螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算課件

§5-6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋聯(lián)接的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2松螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算3緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算3緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算⑴僅受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接⑵受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接⑶同時(shí)受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接⑵受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件：螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件：Lmin——擠壓面的最小高度,Lmin≥1.25d0d0

——光桿直徑①當(dāng)用鉸制孔用螺栓聯(lián)接時(shí)預(yù)緊力F0（拉伸應(yīng)力）+螺紋摩擦力矩T1（扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力）強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則（與僅受預(yù)緊力的螺栓聯(lián)接相同）第四強(qiáng)度理論：螺栓的計(jì)算應(yīng)力為：FF/2F/2F0F0T1校核式設(shè)計(jì)式⑶同時(shí)受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接螺栓受預(yù)緊力F0后，再在工作拉力F的作用下，螺栓的總拉力F2=?被聯(lián)接件總壓縮量為：螺栓總伸長(zhǎng)量為：螺栓中總拉力為：F2(F2＞F1)（1）式中F1為殘余預(yù)緊力F0F2力與變形線圖λbF0Ob力變形λmOm力F0λmλbObOm力變形θmθbF0螺栓被聯(lián)接件合并后預(yù)緊后：預(yù)緊且有工作載荷后：△FF0ObOm力變形ABCλbλm△λθbθmF2FF1力與變形線圖各力定義:1、預(yù)緊力F0（擰緊螺母后，作用在螺栓上的拉力和被聯(lián)件上壓力）2、工作拉力F（對(duì)螺栓聯(lián)接施加的外載荷）3、

殘余預(yù)緊力F14、螺栓的總拉力F2

△FF0ObOm力變形ABCλbλm△λθbθmF2FF1（2）（3）（1）強(qiáng)度計(jì)算這時(shí)即可套用前面預(yù)緊力作用下螺栓強(qiáng)度計(jì)算式，考慮受載后補(bǔ)充擰緊，總載荷取總拉力F2的1.3倍設(shè)計(jì)式：校核式軸向工作載荷變化范圍：0

～F螺栓所受的總軸向拉力：F0

～F2螺栓中的應(yīng)力變化范圍：（忽略螺紋間摩擦力矩）～疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力幅：那么，強(qiáng)度條件為：對(duì)重要零件，校核疲勞安全系數(shù)：§5-5螺栓聯(lián)接受力分析和強(qiáng)度分析總結(jié)聯(lián)接狀態(tài)受力特點(diǎn)計(jì)算式設(shè)計(jì)式松螺栓聯(lián)接承載前螺栓不受力，承載后螺栓受拉力緊螺栓聯(lián)接僅受預(yù)緊力作用的螺栓聯(lián)接受橫向載荷普通螺栓螺栓只受預(yù)緊力，靠摩擦力抵抗外載時(shí)，應(yīng)控制預(yù)緊力鉸制孔用螺栓螺栓受預(yù)緊力，受工作載荷的剪切和擠壓作用取二式計(jì)算結(jié)果中較大的ds選擇螺栓受軸向載荷工作前受預(yù)緊力，工作后受殘余預(yù)緊力及工作載荷共同作用靜強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度同上強(qiáng)度校核計(jì)算由機(jī)器要求確定工作載荷F由工作性能要求確定工作狀態(tài)下連接的緊密性要求確定殘余預(yù)緊力F1計(jì)算螺栓中的最大拉力F2及危險(xiǎn)截面最大應(yīng)力σca試選螺栓尺寸，確定d1細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)NOYES由工作性能要求確定工作狀態(tài)下連接的緊密性要求確定需要的殘余預(yù)緊力[F1]試選螺栓尺寸，確定d1由機(jī)器要求確定工作載荷F由螺栓材料性能計(jì)算螺栓可承受最大拉力F2計(jì)算螺栓聯(lián)接中的殘余預(yù)緊力F1細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)NOYES確定螺栓預(yù)緊情況F0§5-8提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施1降低應(yīng)力幅，提高螺栓疲勞強(qiáng)度2改善螺紋牙上載荷分布不均勻現(xiàn)象3減小應(yīng)力集中4采用合理的制造工藝方法1降低應(yīng)力幅，提高螺栓疲勞強(qiáng)度由式可知：減小螺栓剛度Cb或增大被聯(lián)接件的剛度Cm都可以減小應(yīng)力幅，提高螺栓的疲勞性能。但是，F(xiàn)1減小，聯(lián)接的緊密性受到了影響?！锟稍诓挥绊戩o強(qiáng)度的條件下增大預(yù)緊力，以保持聯(lián)接緊密性。②柔性螺栓：空心、腰桿③螺母下加彈性元件△F′△FF2′F2F1′F1F0m′bmm′mCm′Cm⑵增加被聯(lián)接件的剛度Cm①剛度大的墊圈3減小應(yīng)力集中⑴主要從螺栓結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，加大過(guò)度部位圓角、設(shè)置卸載槽、設(shè)置卸載過(guò)渡結(jié)構(gòu)、螺紋收尾處留退刀槽。r零件幾何形狀結(jié)構(gòu)尺寸發(fā)生變化，當(dāng)受載時(shí)都產(chǎn)生應(yīng)力集中

設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)增大過(guò)渡圓角，增加卸載結(jié)構(gòu)，避免偏心載荷，提高制造精度。⑵從設(shè)計(jì)、裝配、制造上設(shè)法避免附加應(yīng)力的產(chǎn)生。支承面不平采用凸臺(tái)或沉孔結(jié)構(gòu)切削加工支承面被聯(lián)接件變形太大球面墊圈腰環(huán)螺栓4采用合理的制造工藝方法

冷鐓螺栓頭部、滾壓螺紋的螺栓比切制螺紋疲勞性能好，另外，氮化、氰化、噴丸處理可提高螺紋聯(lián)接件的疲勞強(qiáng)度。采用冷墩螺栓頭部，滾壓螺紋，使應(yīng)力集中變小，金屬流線合理，冷作硬化硬表面留有殘余應(yīng)力。

滾壓螺紋疲勞強(qiáng)度比切削提高30～40％，而且材料利用率高，生產(chǎn)效率高，制造成本低。

實(shí)際證明螺栓的疲勞強(qiáng)度隨直徑的增大而降