螺栓組的受力分析

關(guān)于螺栓組的受力分析牙型形狀：

三角

=30

矩形

=0

梯形

=15

鋸齒

=30

、3

右旋——多數(shù)用右旋左旋旋向單線螺紋：沿一根螺旋線形成的螺紋；雙線螺紋：沿二根螺旋線形成的螺紋；多線螺紋：沿三根以上螺旋線形成的螺紋；線數(shù)常用螺紋的類型見表9-1，P201。第2頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天常用的聯(lián)接螺紋要求自鎖性，故多用單線螺紋；傳動(dòng)螺紋要求傳動(dòng)效率高，故多用雙線或三線螺紋。米制：我國(guó)多采用米制螺紋；英制（管螺紋）；標(biāo)準(zhǔn)制4、主要尺寸、參數(shù)（看圖P199，圖9-1a）1）外徑d——螺紋的最大直徑，在標(biāo)準(zhǔn)中定為公稱直徑；2）內(nèi)徑d1——螺紋的最小直徑，在強(qiáng)度計(jì)算中常作為螺桿危險(xiǎn)截面的計(jì)算直徑；3）中徑d2——近似等于螺紋的平均直徑；4）螺距t——相鄰兩牙中徑線上對(duì)應(yīng)軸線間的距離;第3頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天5）導(dǎo)程S——同一條螺旋線相鄰兩牙的軸向距離；單線：S=t雙線：S=2t多線：S=ntn——頭數(shù)；右旋6）升角

：螺旋線與水平線夾角；ttSd2

S

d2

7）牙型角

牙型斜角

8）牙的工作高度h第4頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、各種螺紋的特點(diǎn)、應(yīng)用自鎖條件：升角

<

v（摩擦角）；牙型斜角

越小越不容易加工。綜合摩擦系數(shù)：牙型斜角

大，cos

小，f

大

v大1——用于聯(lián)接；2、3、4——很少用聯(lián)接；

v

矩形、梯形——傳動(dòng)絲杠；第5頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、螺紋聯(lián)接1、類型表9-1圖螺栓聯(lián)接書P201（松配）上、下受力表9-1圖螺栓聯(lián)接書P201

（緊配）左、右受力表9-1圖螺桿與孔之間有一定的間隙——普通螺栓聯(lián)接；表9-1圖螺桿與孔之間無(wú)間隙，有配合——鉸制孔螺栓聯(lián)接；第6頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天表9-1圖這種聯(lián)接適用于結(jié)構(gòu)上不能采用螺栓聯(lián)接的場(chǎng)合，例如被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用雙頭螺柱聯(lián)接；表9-1圖這種聯(lián)接在結(jié)構(gòu)上比雙頭螺柱聯(lián)接簡(jiǎn)單、緊湊。其用途和雙頭螺柱聯(lián)接相似，但如經(jīng)常拆裝時(shí)，易使螺紋孔磨損，故多用于受力不大，或不需要經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合。表9-1圖雙頭螺柱聯(lián)接書P201表9-1圖螺釘聯(lián)接書P201第7頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天把軸上零件與軸聯(lián)接在一起，聯(lián)接強(qiáng)度不大時(shí)：表9-1圖擰緊后與軸緊貼，則與軸表面有摩擦力，聯(lián)接力不大；表9-1圖在軸上挖一凹槽，頭部有頂尖，比第一個(gè)聯(lián)接力要大些，不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，也不會(huì)軸向移動(dòng)。表9-1圖緊定螺釘聯(lián)接（平底）書P202表9-1圖緊定螺釘聯(lián)接（帶頂尖）書P202第8頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖9-4將機(jī)架固定在地基上，坑里放石子、水泥，等干后，對(duì)好孔擰緊后就固定住了。2、裝配形式普通螺栓聯(lián)接孔>軸松配（受拉應(yīng)力）鉸制孔螺栓聯(lián)接孔=軸緊配（受剪應(yīng)力）——從受力來分析圖9-4地腳螺栓聯(lián)接書P202第9頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、安裝形式緊螺栓——擰緊；螺母需要擰緊，處于拉伸與扭轉(zhuǎn)復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下；松螺栓——不擰緊；螺母不需要擰緊，在承受工作載荷之前，螺栓不受力。例如起重吊鉤等；P2144、螺紋零件精度等級(jí)A、B、C：A級(jí)精度最高，通常用C級(jí)；材料熱處理尺寸系列化標(biāo)準(zhǔn)化M10×100（三角、中徑、長(zhǎng)度）第10頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、擰緊在使用上，絕大多數(shù)螺紋聯(lián)接在裝配時(shí)都必須擰緊；預(yù)緊的目的在于增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性。預(yù)緊力的大小是通過擰緊力矩來控制的。因此，應(yīng)從理論上找出預(yù)緊力和擰緊力矩之間的關(guān)系。端面摩擦力矩T2摩擦力矩T1擰緊力矩TQp如圖所示，由于擰緊力矩T（T=FL）的作用，使螺栓和被聯(lián)接件之間產(chǎn)生預(yù)緊力Qp。由《機(jī)械原理》可知，擰緊力矩T等于螺旋副間的摩擦阻力矩T1和螺母環(huán)形端面和被聯(lián)接件（或墊圈）支撐面間的摩擦阻力矩T2之和，即：第11頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天其中：kt——擰緊系數(shù)，0.1～0.3；Qp——預(yù)緊力；d——螺栓的公稱直徑；對(duì)于一定公稱直徑d的螺栓，當(dāng)所要求的預(yù)緊力Qp已知時(shí)，即可按上式確定扳手的擰緊力矩T。控制預(yù)緊力的方法很多，有以下幾種方法：1、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、伸長(zhǎng)、圈數(shù)來判斷擰緊力的大小；2、用測(cè)力矩扳手、定力矩扳手；圖9-6測(cè)力矩扳手書P204圖9-6定力矩扳手書P204第12頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、設(shè)計(jì)螺栓的方法成組使用，，應(yīng)力均勻分布。QpSPFmax=?螺栓組受力分析——求Fmax;單個(gè)螺栓的受力分析——求Q；1、受力分析第13頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、應(yīng)力分析3、失效分析4、材料選擇5、計(jì)算準(zhǔn)則6、主要參數(shù)計(jì)算：d——查標(biāo)準(zhǔn)螺栓、螺母、墊片；7、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)l（螺桿長(zhǎng)度）——根據(jù)被聯(lián)接件的厚度；習(xí)題：第四章螺紋零件一、選擇題第14頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、在常用的螺旋傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率最高的螺紋是

