螺紋聯(lián)接的強度計算課件

§5-6螺紋聯(lián)接的強度計算1螺紋聯(lián)接的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則2松螺栓聯(lián)接的強度計算3緊螺栓聯(lián)接的強度計算3緊螺栓聯(lián)接的強度計算緊螺栓聯(lián)接強度計算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度條件：螺栓桿的剪切強度條件：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）強度計算準(zhǔn)則（與僅受預(yù)緊力的螺栓聯(lián)接相同）第四強度理論：螺栓的計算應(yīng)力為：FF/2F/2F0F0T1校核式設(shè)計式⑶同時受預(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）強度計算這時即可套用前面預(yù)緊力作用下螺栓強度計算式，考慮受載后補充擰緊，總載荷取總拉力F2的1.3倍設(shè)計式：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）～疲勞強度計算應(yīng)力幅：那么，強度條件為：對重要零件，校核疲勞安全系數(shù)：§5-5螺栓聯(lián)接受力分析和強度分析總結(jié)聯(lián)接狀態(tài)受力特點計算式設(shè)計式松螺栓聯(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，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度疲勞強度同上強度校核計算由機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計算螺栓中的最大拉力F2及危險截面最大應(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由機器要求確定工作載荷F由螺栓材料性能計算螺栓可承受最大拉力F2計算螺栓聯(lián)接中的殘余預(yù)緊力F1細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計NOYES確定螺栓預(yù)緊情況F0§5-8提高螺紋聯(lián)接強度的措施1降低應(yīng)力幅，提高螺栓疲勞強度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)上來說，加大過度部位圓角、設(shè)置卸載槽、設(shè)置卸載過渡結(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)受載時都產(chǎn)生應(yīng)力集中

設(shè)計和制造中應(yīng)增大過渡圓角，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、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。

實際證明螺栓的疲勞強度隨直徑的增大而降