第3章螺紋聯(lián)接課件

大徑d是公稱直徑小徑是強度計算直徑第3章螺紋連接§3-1螺紋一、螺紋參數(shù)三角形β二、螺紋類型及應(yīng)用螺紋副自鎖條件螺紋副效率矩形=0梯形β三角形（普通）螺紋自鎖性好，用于連接。矩形、梯形螺紋傳動效率高，用于傳動。1、螺栓連接裝拆方便螺栓受拉FF普通螺栓連接預(yù)緊力鉸制孔螺栓連接螺栓受剪切、擠壓FF用于橫向載荷大的連接§3-2螺紋連接的類型及應(yīng)用3、雙頭螺柱連接用于經(jīng)常裝拆的連接雙頭螺柱受拉F2、螺釘連接用于不經(jīng)常裝拆的連接F螺釘受拉預(yù)緊力預(yù)緊力4、緊定螺釘連接螺紋副摩擦阻力矩螺母和支承面上的摩擦阻力矩一、螺紋連接的預(yù)緊§3-3螺紋連接的預(yù)緊和防松1、摩擦防松對頂螺母二、螺紋連接的防松彈簧墊圈2、機械防松開口銷與槽形螺母止動墊片3、鉚沖防松§3-4螺栓組連接的設(shè)計一、結(jié)構(gòu)設(shè)計1、聯(lián)接接合面的幾何形狀要有對稱性2、螺栓的排列應(yīng)有合理的間距和邊距

3、分布在圓周上的螺栓數(shù)目應(yīng)為偶數(shù)二、螺栓組連接的受力分析螺栓組受力分析的目的：分析螺栓組中各螺栓的受力情況，找出受力最大的螺栓，以便進行強度計算。螺栓組受的外載在情況：幾點假設(shè)：（1）所有螺栓的材料、直徑、長度和預(yù)緊力均相同；（2）螺栓的對稱中心與連接結(jié)合面的形心重合；（3）受載后連接結(jié)合面仍保持為平面。1、受橫向載荷的螺栓組連接二、螺栓組連接的受力分析連接的不滑移條件：用普通螺栓連接用鉸制孔螺栓連接螺栓受剪力2、受轉(zhuǎn)矩的螺栓組連接用普通螺栓連接連接的不滑移條件：用鉸制孔螺栓連接受載最大的螺栓所受剪力3.受軸向載荷的螺栓組連接氣缸螺栓聯(lián)接圖螺栓工作拉力Fp=1000N,z=3,f=0.15,Ks=1.2。求F∑=?解不滑移條件：F∑F∑

160120T=100N·m,z=6,求Fmax=?F1=?r1r2r1=60mm,r2=100mm一、受拉螺栓連接強度計算1.3系數(shù)是考慮擰緊剪應(yīng)力的影響1、僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接FF§3-5單個螺栓連接的強度計算例1：普通螺栓連接，3個螺栓,[σ]=200MPa,f=0.15,Ks=1.2,F∑=15000N,求所需螺栓的直徑d1？1)不滑移條件：=20000N2)強度條件：=12.86mmM16d1=13.835mm查標(biāo)準(zhǔn):2、受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓連接預(yù)緊力螺栓承受的總拉力？螺栓工作拉力氣缸螺栓聯(lián)接圖已受工作載荷螺栓所受的總拉力殘余預(yù)緊力未擰緊已擰緊,未受工作載荷螺栓剛度被聯(lián)接件剛度力變形力變形力變形力變形相對剛度變形力是靜強度計算當(dāng)工作拉力F變化時，應(yīng)驗算疲勞強度安全系數(shù)?？偫按驗算疲勞強度安全系數(shù)變形力0二、受剪螺栓連接的強度計算一、降低應(yīng)力幅§3-6提高螺紋連接強度的措施減小螺栓剛度（空心螺栓、加長螺栓）增大被連接件剛度（用金屬墊片）F減小螺栓剛度,增大被連接件剛度，同時增加預(yù)緊力。1、減小螺栓剛度空心螺栓、加長螺栓懸置螺母二、改善螺紋牙間的載荷分布三、減小應(yīng)力集中懸置螺母凸臺與沉孔五、采用合理的制造方法四、避免附加彎矩螺栓組受力分析軸向力橫向力旋轉(zhuǎn)力矩翻轉(zhuǎn)力矩F=F∑/z受拉受剪受拉受剪受拉螺栓受變載：緊聯(lián)接受Fp和Fσa影響疲勞強度單個螺栓強度計算受剪螺栓：松聯(lián)接：僅受Fp：受靜載：例1：一橫板用兩個普通螺栓聯(lián)在立柱上，已知P=4000N，L=200mm，a=100mm,f=0.15,試求螺栓小徑。LaP解:1、將外力P移至接合面形心2、求螺栓聯(lián)接處的橫向載荷FPLaPT=P*L轉(zhuǎn)矩PPLaTFF3、求螺栓的預(yù)緊力PLaPTFF不滑移條件：4、求螺栓小徑*討論1）其他條件不變，使螺栓之間的距離由100增至200mm,對連接有何影響？LaPa結(jié)論：受轉(zhuǎn)矩和傾覆力矩作用的螺栓組，螺栓應(yīng)遠離螺栓組形心或旋轉(zhuǎn)軸線。分析：當(dāng)兩個螺栓水平放置時的計算過程PLa例2:圖示氣缸蓋用6個普通螺栓聯(lián)接,已知氣缸壓力p=2MPa，D=80mm,取試求:1、螺栓小徑;2、安裝時預(yù)緊力pD解：1、求工作拉力F氣缸螺栓聯(lián)接圖2、求總拉力3、求螺栓小徑4、求螺栓的預(yù)緊力F力變形習(xí)題1、普通螺紋其