。 （1）三角形螺紋；（2）梯形螺紋；（3）鋸齒形螺紋；（4）矩形螺紋；2、在常用的螺紋聯(lián)接中，自鎖性最好的螺紋是

。 （1）三角形螺紋；（2）梯形螺紋；（3）鋸齒形螺紋；（4）矩形螺紋；3、當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不太厚時(shí)，宜采用

。 （1）雙頭螺柱聯(lián)接；（2）螺栓聯(lián)接；（3）螺釘聯(lián)接；（4）緊定螺釘聯(lián)接；4、當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用

。 （1）螺栓聯(lián)接；（2）螺釘聯(lián)接；（3）雙頭螺柱聯(lián)接；（4）緊定螺釘聯(lián)接；4123第15頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天5、當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用

。 （1）螺栓聯(lián)接；（2）螺釘聯(lián)接；（3）雙頭螺柱聯(lián)接；（4）緊定螺釘聯(lián)接；6、在擰緊螺栓聯(lián)接時(shí)，控制擰緊力矩有很多方法，例如

。 （1）增加擰緊力；（2）增加扳手力臂；（3）使用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手；7、螺紋聯(lián)接預(yù)緊的目的之一是

。 （1）增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性；（2）增加被聯(lián)接件的剛性；（3）減小螺栓的剛性；8、有一汽缸蓋螺栓聯(lián)接，若汽缸內(nèi)氣體壓力在0～2Mpa之間循環(huán)變化，則螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律為

。 （1）對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力；（2）脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力；（3）非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力；（4）非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力；2313第16頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天六、螺栓組的受力分析絕大多數(shù)情況下，螺栓都是成組使用的，在這一組中，螺栓規(guī)格完全一致。進(jìn)行螺栓組受力分析的目的是：求出受力最大的螺栓及其所受的力。下面針對(duì)幾種典型的受載情況，分別加以討論。1、受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接圖1為一受軸向總載荷F

的汽缸蓋螺栓組聯(lián)接。F

的作用線與螺栓軸線平行，根據(jù)螺栓的靜力平衡及變形協(xié)調(diào)條件，每個(gè)螺栓所受的軸向工作載荷為：Z——螺栓個(gè)數(shù)；PF

