土木專業(yè)建筑學(xué)螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng)隨堂講義

1、5-1 概述概述5-2 螺紋聯(lián)接的類型螺紋聯(lián)接的類型5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)第二篇第二篇 聯(lián)接聯(lián)接5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算5-6 提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施5-7 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-1 概述概述5-1 5-1 概述概述 一一. .螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)dd大徑大徑d d1 1小徑小徑d d2 2中徑中徑（公稱直徑）（公稱直徑）PP螺距螺距nn線數(shù)線數(shù)SS導(dǎo)程，導(dǎo)程， S=nPS=nP升角，升角，2dStan牙型角牙型角旋向旋

2、向F5-1 概述概述 二二. .螺紋副的受力、效率和自鎖螺紋副的受力、效率和自鎖效率效率 擰緊力擰緊力F F軸向載荷軸向載荷QQN N擰緊時(shí)：擰緊時(shí)：松開(kāi)時(shí)：松開(kāi)時(shí)：)tan(QFv)tan(QFvcosfftanvv擰緊時(shí)：擰緊時(shí)：松開(kāi)時(shí)：松開(kāi)時(shí)：vtantantan)tan(v自鎖條件：自鎖條件：vv5-1 概述概述 三三. .螺紋的類型和特點(diǎn)螺紋的類型和特點(diǎn)1.1.三角螺紋（普通螺紋）三角螺紋（普通螺紋）2.2.管螺紋管螺紋主要用于聯(lián)接。主要用于聯(lián)接。自鎖性好，效率低，強(qiáng)度高自鎖性好，效率低，強(qiáng)度高粗牙粗牙細(xì)牙細(xì)牙 用于水、煤氣、潤(rùn)滑管道用于水、煤氣、潤(rùn)滑管道等的聯(lián)接。等的聯(lián)接。5-1

3、概述概述 3.3.矩形螺紋矩形螺紋4.4.梯形螺紋梯形螺紋5.5.鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 矩形螺紋尚未標(biāo)準(zhǔn)化，其它螺矩形螺紋尚未標(biāo)準(zhǔn)化，其它螺紋已標(biāo)準(zhǔn)化。紋已標(biāo)準(zhǔn)化。 用于傳動(dòng)，效率最高，強(qiáng)度低，用于傳動(dòng)，效率最高，強(qiáng)度低，間隙不能調(diào)整。間隙不能調(diào)整。 用于傳動(dòng)，效率略低于矩形螺用于傳動(dòng)，效率略低于矩形螺紋，強(qiáng)度高，間隙可調(diào)，常用。紋，強(qiáng)度高，間隙可調(diào)，常用。 用于單向傳動(dòng)。用于單向傳動(dòng)。5-2 螺紋聯(lián)接的類型螺紋聯(lián)接的類型5-2 5-2 螺紋聯(lián)接的類型螺紋聯(lián)接的類型 一一. .螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(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)接兩被聯(lián)接件都較薄且都是通孔。兩被聯(lián)接件都較薄且

4、都是通孔。MdMdd d0 0=d+1=d+1d dMdMd5-2 螺紋聯(lián)接的類型螺紋聯(lián)接的類型 二二. .雙頭螺栓聯(lián)接雙頭螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件兩被聯(lián)接件一個(gè)較薄一個(gè)較薄光光孔孔一個(gè)較厚一個(gè)較厚螺紋螺紋孔孔用于常拆時(shí)用于常拆時(shí)5-2 螺紋聯(lián)接的類型螺紋聯(lián)接的類型 三三. .螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接兩被聯(lián)接件兩被聯(lián)接件一個(gè)較薄一個(gè)較薄光光孔孔一個(gè)較厚一個(gè)較厚螺紋螺紋孔孔用于不常拆時(shí)用于不常拆時(shí)5-2 螺紋聯(lián)接的類型螺紋聯(lián)接的類型 四四. .緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松5-3 5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 一一. .預(yù)緊力預(yù)緊力F F0 0和擰

