機(jī)械設(shè)計(jì)制造講義14螺栓聯(lián)接

第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算

受力分析時(shí)可分為：普通螺栓聯(lián)接：松螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接僅受預(yù)緊力作用的螺栓受預(yù)緊力和工作載荷作用的螺栓緊螺栓第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算

（一）松螺栓聯(lián)接的計(jì)算1.受載荷形式—軸向拉伸

2.失效形式—螺栓拉斷

3.計(jì)算4.螺栓材料和許用應(yīng)力（§11.5）5.查手冊(cè)確定d，及其它有關(guān)尺寸。第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算(二）只受預(yù)緊力作用的螺栓

第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算

(二）只受預(yù)緊力作用的螺栓

例：如圖鋼板厚度用兩個(gè)鉸制孔用螺栓固定在機(jī)架上，F(xiàn)=5000N，其它尺寸如圖。板和機(jī)架材料均為Q235。試：（1）分析鉸制孔用螺栓的失效形式；（2）分析鉸制孔用螺栓的受力（3）按強(qiáng)度設(shè)計(jì)鉸制孔用螺栓的直徑（4）若用普通螺栓，計(jì)算螺栓的直徑（uc=0.2，Kn=1.1）解：1.鉸制孔用螺栓的失效形式為剪切和擠壓失效；2.受力分析：將載荷F向形心O簡(jiǎn)化后， 3.按剪切強(qiáng)度計(jì)算螺栓的直徑每個(gè)螺栓的受力按擠壓強(qiáng)度校核粗選d=10，d0=11mm的六角頭鉸制孔用螺栓，螺母d=10，H=8。根據(jù)機(jī)架，板厚及螺母H選用l=100（l3=82，l2=2）4.改用普通螺栓每個(gè)螺栓的預(yù)緊力選用兩個(gè)M30（d1=26.21）的六角螺栓。小結(jié)：受復(fù)合載荷螺栓，其合力按向量相加；鉸制孔用螺栓比普通螺栓尺寸小很多。選用兩個(gè)M10×100

GB27—88六角頭鉸制孔用螺栓。第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算(三）受預(yù)緊力和工作載荷作的緊螺栓聯(lián)接通過(guò)分析螺栓受力和變形的關(guān)系，求出螺栓的總拉力F0==FP+FFPFP第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算

(三）受預(yù)緊力和工作載荷作的緊螺栓聯(lián)接

受力和變形關(guān)系受力和變形關(guān)系圖11-17

第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算受力變形線(xiàn)圖（p368圖11-18）第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算(三）受預(yù)緊力和工作載荷作的緊螺栓聯(lián)接

受力變形線(xiàn)圖（p368圖11-18）

將兩圖合在一起第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算受工作載荷后受預(yù)緊力

由圖可得：第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算F0F

第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算由圖11-18中的幾何關(guān)系推出螺栓總拉力F0與預(yù)緊力Fp

、殘余預(yù)緊力和工作載荷F之間的關(guān)系：F0F

用式（11-16）計(jì)算螺栓的總拉力時(shí)，防止受載后接合面產(chǎn)生縫隙，殘余預(yù)緊力可參考：

緊密性有沖擊不穩(wěn)定載荷穩(wěn)定地腳螺栓

1.5~1.8F1.0~1.5F0.6~1.0F0.2~0.6FF第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算式（11-16）和（11-18）是計(jì)算螺栓總拉力的兩種表達(dá)式，視情況選用。

用式（11-18）計(jì)算螺栓的總拉力時(shí)，螺栓的相對(duì)剛度可由表11-5選?。粸榻档吐菟ǖ氖芰?，提高承載能力應(yīng)使螺栓的相對(duì)剛度值盡量小些，取較硬的墊片。第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算

(三）受預(yù)緊力和工作載荷作的緊螺栓聯(lián)接

螺栓拉伸強(qiáng)度條件：設(shè)計(jì)公式：第11章螺紋聯(lián)接

§11.4單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算

(三）受預(yù)緊力和工作載荷作的緊螺栓聯(lián)接

第11章螺紋聯(lián)接

§11.4.2鉸制孔用螺栓的強(qiáng)度計(jì)算預(yù)緊力小，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)可不考慮；失效形式：螺栓剪切及側(cè)面壓潰；第11章螺紋聯(lián)接