=P

S圖1汽缸蓋螺栓組聯(lián)接第17頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接QpF

F

Ffa）松配（普通螺栓聯(lián)接）上圖所示為一由螺栓組成的受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接。橫向載荷的作用線與螺栓軸線垂直，當(dāng)采用普通螺栓聯(lián)接時(shí)，靠聯(lián)接預(yù)緊后在結(jié)合面間產(chǎn)生的摩擦力來抵抗橫向載荷。對(duì)于普通螺栓聯(lián)接，應(yīng)保證聯(lián)接預(yù)緊后，結(jié)合面間所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷。假設(shè)各螺栓所需要的預(yù)緊力均為Qp，螺栓數(shù)目為z，則其平衡條件為（靠摩擦力與外載荷平衡）：第18頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天ks——防滑系數(shù)，1.1～1.3;QpF

F

Ffi——結(jié)合面數(shù)；第19頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天B）緊配（鉸制孔螺栓聯(lián)接）

F

當(dāng)采用緊配螺栓聯(lián)接時(shí)，靠螺栓桿受剪切和擠壓來抵抗橫向載荷。因此，每個(gè)螺栓所受的橫向工作剪力為：z——螺栓數(shù)目；第20頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、受轉(zhuǎn)矩的螺栓組聯(lián)接Tr1r3r4r2QpfQpf松配Tr1r3r4r2QpfQpf緊配機(jī)架地基A）松配當(dāng)采用普通螺栓時(shí)，靠聯(lián)接預(yù)緊后在結(jié)合面間產(chǎn)生的摩擦力矩來抵抗轉(zhuǎn)矩T。根據(jù)作用在底板上的力矩平衡的條件得：由上式可得各螺栓所需的預(yù)緊力為：式中：f——結(jié)合面的摩擦系數(shù)；ri——第i個(gè)螺栓的軸線到螺栓組對(duì)稱中心O的距離；z——螺栓數(shù)目；ks——防滑系數(shù)，同前。第21頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天b)緊配當(dāng)采用緊配螺栓時(shí)，在轉(zhuǎn)矩T的作用下，各螺栓受到剪切和擠壓作用，則各螺栓的剪切變形量與各該螺栓軸線到螺栓組對(duì)稱中心O的距離成正比。即距螺栓組對(duì)稱中心O越遠(yuǎn)，螺栓的剪切變形量越大，其所受的工作剪力也越大。如圖所示，用ri、rmax分別表示第i個(gè)螺栓和受力最大螺栓的軸線到螺栓組對(duì)稱中心O的距離；Fi、Fmax分別表示第i個(gè)螺栓和受力最大螺栓的工作剪力，則得：上式可變形為：第22頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天根據(jù)作用在底板上的力矩平衡的條件得：把代入聯(lián)解以上兩式，可求得受力最大的螺栓的工作剪力為：第23頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、受傾覆力矩M機(jī)架地基M在M的作用下，軸線左邊的螺栓將受到工作拉力F，而軸線右邊的螺栓的預(yù)緊力將減小。根據(jù)底板的靜力平衡條件有：根據(jù)螺栓的變形協(xié)調(diào)條件得知，各螺栓的工作拉力也與這個(gè)距離成正比，于是有：各螺栓的工作拉力即可通過聯(lián)立以上兩式求出。第24頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天在圖中左邊距底板翻轉(zhuǎn)軸線最遠(yuǎn)的螺栓1和10的工作拉力最大，為：一般來說，其他型式的螺栓受力也可這樣分析，其中有些還是上述四種的特例或組合。第25頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天總結(jié)螺栓組單個(gè)螺栓軸向——軸向力松配：——軸向力Qp緊配：——橫向力（假定每個(gè)螺栓所受力相同）松配：——軸向力Qp緊配：——橫向力（單個(gè)螺栓所受力是不等的）（rmax）軸向力橫向力橫向——轉(zhuǎn)矩——對(duì)于單個(gè)螺栓來講只受兩個(gè)方向的載荷傾覆力矩——軸向力（rmax）翻轉(zhuǎn)半徑最大的地方;第26頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天例題1平行，均勻分布