5、緊力矩和擰緊力矩T T 擰緊擰緊后后被聯(lián)接件受壓被聯(lián)接件受壓螺栓受拉螺栓受拉 擰緊的目的擰緊的目的 擰緊力矩：擰緊力矩：T=TT=T1 1+T+T2 20.2F0.2F0 0dd式中：式中：T T1 1螺紋副中摩擦力矩螺紋副中摩擦力矩T T2 2螺母與支承面間的摩擦力矩螺母與支承面間的摩擦力矩2dtanFT2v01202030300c2dDdDFf31T5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 控制控制T T的方法的方法力矩法力矩法測(cè)螺栓變形量測(cè)螺栓變形量 若采用若采用不控制不控制擰緊力矩，則螺栓直徑不宜小于擰緊力矩，則螺栓直徑不宜小于M12M12。二二. 防松防松 松動(dòng)的原因松動(dòng)的原

6、因在沖擊、振動(dòng)或溫度變化大時(shí)，螺紋在沖擊、振動(dòng)或溫度變化大時(shí)，螺紋副中摩擦力可能瞬時(shí)消失。副中摩擦力可能瞬時(shí)消失。 防防松的根本問(wèn)題松的根本問(wèn)題防止螺母與螺栓相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。防止螺母與螺栓相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 常見(jiàn)的常見(jiàn)的防松裝置防松裝置1.摩擦防松摩擦防松使螺紋副中始終存在不隨外載變化的正壓力。使螺紋副中始終存在不隨外載變化的正壓力。彈簧墊圈彈簧墊圈優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，方便。簡(jiǎn)單，方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：偏載，在沖擊振偏載，在沖擊振動(dòng)下不可靠。動(dòng)下不可靠。5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 雙螺母雙螺母優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防松可靠。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防松可靠。

7、缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：尺寸大，不美觀。尺寸大，不美觀。橫向鎖緊螺母橫向鎖緊螺母5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 2.2.機(jī)械防松機(jī)械防松利用機(jī)械裝置將螺母與螺栓聯(lián)成一體。利用機(jī)械裝置將螺母與螺栓聯(lián)成一體。開(kāi)口銷與槽形螺母開(kāi)口銷與槽形螺母工作可靠，裝拆方便，用于有振動(dòng)的機(jī)械上，但銷易斷。工作可靠，裝拆方便，用于有振動(dòng)的機(jī)械上，但銷易斷。5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 圓螺母圓螺母與與帶翅墊片帶翅墊片 工作可靠，常用于滾動(dòng)軸承的軸向定位。工作可靠，常用于滾動(dòng)軸承的軸向定位。止動(dòng)墊圈止動(dòng)墊圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,使用方便使用方便, ,防松可靠。防松可靠。5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊

8、和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲3.3.永久防松永久防松5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 5-4 5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析一一. .結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二二. .受力分析受力分析 目的目的求出受力最大的螺栓，以進(jìn)行單個(gè)螺栓強(qiáng)求出受力最大的螺栓，以進(jìn)行單個(gè)螺栓強(qiáng) 度計(jì)算。度計(jì)算。 假設(shè)：假設(shè)：各螺栓直徑、長(zhǎng)度、材料和預(yù)緊力各螺栓直徑、長(zhǎng)度、材料和預(yù)緊力F F0 0相同；相同；受載后結(jié)合面仍為平面；受載后結(jié)合面仍為平面；螺栓的變形在彈性范圍內(nèi)。螺栓的變形在彈性范圍內(nèi)。5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 1.1.螺

