度理論按第四強(qiáng)度理論進(jìn)行拉扭合成：進(jìn)行拉扭合成：強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件：記?。河涀。?.3系數(shù)的由來(lái)系數(shù)的由來(lái)T1FaFaFaFa5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算（一）（一）普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接受受軸向力軸向力Fa的強(qiáng)度計(jì)算的

29、強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算Fa=F0的情況的情況FaF0F工作工作的情況的情況FaFaF Ff f F F 0(1)szKfFFiKs防滑系數(shù)，防滑系數(shù)，Ks=1.11.3。螺栓組預(yù)緊螺栓組預(yù)緊K Ks s工作原理：工作原理：預(yù)緊力預(yù)緊力F0 壓緊被聯(lián)接件壓緊被聯(lián)接件結(jié)合面上產(chǎn)生摩擦力結(jié)合面上產(chǎn)生摩擦力Ff由摩擦力與外載荷由摩擦力與外載荷F平衡平衡z螺栓個(gè)數(shù)螺栓個(gè)數(shù)i接合面數(shù)接合面數(shù)5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 螺栓組受橫向載荷螺栓組受橫向載荷F 0ca21(2)41.3Fds

30、sFa=F0的情況的情況強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算FF/2F/2F0F0F0F0螺栓組預(yù)緊螺栓組預(yù)緊工作原理：工作原理：預(yù)緊力預(yù)緊力F0壓緊被聯(lián)接件壓緊被聯(lián)接件結(jié)合面上產(chǎn)生摩擦力結(jié)合面上產(chǎn)生摩擦力Ff摩擦阻力矩摩擦阻力矩Tf與外載荷與外載荷T平衡平衡5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 螺栓組受轉(zhuǎn)矩螺栓組受轉(zhuǎn)矩T12zs000(1)F fF fFrKfTrr 0ca21(2)41.3Fdss強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算：Tri fF0 fF0如：凸緣如：凸緣聯(lián)軸器聯(lián)軸器:5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算TrfF00000sF fF fF fzF fTrrrrK 0ca211.34

31、Fdss強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算：普通螺栓普通螺栓 取取i1 1，f0.20.2，有，有F F0 055F F 故螺栓直徑很故螺栓直徑很大。為減小螺栓直徑，可采用大。為減小螺栓直徑，可采用減載措施減載措施。 減載裝置：減載裝置：5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算FFz0szifFFK對(duì)于單個(gè)螺栓，對(duì)于單個(gè)螺栓，00ssFfFFfiFKKi減載鍵減載鍵減載套筒減載套筒減載銷減載銷FaFaF0F05-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算（一）（一）普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接受受軸向力軸向力Fa的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)

32、接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算Fa=F0的情況的情況FaF0F工作工作的情況的情況FaFaFaF0F工作工作的情況的情況 各個(gè)螺栓受載相同，各個(gè)螺栓受載相同，每個(gè)螺栓所受每個(gè)螺栓所受軸向工作載荷軸向工作載荷：FFz受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接 加載前，各個(gè)螺栓承受預(yù)緊力加載前，各個(gè)螺栓承受預(yù)緊力F0的作用；的作用； 加載后，各個(gè)螺栓所受軸向工作載荷為加載后，各個(gè)螺栓所受軸向工作載荷為F， 則每個(gè)螺栓所承受的總載荷則每個(gè)螺栓所承受的總載荷F2(Fa)=? 單個(gè)螺栓所承受的總載荷單個(gè)螺栓所承受的總載荷Fa ：20FFF5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度

33、計(jì)算pFFD1D2特別注意，特別注意，軸向載荷軸向載荷：F2 F0+F5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算松弛狀態(tài)松弛狀態(tài)預(yù)緊狀態(tài)預(yù)緊狀態(tài)受載變形受載變形加預(yù)緊力加預(yù)緊力F0后后螺栓受拉伸長(zhǎng)螺栓受拉伸長(zhǎng) b被聯(lián)接件受壓縮短被聯(lián)接件受壓縮短 m加載加載F后后:螺栓總伸長(zhǎng)量增加為螺栓總伸長(zhǎng)量增加為: 被聯(lián)接件壓縮量減少為：被聯(lián)接件壓縮量減少為： b + m - 螺栓所受總拉力為：螺栓所受總拉力為：殘余預(yù)緊力：殘余預(yù)緊力：F1 F2=F1+FF0 被聯(lián)接件放松了 mbb + F1F1F1F1mF0F0F0F0FFFF2F1bm bbF0b螺栓變形螺栓變形力力Ob螺栓變形螺栓變形力力O