F支架吊環(huán)解：第27頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天例題2某鋼制吊架用螺栓組固定在水平鋼梁上，螺栓組由四個(gè)普通螺栓組成。吊架FQFQMr1r2r3r2解：找中心線，向中心簡(jiǎn)化，向聯(lián)接中心平移。有兩種基本外載荷：軸向力和傾覆力矩，在傾覆力矩作用下，一邊受拉，另一邊受力減小，力臂最大處，載荷最大。第28頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天例題3螺栓組聯(lián)接的的三種方案如圖示，試問哪個(gè)方案較好？哪種螺栓布局更合理？RRRaaaar=aF1F2F1F2RF1TF1-F2F1

解：(1)a）松配b）緊配第29頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天F1F2F1F2RT（2）第二種方案半徑為aRF1F2F1F2Fmax（3）第三種半徑為a，最合理。同時(shí)由三個(gè)螺栓來承受轉(zhuǎn)矩T，每個(gè)螺栓F2。F2是有兩個(gè)螺栓起作用。用平行四邊形法則，預(yù)緊力小。a)緊配橫向力比第一種小，要合理一些，所用的螺栓直徑很小。第30頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天例題4試分析圖示電動(dòng)機(jī)螺栓聯(lián)接中受哪幾種基本載荷？RVHHVMHVVMVHHT解：左、右翻，前、后翻。同時(shí)受橫向、軸向、轉(zhuǎn)矩和翻轉(zhuǎn)力矩的作用。第31頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天七、失效分析、計(jì)算準(zhǔn)則軸向、橫向載荷——無(wú)論受何種形式；受軸向載荷：斷裂、塑性變形受橫向載荷：剪斷、壓潰斷裂剪斷壓潰失效計(jì)算準(zhǔn)則對(duì)單個(gè)螺栓聯(lián)接而言，其受力的形式不外乎是受軸向力或受橫向力。第32頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天對(duì)于受拉螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂，因而其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證螺栓的靜力拉伸強(qiáng)度；對(duì)于受剪螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿和孔壁間壓潰或螺栓桿被剪斷，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度。八、單個(gè)螺栓的受力分析1、受軸向載荷a)松螺栓聯(lián)接松螺栓聯(lián)接裝配時(shí)，螺母不需要擰緊。在承受工作載荷之前，螺栓不受力。例如起重吊鉤等的螺紋連接均屬此類。圖9-18起重吊鉤的松螺栓聯(lián)接書P214第33頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天現(xiàn)以起重吊鉤的螺紋聯(lián)接為例，說明松螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算方法。如圖9-18所示，當(dāng)聯(lián)接承受工作載荷F時(shí)，螺栓所受的工作拉力為F，則螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件為：F

（拉應(yīng)力）或式中：d1——螺栓危險(xiǎn)截面的直徑，mm；

[

]——螺栓材料的許用應(yīng)力，Mpa；第34頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天b)只受預(yù)緊力緊螺栓聯(lián)接裝配時(shí)，螺母需要擰緊，，在擰緊力矩作用下，螺栓除受預(yù)緊力Qp的拉伸而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力外，還受螺紋摩擦力矩T1的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，使螺栓處于拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下。螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸應(yīng)力為：螺栓危險(xiǎn)截面的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為：第35頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天把參數(shù)代入上式后可得：根據(jù)第四強(qiáng)度理論，求出螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力為：由此可得：由此可見，緊螺栓聯(lián)接在擰緊時(shí)雖是同時(shí)承受拉伸和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用，但在計(jì)算時(shí)，可以只按拉伸強(qiáng)度計(jì)算，并將所受的拉力（預(yù)緊力）增大30%來考慮扭轉(zhuǎn)的影響。第36頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天C）受預(yù)緊力和軸向外載Qp和FQ=?Qp+F工作載荷PF

這種緊螺栓聯(lián)接承受軸向拉伸工作載荷后，由于螺栓和被聯(lián)接件的彈性變形，螺栓所受的總拉力并不等于預(yù)緊力和工作拉力之和。應(yīng)從分析螺栓聯(lián)接的受力和變形的關(guān)系入手，找出螺栓總拉力的大小。第37頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖9-19表示單個(gè)螺栓聯(lián)接在承受軸向拉伸載荷前后的受力及變形情況。QpQp’

m

b

b

mQpQp’F圖9-19a是螺母剛好擰到和被聯(lián)接件相接觸，但尚未擰緊。此時(shí)，螺栓和被聯(lián)接件都不受力，因而也不產(chǎn)生變形。圖9-19b是螺母已擰緊，但尚未承受工作載荷。此時(shí)，螺栓受預(yù)緊力Qp的拉伸作用，其伸長(zhǎng)量為

b。相反，被聯(lián)接件則在Qp的壓縮作用下，其壓縮量為

m。第38頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖9-19c是承受工作載荷時(shí)的情況。當(dāng)螺栓承受工作載荷后，因所受的拉力由Qp增至Q而繼續(xù)伸長(zhǎng)，其伸長(zhǎng)量增加