9、栓組受橫向載荷螺栓組受橫向載荷F FR R采用普通螺栓采用普通螺栓F FR RF FR RF FR RF FR R 靠結(jié)合面的摩擦平衡外載荷靠結(jié)合面的摩擦平衡外載荷F FR R，而螺栓僅受預(yù)緊力和，而螺栓僅受預(yù)緊力和力矩作用。力矩作用。Rs0FKizFf2i 1i izfFKFRs05-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 靠剪切和擠壓平衡外載荷靠剪切和擠壓平衡外載荷F FR R鉸制孔用螺栓鉸制孔用螺栓zFFRS單個(gè)螺栓工作載荷：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓工作載荷：F FR RF FR R512O634TTr r1 1r r2 2r r3 35-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分

10、析 2.2.螺栓組受轉(zhuǎn)矩螺栓組受轉(zhuǎn)矩T T底板底板繞繞中心中心OO轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)。采用普通螺栓采用普通螺栓 靠結(jié)合面的摩擦力矩平衡外載荷靠結(jié)合面的摩擦力矩平衡外載荷T T，而螺栓僅受預(yù)緊力和，而螺栓僅受預(yù)緊力和力矩作用。力矩作用。TKrFfrFfrFfsz02010 is0rfTKF0Ff 0Ff 0Ff 5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 采用鉸制孔用螺栓采用鉸制孔用螺栓 靠剪切、擠壓力矩平衡外載荷靠剪切、擠壓力矩平衡外載荷T T。TrFrFrFzTZ22T11T ZTZ22T11TrFrFrF imaxmaxTTirrFF 2imaxmaxTrrTFOT21512O63T

11、4r r1 1r r2 2r r3 3F FT3T3F FT2T2F FT1T1變形協(xié)調(diào)條件：變形協(xié)調(diào)條件：最大工作載荷：最大工作載荷：5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 3.3.螺栓組受軸向載荷螺栓組受軸向載荷F FQQpFQZFFQ總載荷總載荷F FQ Q：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓單個(gè)螺栓工作載荷工作載荷：注意：只能用普通螺栓，不能用鉸制孔用螺栓。注意：只能用普通螺栓，不能用鉸制孔用螺栓。p p螺栓受預(yù)緊力螺栓受預(yù)緊力F F0 05-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 4.4.螺栓組受傾覆力矩螺栓組受傾覆力矩MMMLFLFLFzZ2211 ZZ2211LFLFLF

12、imaxmaxiLLFF 2imaxmaxLLMF1 1 2 23 3 4 48 8 7 76 6 5 5底板繞底板繞O-OO-O軸線軸線轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)擰緊后，工作前：擰緊后，工作前：受受MM后后左側(cè)螺栓被拉緊左側(cè)螺栓被拉緊, ,軸向力軸向力右側(cè)螺栓被放松右側(cè)螺栓被放松, ,軸向力軸向力變形協(xié)調(diào)條件：變形協(xié)調(diào)條件：最大工作拉力：最大工作拉力：注意：只能用普通螺栓，不能用鉸制孔用螺栓。注意：只能用普通螺栓，不能用鉸制孔用螺栓。5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析小結(jié)：小結(jié)：外載橫向力FR扭矩T軸向力FQ傾覆力矩M普通螺栓鉸制孔用螺栓iZfFKFRS0ZFFRSiS0rfTKF2im

13、axmaxrrTFZFFQ2imaxmaxLLMF受拉受拉受剪受剪5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 ZFFRScosFF2FFF2TS22T2Smax 5.5.螺栓組受復(fù)合載荷作用螺栓組受復(fù)合載荷作用1 1）鉸制孔用螺栓受）鉸制孔用螺栓受F FR R+T+TF FR R1 12 23 34 4F FR RF FR RT T2imaxmaxTrrTFF FS SF FT TT T關(guān)鍵：受力圖一定要畫對(duì)。關(guān)鍵：受力圖一定要畫對(duì)。5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 2 2）普通螺栓）普通螺栓ifFKFmaxS0受受F FR R+T+TZFFRScosFF