34、bF0mm力力聯(lián)接件變形聯(lián)接件變形OmmOm21FFF5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示0tanmmmFC0tanbbbFCF0F-螺栓的相對(duì)剛度螺栓的相對(duì)剛度Cb +CmCbF2=F1+F =F0 +F有：有：螺栓的相對(duì)剛度螺栓的相對(duì)剛度（在（在0 01 1間變動(dòng)）間變動(dòng)）墊片類型墊片類型 金屬墊片或無(wú)墊片金屬墊片或無(wú)墊片 皮革皮革 銅皮石棉銅皮石棉 橡膠橡膠 0.20.3 0.7 0.8 0.90.20.3 0.7 0.8 0.9C Cb b + +C CmmC Cb b5-4 5-4 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算0bbmCFFCCF0bmb螺栓變

35、形螺栓變形力力ObmOmFF2F1F F1殘余預(yù)緊力，為保證聯(lián)接的緊密性，應(yīng)使殘余預(yù)緊力，為保證聯(lián)接的緊密性，應(yīng)使 F1 0，一般根據(jù)，一般根據(jù)使用性質(zhì)確定使用性質(zhì)確定F1的大小。殘余預(yù)緊力可參考：的大小。殘余預(yù)緊力可參考： 密封性密封性 有沖擊有沖擊 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 載荷穩(wěn)定載荷穩(wěn)定 地腳螺栓地腳螺栓1.51.8F 1.01.5F 0.61.0F 0.20.6F F5-4 5-4 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算F2=F1+F =F0 +F0(1)bbmCFFCC 2ca21(2)41.3Fdss因螺栓所受的軸向力因螺栓所受的軸向力FaF2 ，故有：，故有：靜強(qiáng)度條件：靜強(qiáng)度條件：2max

36、214Fds0min214Fdsmaxmin2122babmCFCCdsss1minmin2()()(2)tccaaKSSKssssssss1tcs螺栓材料的對(duì)稱循環(huán)拉壓疲勞螺栓材料的對(duì)稱循環(huán)拉壓疲勞極限，極限，MPaMPa。5-4 5-4 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓的疲勞強(qiáng)度精確校核：螺栓的疲勞強(qiáng)度精確校核：掌握定性分析掌握定性分析F0b螺栓變形螺栓變形力力ObmOm螺栓中總拉力的變化螺栓中總拉力的變化F2FF1F時(shí)間時(shí)間二、單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算二、單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接單個(gè)螺栓承受單個(gè)螺栓承受軸向力

37、軸向力Fa鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接單個(gè)螺栓承受單個(gè)螺栓承受橫向力橫向力FFaFaFFd05-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算（二）（二）鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接受受橫向力橫向力F F的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算：使用場(chǎng)合：使用場(chǎng)合：FFd0（二）（二）鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接受受橫向力橫向力F F的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算失效形式失效形式： 螺栓桿和孔壁的貼合面壓潰螺栓桿和孔壁的貼合面壓潰 螺栓桿螺栓桿剪斷剪斷計(jì)算準(zhǔn)則計(jì)算準(zhǔn)則：保證保證聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度聯(lián)接的擠壓

38、強(qiáng)度和和螺栓的剪切強(qiáng)度螺栓的剪切強(qiáng)度FFd05-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算（二）（二）鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接受受橫向力橫向力F F的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算：使用場(chǎng)合：使用場(chǎng)合：FFd0單個(gè)螺栓的受力為單個(gè)螺栓的受力為F1）螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：2）螺栓桿的剪切強(qiáng)度：螺栓桿的剪切強(qiáng)度：d0螺栓光桿的直徑（螺栓孔直徑）螺栓光桿的直徑（螺栓孔直徑）Lmin螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使Lmin1.25d0Pmin0PssLdF 204dF強(qiáng)