，總伸長(zhǎng)量為

b+

。與此同時(shí)，原來被壓縮的被聯(lián)接件，因螺栓伸長(zhǎng)而被放松，其壓縮量也隨著減小。根據(jù)聯(lián)接的變形協(xié)調(diào)條件，則被聯(lián)接件壓縮變形的減小量應(yīng)等于螺栓拉伸變形的增加量

。因而，總壓縮量為

m

=

m－

。而被聯(lián)接件的壓縮力由Qp減至Qp

。Qp

稱為殘余預(yù)緊力。顯然，聯(lián)接受載后，由于預(yù)緊力的變化，螺栓的總拉力Q并不等于預(yù)緊力Qp與工作拉力F之和，而等于殘余預(yù)緊力Qp

與工作拉力F之和。第39頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天上述的螺栓和被聯(lián)接件的受力和變形關(guān)系，還可以用線圖表示。圖9-20a、b分別表示螺栓和被聯(lián)接件的受力與變形的關(guān)系。由圖可見，在聯(lián)接尚未承受工作拉力F時(shí)，螺栓的拉力和被聯(lián)接件的壓縮力都等于預(yù)緊力Qp。因此，為分析上的方便，可將圖9-20a、b，合并成圖9-20c。力變形Qp

b

b力變形Qp

m

m第40頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天如圖9-20d所示，當(dāng)聯(lián)接承受工作載荷F時(shí)，螺栓的總拉力為Q，相應(yīng)的總伸長(zhǎng)量

b+

；被聯(lián)接件的壓縮力等于殘余預(yù)緊力Qp

，相應(yīng)的總壓縮量為

m

=

m－

。由圖可見，螺栓的總拉力Q等于殘余預(yù)緊力Qp

與工作拉力F之和，即：力變形Qp

b

b

m

m

QFQp

F1

F2圖9-20單個(gè)螺栓聯(lián)接受力變形線圖第41頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天螺栓的預(yù)緊力Qp與殘余預(yù)緊力Qp

、總拉力Q的關(guān)系，可由圖9-20中的幾何關(guān)系推出。由圖9-20可得：式中Cb、Cm分別表示螺栓和被聯(lián)接件的剛度。由圖9-20d得，螺栓的總拉力為：螺栓的殘余預(yù)緊力為：第42頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天為了保證聯(lián)接的緊密性，以防止聯(lián)接受載后結(jié)合面間產(chǎn)生縫隙，應(yīng)使Qp

>0。推薦采用Qp

為：對(duì)于有密封性要求的聯(lián)接：Qp

=（1.5～1.8）F；對(duì)于一般聯(lián)接，工作載荷穩(wěn)定：Qp

=（0.2～0.6）F；工作載荷不穩(wěn)定時(shí)：Qp

=（0.6～1.0）F；對(duì)于地腳螺栓聯(lián)接：Qp

F；設(shè)計(jì)時(shí)，可先根據(jù)連接的受載情況，求出螺栓的工作拉力F；再根據(jù)聯(lián)接的工作要求選取Qp

值；然后按式（9-12）計(jì)算螺栓的總拉力Q。求得Q值后即可進(jìn)行螺栓強(qiáng)度計(jì)算。考慮到螺栓在總拉力Q的作用下；可能需要補(bǔ)充擰緊，故仿前將總拉力增加30%以考慮扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的影響。于是螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件為：螺栓總拉力為：Q——第43頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天補(bǔ)充擰緊產(chǎn)生的螺紋摩擦力矩為：T1——Qp下——1.3Q下——1.3這兩個(gè)不一樣按照第四強(qiáng)度理論：或第44頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天例題9-1：P219圖9-23圖9-23所示鋼制搭接梁用8個(gè)螺栓（每側(cè)4個(gè)）連接起來。梁的厚度為25mm，搭板厚度為15mm，梁上的橫向靜載荷F∑=40kN，梁與搭板接合面之間的摩擦因數(shù)f=0.15，取過載系數(shù)Kf=1.2，裝配時(shí)不控制預(yù)緊力，試分別按鋼制普通螺栓連接和鋼制鉸制孔用螺栓連接設(shè)計(jì)此連接，并確定連接件的規(guī)格。第45頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天習(xí)題：第四章螺紋零件一、選擇題8、承受預(yù)緊力F