14、2FFF2TS22T2Smax F FR RF FR RT T2imaxmaxTrrTF1 12 23 34 4F FR RT TF FT T螺栓螺栓2 2、3 3處橫向力最大：處橫向力最大：F FS SF FQ QF FQ QMM5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 受受F FQ Q+M+MZFFQ2imaxQmaxLLMZFF F FQ QMM2imaxmaxLLMFF FQQ工作拉力工作拉力5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析受受F FR R（或（或T T）+F+FQQZFFQFFFFF012 F FQ QF FQ QF FQ QF FR RiZf

15、FKFRS1F FR R殘余預(yù)緊力殘余預(yù)緊力單個(gè)螺栓受的總拉單個(gè)螺栓受的總拉力力FFF02工作拉力工作拉力5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 受受F FR R（或（或T T）+M+M2imaxmaxLLMFFFF02 MMiZfFKFRS0F FR R預(yù)緊力預(yù)緊力受力最大螺栓的總拉力受力最大螺栓的總拉力max02FFF工作拉力工作拉力F FR RMMF FR RMMF FR RF FQ Q5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析 受受F FR R（或（或T T）+F+FQQ+M+M2imaxQmaxLLMZFFFFFFF0max12 F FQQ+M+MF

16、FR R受力最大螺栓的總拉力受力最大螺栓的總拉力max02FFF工作拉力工作拉力iZfFKFRS1殘余預(yù)緊力殘余預(yù)緊力5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組受力分析步驟：螺栓組受力分析步驟：1.1.判別螺栓類型判別螺栓類型普通螺栓普通螺栓鉸制孔用螺栓鉸制孔用螺栓不能受不能受F FQ Q、MM2.2.外載荷是否作用在形心外載荷是否作用在形心是是正交分解正交分解否否將外載荷向形心簡(jiǎn)化將外載荷向形心簡(jiǎn)化3.3.分析螺栓組受幾種載荷作用？哪些螺栓受力最大？分析螺栓組受幾種載荷作用？哪些螺栓受力最大？4.4.求最大載荷求最大載荷普通螺栓普通螺栓鉸制孔用螺栓鉸制孔用螺栓max12F

17、FFcosFF2FFFTS2T2SmaxF FQQ、M FM FmaxmaxF FR R、T FT F1 1F FR R、T T 5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析討論：討論：請(qǐng)分析圖示螺栓組受幾種外載荷作用？請(qǐng)分析圖示螺栓組受幾種外載荷作用？ F FR R、T T 、 F FQQ、MM螺栓組僅受螺栓組僅受T T作用作用5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算 5-5 5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算一一. .失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 普通螺栓普通螺栓靜載：桿斷靜載：桿斷, ,牙壞或塑變牙壞或塑變保證靜拉伸強(qiáng)度保證靜拉伸強(qiáng)度變載：疲勞斷裂變載：疲勞斷裂

18、保證疲勞強(qiáng)度保證疲勞強(qiáng)度 鉸制孔用螺栓：剪斷、壓潰鉸制孔用螺栓：剪斷、壓潰保證剪切、擠壓強(qiáng)度保證剪切、擠壓強(qiáng)度5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算 二二. .螺栓靜強(qiáng)度計(jì)算螺栓靜強(qiáng)度計(jì)算1.1.普通螺栓普通螺栓僅受工作載荷僅受工作載荷例：性能等級(jí)例：性能等級(jí) 5.65.6表示表示松聯(lián)接松聯(lián)接 S4dFAFs21MPa500BMPa3001065S螺栓材料螺栓材料 F4d1取標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)MdMd例：例：d d1 117.123mm17.123mm取取 M20M20：d=20mmd=20mm， d d1 1=17.294mm=17.294mm5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算 僅受預(yù)緊力僅