39、度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算：5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算FFd0Lmin5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算（二）（二）鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接受受橫向力橫向力F F的強(qiáng)度計(jì)算的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算：使用場(chǎng)合：使用場(chǎng)合：FFd0zFF單單個(gè)螺栓所受橫向載荷：個(gè)螺栓所受橫向載荷：由由螺栓與孔壁的擠壓螺栓與孔壁的擠壓和和螺栓的剪切螺栓的剪切承受載荷承受載荷工作原理：工作原理：5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 螺栓組受橫向載荷螺栓組受橫向載荷F使用場(chǎng)合：使用場(chǎng)合：1）螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：螺栓桿

40、與孔壁的擠壓強(qiáng)度：2）螺栓桿的剪切強(qiáng)度：螺栓桿的剪切強(qiáng)度：PjPj01,2,3jjFjjd Lss擠壓面?zhèn)€數(shù)， 204iiFdp2Fp1p3F/2F/2L1L2L3單單個(gè)螺栓所受橫向載荷：個(gè)螺栓所受橫向載荷：由由螺栓與孔壁的擠壓螺栓與孔壁的擠壓和和螺栓的剪切螺栓的剪切承受載荷承受載荷工作原理：工作原理： 螺栓組受轉(zhuǎn)距螺栓組受轉(zhuǎn)距TTrFziii1iirFrFmaxmaxZiirTrF12maxmax5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1）螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：2）螺栓桿的剪切強(qiáng)度：螺栓桿的剪切強(qiáng)度：maxPP0minFd Lss max204FdFma

41、xd0LminFmaxTri FmaxOrmaxFi5-5 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓 如：凸緣如：凸緣聯(lián)軸器聯(lián)軸器: 因各螺栓到螺栓組中心因各螺栓到螺栓組中心O點(diǎn)距離相等，各螺點(diǎn)距離相等，各螺栓剪切變形量也相等，有：栓剪切變形量也相等，有：Fmax=FiTrFiO 根據(jù)力矩平衡條件根據(jù)力矩平衡條件，有：，有：zFir=T5-1 螺螺 紋紋5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力5-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊5-

42、2 螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件第第5 5章章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-6 螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)1. 1. 被聯(lián)接件形狀應(yīng)簡(jiǎn)單對(duì)稱：被聯(lián)接件形狀應(yīng)簡(jiǎn)單對(duì)稱： 如圓形、環(huán)形、矩形、框形等如圓形、環(huán)形、矩形、框形等5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)一、一、螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 圓周布置的螺栓數(shù)目取成圓周布置的螺栓數(shù)目取成4、6、8等偶數(shù)，以便于鉆等偶數(shù)，以便于鉆孔時(shí)的分度和畫線；孔時(shí)的分度和畫線；3. 螺栓布置應(yīng)使各螺栓的受力合理螺栓布置應(yīng)使各螺栓的受力合理: 受橫向力的鉸

43、制孔用螺栓組受力方向不超過(guò)受橫向力的鉸制孔用螺栓組受力方向不超過(guò)8 8個(gè)；個(gè)； 受彎矩受彎矩MM或轉(zhuǎn)距或轉(zhuǎn)距T T作用時(shí)應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)離對(duì)稱軸作用時(shí)應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)離對(duì)稱軸合理合理不合理不合理4. 螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距: :5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)dDh60ABd60CEEC螺栓間距螺栓間距t0工作壓力工作壓力(MPa)1.61.64410101616202030t0(mm)7d4.5d4.5d4d3.5d3dDt05-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)6. 避免螺栓承受附加的彎曲載荷避免螺栓承受附加的彎曲載荷: :5. 同一螺栓組緊

44、固件形狀、尺寸、材料應(yīng)盡量一致；同一螺栓組緊固件形狀、尺寸、材料應(yīng)盡量一致；凸臺(tái)凸臺(tái)沉頭座沉頭座斜面墊圈斜面墊圈1受橫向載荷受橫向載荷2受轉(zhuǎn)矩受轉(zhuǎn)矩3受軸向載荷受軸向載荷4受傾覆力矩受傾覆力矩目的：目的：假設(shè)：假設(shè)：所有螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度和預(yù)緊力均相同；所有螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度和預(yù)緊力均相同； 受載后聯(lián)接接合面仍保持為平面。受載后聯(lián)接接合面仍保持為平面。 受力分析的類型：受力分析的類型：二、螺栓組聯(lián)接的受力分析二、螺栓組聯(lián)接的受力分析螺栓組的對(duì)稱中心與聯(lián)接接合面的形心重合；螺栓組的對(duì)稱中心與聯(lián)接接合面的形心重合；FFriOOMTfF0fF0FF5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的