§11.5螺紋聯(lián)接件的材料和許用

應(yīng)力（自學(xué)）

表11-6

常用零件材料的力學(xué)性能等級(jí)和牌號(hào)表11-7

緊螺栓聯(lián)接的許用應(yīng)力、安全系數(shù)表11-8

受橫向載荷螺栓聯(lián)接的許用應(yīng)力、安全系數(shù)螺紋聯(lián)接件的常用材料：低碳鋼Q215（原A2）、10號(hào)鋼；----一般聯(lián)接中碳鋼Q235（原A3）、35、45號(hào)鋼；----一般聯(lián)接合金鋼40Cr、30CrMnTi。----承受沖擊、振動(dòng)載荷墊片材料：普通墊片：Q215、15、35號(hào)鋼；彈簧墊片：65Mn（需熱處理）

螺栓、螺母的性能等級(jí)：p371表11-6。材料的性能等級(jí)與應(yīng)力極限之間的換算關(guān)系（可用于估算）例如：螺栓材料4.6級(jí)，（Q235）則：第11章螺紋聯(lián)接

§11.6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施1.改善螺紋牙載荷分布不均的現(xiàn)象第一圈螺紋承擔(dān)約三分之一的載荷

第11章螺紋聯(lián)接§11.6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施1.改善螺紋牙載荷分布不均的現(xiàn)象圖11-23采用均載螺母

第11章螺紋聯(lián)接§11.6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

2.減小應(yīng)力集中圖11-24圓角和卸載結(jié)構(gòu)

第11章螺紋聯(lián)接§11.6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

3.降低應(yīng)力幅螺栓的總拉力與螺栓和被聯(lián)接件的剛度有關(guān)，減小螺栓剛度或增大被聯(lián)接件剛度都能降低應(yīng)力幅。第11章螺紋聯(lián)接

§11.6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

3.降低應(yīng)力幅腰狀桿螺栓和空心螺栓減小螺栓的剛度圖11-27汽缸采用密封環(huán)密封，增加被聯(lián)接件的剛度第11章螺紋聯(lián)接§11.6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

4.避免附加應(yīng)力

結(jié)構(gòu)上：凸臺(tái)；沉頭座；圖11-30斜面墊圈、球面墊圈第11章螺紋聯(lián)接§11.6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施

5.采用合理的制造工藝?yán)溏吢菟^部和滾壓螺紋；表面硬化工藝：氮化；氰化；碳氮共滲等處理；

第8章

螺旋傳動(dòng)一.螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)

1.傳動(dòng)比大，能得到較大的軸向推力；

2.精度高，能準(zhǔn)確地調(diào)整直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的距離和位置；

3.易實(shí)現(xiàn)自鎖；

4.效率較低，適于中小功率傳動(dòng)

第8章螺旋傳動(dòng)二.螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用承載小，工作時(shí)間短，有些要求較高的調(diào)整精度，有些要求較高的調(diào)整速度。調(diào)整螺旋以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，要求較高的運(yùn)動(dòng)速度和精度，傳導(dǎo)螺旋以傳遞動(dòng)力為主，受力大，速度低，間歇工作，通常要求自鎖。傳力螺旋特點(diǎn)功能

第8章螺旋傳動(dòng)三.螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，螺母固定：千斤頂螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)：機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)；螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)：螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿移動(dòng)：

第8章螺旋傳動(dòng)三.螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型按螺旋副的摩擦可分為：摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要專(zhuān)門(mén)的液壓系統(tǒng)供油。靜壓螺旋摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滾動(dòng)螺旋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，易于自鎖，摩擦阻力大，效率低，磨損快，滑動(dòng)螺旋特點(diǎn)摩擦性質(zhì)第8章螺旋傳動(dòng)

8.3滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

（自學(xué)）

1.滑動(dòng)螺旋的受力及失效分析

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