19、受預(yù)緊力F F0 04dF2105 . 016d2dtanFWT312v0T13 . 14332222ca 01F3 . 14d取標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)MdMdF F0 0T T1 1當(dāng)量應(yīng)力當(dāng)量應(yīng)力 S4dF3 . 1s2101.31.3的意義的意義考慮扭剪應(yīng)力的影響考慮扭剪應(yīng)力的影響, ,把拉應(yīng)力增大把拉應(yīng)力增大30% 30% 。5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算 受預(yù)緊力受預(yù)緊力F F0 0和工作載荷和工作載荷F F 主要問(wèn)題：求螺栓受的總拉力主要問(wèn)題：求螺栓受的總拉力F F2 2= =？FFF02 原因：屬靜不定問(wèn)題。原因：屬靜不定問(wèn)題。bmbFbmbcmcm5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓

20、強(qiáng)度計(jì)算 擰緊后，工作前擰緊后，工作前栓受拉：栓受拉：0Fb被聯(lián)接件受壓：被聯(lián)接件受壓：0Fm合并兩圖：合并兩圖： 受工作載荷受工作載荷F F栓：栓：0F被聯(lián)接件：被聯(lián)接件：0FFF01Fbbmm變形協(xié)調(diào)條件：變形協(xié)調(diào)條件：mb1F5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算 變形協(xié)調(diào)條件：變形協(xié)調(diào)條件：mbFFF02FF1FcccFmbbFcccFFmbm01mbbccc相對(duì)剛度系數(shù)相對(duì)剛度系數(shù)bmbmFF1F2Fbcmc螺栓靜力平衡條件：螺栓靜力平衡條件：5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算 強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算： 21F3 . 14d 4dF3 . 1212取標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)MdMd5-5 單個(gè)

21、螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算 2.2.鉸制孔用螺栓鉸制孔用螺栓受橫向力受橫向力F F S4dFs20 F4d0取標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)MdMd 剪切強(qiáng)度：剪切強(qiáng)度： pspmin0pSLdF 擠壓強(qiáng)度：擠壓強(qiáng)度：LFdpmin0取大值取大值取最小值取最小值例：例：d d0 012.67mm12.67mm取取 M12M12：d=12mm,dd=12mm,d0 0=13mm=13mm5-5 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算小結(jié)：小結(jié)：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算普通螺栓普通螺栓鉸制孔用螺栓鉸制孔用螺栓松聯(lián)接松聯(lián)接緊聯(lián)接緊聯(lián)接 F4d1取標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)MdMd僅受預(yù)緊力僅受預(yù)緊力受預(yù)緊力受預(yù)緊力+ +工作載荷工

22、作載荷 01F3 . 14d 21F3 . 14d剪切剪切擠壓擠壓 F4d0d d0 0取大值，取大值，取標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)MdMdLFdpmin0作業(yè)一作業(yè)一作業(yè)：作業(yè)：P98/6.P98/6.修改：已知修改：已知?，F(xiàn)有如圖?，F(xiàn)有如圖5-515-51所示的三所示的三種種螺螺栓布置型式，設(shè)采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接，栓布置型式，設(shè)采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接，其其=136MPa=136MPa，求：求：1.1.哪一種布置方式最合理，為什么？哪一種布置方式最合理，為什么？ 2.2.三種方案中螺栓直徑各為多大？三種方案中螺栓直徑各為多大？12512512525012512560KNC）5-6 提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺

23、紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施 5-6 5-6 提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施一一. .改善螺紋牙間載荷分配不均的現(xiàn)象改善螺紋牙間載荷分配不均的現(xiàn)象 原因：原因：螺栓桿受拉，螺距增大螺栓桿受拉，螺距增大螺母受壓，螺距減小螺母受壓，螺距減小變形不協(xié)調(diào)變形不協(xié)調(diào)靠螺紋牙來(lái)協(xié)調(diào)靠螺紋牙來(lái)協(xié)調(diào)5-6 提高螺紋聯(lián)接的措施提高螺紋聯(lián)接的措施 提高螺紋聯(lián)接的措施提高螺紋聯(lián)接的措施鋼絲螺套鋼絲螺套均載螺母均載螺母F2F5-6 提高螺紋聯(lián)接的措施提高螺紋聯(lián)接的措施 二二. .減小螺栓應(yīng)力幅減小螺栓應(yīng)力幅 變載荷：變載荷：0 F 0 F 0 F 0 F 4dF210min4dF212maxma 、注意：螺栓注意：