直徑為公稱直徑，其

直徑作為強度計算時危險截面直徑。2、標(biāo)記為M12×1.5-5g6g的螺紋，其公稱直徑為

mm，螺距為

mm。3、擰緊螺紋的力矩包括1)

力矩和2)力矩。4、螺紋連接防松的本質(zhì)在于

。5、舉出兩種靠摩擦防松的實例：1)

；2)

。6、開口銷與六角開槽螺母組成的防松，依據(jù)的是

防松的原理。7、一組螺栓連接中，螺栓的個數(shù)一般應(yīng)取成

數(shù)。8、進行螺栓組受力分析的目的是

。9、螺栓組采用普通螺栓連接，承受橫向外載荷，則螺栓本身所受的載荷是

。10、

螺栓的剛度，

被連接件的剛度，可提高受軸向載荷螺栓連接的強度。本章作業(yè)：P57習(xí)題3-7，3-8，3-91、用鉸制孔用螺栓聯(lián)接兩塊鋼板，當(dāng)其他條件不變時，螺栓的直徑增加一倍，擠壓應(yīng)力將減少為原來的

a)1／2b)1／4c)3／4d)3／82、對于受軸向變載荷作用的緊螺栓連接，若軸向工作載荷F在0～1000N之間循環(huán)變化，則該連接螺栓所受拉應(yīng)力的類型為

。A.非對稱循環(huán)應(yīng)力B.脈動循環(huán)變應(yīng)力C.對稱循環(huán)變應(yīng)力D.非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力1、有一受預(yù)緊力Fp和軸向工作載荷作用的緊螺栓連接，已知:Fp＝1000N，螺栓的剛度Cb與連接件的剛度Cm相等，軸向工作載荷F=1000N，試計算:(1)該螺栓所受的總拉力FQ;(2)殘余預(yù)緊力Fp′;(3)在預(yù)緊力Fp不變的條件下，若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷Fmax為多少?QQ2、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RTFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFSTR=Q/2=10000NQT=R×300=3000000N.mmR使各螺栓受到橫向工作載荷FSR：FSR=R/4=2500（N）受載最大的螺栓：受拉螺栓：受剪螺栓：二）設(shè)計計算

受拉螺栓

由預(yù)緊力Fp產(chǎn)生的摩擦力來傳遞外載荷FS。（?。篕S=1.3、f

=0.13）QFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFST

受剪螺栓選擇螺栓性能等級5.6受載最大螺栓的橫向載荷為：Fmax=9014（N）螺栓性能等級5.6

比較d>>d03一鋼板采用三個鉸制孔螺栓聯(lián)接,下列三個方案哪個最好?F