的緊螺栓聯(lián)接在受工作拉力F時(shí)，剩余預(yù)緊力為F

，其螺栓所受的總拉力F0為

。（1）；（2）；（3）；（4）；9承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的緊螺栓聯(lián)接，該聯(lián)接中的螺栓

。（1）受剪切作用；（2）受拉伸作用；（3）受剪切和拉伸作用；（4）既可能受剪切又可能受拉伸作用；24第46頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天10、現(xiàn)有一單個(gè)螺栓聯(lián)接，要求被聯(lián)接件的結(jié)合面不分離，假定螺栓的剛度Cb與被聯(lián)接的剛度Cm相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為F

，現(xiàn)開始對(duì)聯(lián)接施加軸向載荷，當(dāng)外載荷達(dá)到與預(yù)緊力F

的大小相等時(shí)，則

。（1）被聯(lián)接件發(fā)生分離，聯(lián)結(jié)失效；（2）被聯(lián)接件即將發(fā)生分離，聯(lián)接不可靠；（3）聯(lián)接可靠，但不能再繼續(xù)加載；（4）聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，外載荷F還可繼續(xù)增加到接近預(yù)緊力F

的兩倍；11、在下列四種具有相同公稱直徑和螺距并采用相同的配對(duì)材料的傳動(dòng)螺旋副中，傳動(dòng)效率最高的是

。（1）單線矩形螺紋；（2）單線梯形螺紋；；（3）雙線矩形螺紋；（4）雙線鋸齒形螺紋；12、被聯(lián)接件受橫向載荷作用時(shí)，若采用一組普通螺栓聯(lián)接，則載荷靠

來傳遞。（1）結(jié)合面之間的摩擦力；（2）螺栓的剪切和擠壓；（3）螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓；431第47頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天13、設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接時(shí)，雖然每個(gè)螺栓的受力不一定相等，但對(duì)該組螺栓仍均采用相同的材料、直徑和長(zhǎng)度，這主要是為了

。（1）外形美觀；（2）購(gòu)買方便；（3）便于加工和安裝；14、確定緊螺栓聯(lián)接中拉伸和扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷作用下的當(dāng)量應(yīng)力時(shí)，通常是按

來進(jìn)行計(jì)算的。（1）第一強(qiáng)度理論；（2）第二強(qiáng)度理論；（3）第三強(qiáng)度理論；（4）第四強(qiáng)度理論；15、當(dāng)采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向載荷時(shí)，螺栓桿受到

作用。（1）彎曲和擠壓；（2）拉伸和剪切；（3）剪切和擠壓；（4）扭轉(zhuǎn)和彎曲；343第48頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天八、單個(gè)螺栓的受力分析1、受軸向力a)松螺栓：b)只受預(yù)緊力Qpc)Qp和F（受預(yù)緊力和軸向外載）對(duì)于受軸向變載荷的重要聯(lián)接，除作靜強(qiáng)度計(jì)算外，還應(yīng)根據(jù)下述方法，對(duì)螺栓的疲勞強(qiáng)度作精確校核。力變形Qp

b

b

m

m

QFQp

0～F螺栓中總拉力的變化螺栓工作拉力的變化圖5-17承受軸向變載荷的螺栓聯(lián)接第49頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天如圖9-21所示，當(dāng)工作拉力在0～F之間變化時(shí)，螺栓所受的總拉力將在Qp～Q之間變化，則螺栓危險(xiǎn)剖面的最大拉應(yīng)力為：

0/2045

45

a

mA

D

G

C45

試件零件

-1

-1/K

(

0/2,

0/2)(

0/2,

0/2K

)r=C

m=C

min=C0

a

mADGCMNM3′N3′I45

minM

minN第50頁(yè),共58頁(yè)，2024年2月25日，星期天最小拉應(yīng)力（注意此時(shí)螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律是

min保持不變）為：應(yīng)力幅為：設(shè)螺栓的工作應(yīng)力點(diǎn)在OJGI區(qū)域內(nèi)，則其應(yīng)力線應(yīng)與極限應(yīng)