24、螺栓 maxmax一定時(shí)，一定時(shí)， a a越小，疲勞強(qiáng)度越高。越小，疲勞強(qiáng)度越高。脈動(dòng)循環(huán)脈動(dòng)循環(huán)非對(duì)稱循環(huán)非對(duì)稱循環(huán) 螺栓所受總載荷：螺栓所受總載荷：F F0 0 F F2 2 F F0 0 F F2 2 5-6 提高螺紋聯(lián)接的措施提高螺紋聯(lián)接的措施 強(qiáng)度條件：強(qiáng)度條件： a21mbb212102minmaxadFccc2dF22dFF2 減小減小 a a的措施：的措施： 1. cb5-6 提高螺紋聯(lián)接的措施提高螺紋聯(lián)接的措施 2. cm5-6 提高螺紋聯(lián)接的措施提高螺紋聯(lián)接的措施 三三.避免螺栓產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力避免螺栓產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力5-6 提高螺紋聯(lián)接的措施提高螺紋聯(lián)接的措施 四四.減小

25、應(yīng)力集中減小應(yīng)力集中五五.合理的制造工藝合理的制造工藝習(xí)題課習(xí)題課習(xí)題課習(xí)題課 目的目的 特點(diǎn)特點(diǎn) 步驟步驟 ：1.定聯(lián)接類型，合理布局螺栓；定聯(lián)接類型，合理布局螺栓；2.受力分析，求受力最大螺栓的載荷；受力分析，求受力最大螺栓的載荷；3.強(qiáng)度計(jì)算；強(qiáng)度計(jì)算；4.校核螺栓組安全工作條件。校核螺栓組安全工作條件。對(duì)于普通螺栓聯(lián)接：對(duì)于普通螺栓聯(lián)接：螺栓要有足夠的強(qiáng)度（不斷）；螺栓要有足夠的強(qiáng)度（不斷）；底板不滑移（不滑）；底板不滑移（不滑）；底板與基座不分離（不松）；底板與基座不分離（不松）；底板與基座不壓潰（不碎）。底板與基座不壓潰（不碎）。 RS1FKiZfF0minppmaxp習(xí)題課習(xí)題課

26、 圖示為一鋼支架，用四個(gè)普?qǐng)D示為一鋼支架，用四個(gè)普通螺栓聯(lián)接，固定在鑄鐵的基通螺栓聯(lián)接，固定在鑄鐵的基座上，支架結(jié)構(gòu)尺寸如圖示，座上，支架結(jié)構(gòu)尺寸如圖示，f=0.15，試設(shè)計(jì)此螺栓聯(lián)接。，試設(shè)計(jì)此螺栓聯(lián)接。P4132N8485P 04550120150FRQF解：解：一一.螺栓組受力分析螺栓組受力分析N600045sinPF0QN600045cosPF0RFRNmm10350FM5R螺栓組受螺栓組受軸向力軸向力橫向力橫向力傾覆力矩傾覆力矩習(xí)題課習(xí)題課螺栓螺栓4受力最大，最大工作載荷：受力最大，最大工作載荷：N40006026010346000LLMZFF252imaxQmax首先保證底板不滑移

27、首先保證底板不滑移 討論：討論：1.若僅受若僅受FR作用：作用：二二.求預(yù)緊力求預(yù)緊力F0和總拉力和總拉力F2Rs0FKzFfzfFKFRs02.若同時(shí)受若同時(shí)受FR+FQ作用：作用：Rs1FKzFfzfFKFRs1zFcccFFQmbm01且：且： 3.若同時(shí)受若同時(shí)受FR+FQ+M作用：作用：M對(duì)摩擦力無(wú)影響，此時(shí)，支對(duì)摩擦力無(wú)影響，此時(shí)，支架對(duì)底板總壓力仍為：架對(duì)底板總壓力仍為：RsFKf)zFcccF(zQmbm00F習(xí)題課習(xí)題課三三.計(jì)算螺栓直徑計(jì)算螺栓直徑RSQmbm0FKf )zFcccF(zzFccczfFKFQmbmRS0N131254600075. 015. 0460002