45、設(shè)計(jì)求出受力最大的螺栓及其所受的力求出受力最大的螺栓及其所受的力F Fmaxmax，以便進(jìn)行螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。以便進(jìn)行螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。1 1受橫向載荷受橫向載荷F F 的螺栓組聯(lián)接的螺栓組聯(lián)接FFFFb)a)普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接zFF單單個(gè)螺栓所受橫向載荷個(gè)螺栓所受橫向載荷F：0szifFKF單單個(gè)螺栓受力為軸向載荷：個(gè)螺栓受力為軸向載荷： 預(yù)緊力預(yù)緊力F05-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)2受轉(zhuǎn)矩受轉(zhuǎn)矩T T的螺栓組聯(lián)接的螺栓組聯(lián)接TKfrFfrFfrFsz02010 TrFziii1iirFrFmaxmaxZiirTrF12maxma

46、xziirfTKF1S05-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接Tri fF0 fF0Tri FmaxOrmaxFiFaF0F工作工作的情況的情況 各個(gè)螺栓受載相同，各個(gè)螺栓受載相同，每個(gè)螺栓所受每個(gè)螺栓所受軸向工作載荷軸向工作載荷：FFz氣缸蓋螺栓組聯(lián)接氣缸蓋螺栓組聯(lián)接 加載前，各個(gè)螺栓承受預(yù)緊力加載前，各個(gè)螺栓承受預(yù)緊力F0的作用；的作用； 加載后，各個(gè)螺栓所受軸向工作載荷為加載后，各個(gè)螺栓所受軸向工作載荷為F， 殘余預(yù)緊力為殘余預(yù)緊力為F1 則每個(gè)螺栓所承受的總載荷則每個(gè)螺栓所承受的總載荷F2(Fa)=F1F單個(gè)螺栓所承受的

47、總載荷單個(gè)螺栓所承受的總載荷F2 ：5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)pFFD1D24受傾覆力矩受傾覆力矩的螺栓組聯(lián)接的螺栓組聯(lián)接 失效分析：失效分析：1.1.螺栓拉斷；螺栓拉斷；2.2.底板左側(cè)出現(xiàn)間隙；底板左側(cè)出現(xiàn)間隙；3.3.底板右側(cè)壓潰。底板右側(cè)壓潰。 假定底板為剛體，翻轉(zhuǎn)力矩假定底板為剛體，翻轉(zhuǎn)力矩M作用在螺栓組的聯(lián)接形作用在螺栓組的聯(lián)接形心心xx面上，受載后繞面上，受載后繞OO轉(zhuǎn)動(dòng)仍保持平面轉(zhuǎn)動(dòng)仍保持平面 在在MM的作用下，左側(cè)螺栓拉力增大；右側(cè)螺栓拉的作用下，左側(cè)螺栓拉力增大；右側(cè)螺栓拉力減小而地面壓力增大力減小而地面壓力增大5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)

48、接的設(shè)計(jì)MFmax：ooxx 螺栓的總拉力：螺栓的總拉力：maxmbb02FCCCFF 要求防止結(jié)合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙要求防止結(jié)合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)F2變形變形力力ObOmF2mF1mB2FmC2B1F0C1F1FF0F0p (F0引起引起)p1 (F1引起引起)MF2mF2p2 (F1m引起引起)受復(fù)合載荷的螺栓組聯(lián)接橫向荷載+軸向載荷+翻轉(zhuǎn)力矩翻轉(zhuǎn)力矩5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)。受復(fù)合載荷的螺栓組聯(lián)接橫向載荷+ +旋轉(zhuǎn)力矩5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì) F e 受復(fù)合載荷的螺栓組聯(lián)接計(jì)算時(shí)應(yīng)求出受力最大螺栓的受力5-6 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì) F D CB A TFe RAF RBF RCF RDF RCT RAT RBT RD5-1 螺螺 紋紋5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算5-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力5-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊5-2 螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件第第5 5章章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)5-4 螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松5-6 螺紋