28、 . 1最大總拉力：最大總拉力： 013125FcccFFmaxmbb02 21F3 . 14dmm088.12160141253 . 14式中：式中： SS選螺栓材料為選螺栓材料為Q235，4.6級(jí)級(jí)MPa1605 . 1240取取M16mm835.13d1M（M引起）引起）習(xí)題課習(xí)題課四四.校核螺栓組安全工作條件校核螺栓組安全工作條件1.底板與基座不分離底板與基座不分離WMAZFcccFzQmbm0MFminpMPa621. 3MFmaxpF（F0+FQ引起）引起）minpmaxp0MPa811. 1905. 0716. 2321501034150)4600075

29、. 013125(43522.底板與基座不壓潰底板與基座不壓潰MPa9020045. 045. 0Bp習(xí)題課習(xí)題課討論：討論：1.如何改進(jìn)結(jié)構(gòu)使螺栓受力減小？如何改進(jìn)結(jié)構(gòu)使螺栓受力減小？r22M4F45cosr445cosrM4FFQ200Qmax2.哪一種結(jié)構(gòu)合理？哪一種結(jié)構(gòu)合理？習(xí)題課習(xí)題課3.3.圖示夾緊螺栓中圖示夾緊螺栓中, ,已知螺栓數(shù)為已知螺栓數(shù)為2,2,螺紋為螺紋為M20,M20,螺栓材螺栓材料料為為3535綱綱,=126MPa,=126MPa,軸徑軸徑D=50mm,D=50mm,杠桿長(zhǎng)杠桿長(zhǎng)L=400mm,f=0.15,L=400mm,f=0.15,求求WW的允許值。的允許值。

30、WWD DL L解：解：不滑移條件：不滑移條件：WLK2D) izFf (s0LK2fziDFWs0強(qiáng)度條件：強(qiáng)度條件： 3 . 14dF210N5 .7113 . 144002 . 12126294.17502215. 023 . 14LK2dfziDWs21式中：式中：1dmm294.17作業(yè)二作業(yè)二作業(yè)：作業(yè)：P98/5-7P98/5-7； 5-85-8； 5-95-9； 5-105-10（修改：（修改：p=2MPap=2MPa，提示：螺栓間距見(jiàn)，提示：螺栓間距見(jiàn)P77/P77/ 表表5-55-5，扳手空間查手冊(cè)。），扳手空間查手冊(cè)。）思考：思考： 5-15-1；5-25-2；5-35-

31、3；5-45-4；5-55-5；5-105-10(p=0(p=01MPa)1MPa)。5-7 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)5-7 5-7 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)一一. .類型類型按用途分按用途分傳力螺旋傳力螺旋傳導(dǎo)螺旋傳導(dǎo)螺旋調(diào)整螺旋調(diào)整螺旋按摩擦狀態(tài)分按摩擦狀態(tài)分滑動(dòng)螺旋滑動(dòng)螺旋滾動(dòng)螺旋滾動(dòng)螺旋靜壓螺旋靜壓螺旋5-7 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng) 二二. .滑動(dòng)螺旋失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和材料滑動(dòng)螺旋失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和材料1.1.工作情況工作情況傳力螺旋傳力螺旋2.2.失效形式失效形式斷斷牙磨損牙磨損桿失穩(wěn)桿失穩(wěn)桿斷桿斷牙斷牙斷強(qiáng)度強(qiáng)度耐磨性耐磨性穩(wěn)定性穩(wěn)定性3.3.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則傳導(dǎo)螺旋傳導(dǎo)螺旋按桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)按桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì), ,再校核耐磨性再校核耐磨性、牙的