《螺紋連接解析》PPT課件.ppt

31 螺紋 3.2 螺紋連接的基本類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)連接 3.3 螺紋連接的預(yù)緊與放松 3.4 螺紋組連接的設(shè)計(jì) 3.5 單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 3.6 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施,第三章 螺紋聯(lián)接,螺紋聯(lián)接：是利用螺紋零件構(gòu)成的一種可拆聯(lián)接,3.1螺紋,左旋螺紋和右旋螺紋（常用右旋螺紋） 單線螺紋和多線螺紋（單線螺紋自鎖性能好；多線螺紋傳遞效率高）,螺紋分為內(nèi)螺紋和外螺紋，主要用于聯(lián)接和傳動(dòng)。,螺紋的牙型,1 螺紋的類(lèi)型及特點(diǎn),三角形 矩形 梯形 鋸齒形,主要用于聯(lián)接,多用于傳動(dòng),螺紋的分類(lèi),按螺紋的牙型分,按螺紋的旋向分,按螺旋線的根數(shù)分,按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分,按螺旋的作用分,按母體形狀分,矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋,螺紋的牙型,螺紋特點(diǎn),1、三角形螺紋,特點(diǎn)：螺紋牙根 部的強(qiáng)度較高， 自鎖性能好，用 于聯(lián)接。按螺距 的大小分為粗牙 螺紋和細(xì)牙螺紋。,2、矩形螺紋,特點(diǎn)： 其傳動(dòng)效率高， 多用于傳動(dòng)。 牙根強(qiáng)度低， 螺紋牙磨損 后間隙難以 補(bǔ)償。使傳 動(dòng)精度降低， 故已被梯形 螺紋所代替。,3 梯形螺紋,特點(diǎn)： 比矩形螺紋 效率略低，但工藝 性好、牙根強(qiáng)度高。 在螺旋傳動(dòng)中有廣 泛應(yīng)用,4 、鋸齒形螺紋,特點(diǎn)：它綜合了矩 形螺紋效率高和梯 形螺紋牙根強(qiáng)度高 的優(yōu)點(diǎn),能承受較大 的載荷,但只能用于 單向傳動(dòng)。,按螺紋的牙型分,螺紋的分類(lèi),按螺紋的旋向分,按螺旋線的根數(shù)分,按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分,按螺旋的作用分,按母體形狀分,矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋,右旋螺紋,左旋螺紋,設(shè)計(jì)：潘存云,設(shè)計(jì)：潘存云,按螺紋的牙型分,螺紋的分類(lèi),按螺紋的旋向分,按螺旋線的根數(shù)分,按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分,按螺旋的作用分,按母體形狀分,矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋,右旋螺紋,左旋螺紋,單線螺紋 多線螺紋,一般: n 4,雙線螺紋,單線螺紋,S = 2P,S =P,n線螺紋: S = n P,按螺紋的牙型分,螺紋的分類(lèi),按螺紋的旋向分,按螺旋線的根數(shù)分,按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分,按螺旋的作用分,按母體形狀分,矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋,右旋螺紋,左旋螺紋,單線螺紋 多線螺紋,外螺紋 內(nèi)螺紋,設(shè)計(jì)：潘存云,按螺紋的牙型分,螺紋的分類(lèi),按螺紋的旋向分,按螺旋線的根數(shù)分,按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分,按螺旋的作用分,按母體形狀分,矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋,右旋螺紋,左旋螺紋,單線螺紋 多線螺紋,外螺紋 內(nèi)螺紋,聯(lián)接螺紋 傳動(dòng)螺紋,螺旋傳動(dòng),聯(lián)接螺紋,傳動(dòng)螺紋,按螺紋的牙型分,螺紋的分類(lèi),按螺紋的旋向分,按螺旋線的根數(shù)分,按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分,按螺旋的作用分,按母體形狀分,矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋,右旋螺紋,左旋螺紋,單線螺紋 多線螺紋,外螺紋 內(nèi)螺紋,聯(lián)接螺紋 傳動(dòng)螺紋,圓柱螺紋 圓錐螺紋,圓柱螺紋,圓錐螺紋,管螺紋,螺紋按工作性質(zhì)分為聯(lián)接用螺紋和傳動(dòng)用螺紋,螺紋有外螺紋與內(nèi)螺紋之分,螺旋線一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。 螺紋一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖形通過(guò)圓柱體的軸線，就得到螺紋。,螺紋形成,5-1 螺紋,大徑d 是螺紋的公稱(chēng)直徑。,小徑d1常用于強(qiáng)度計(jì)算。,中徑d2常用于幾何計(jì)算。,螺距P 中徑線上，相鄰兩螺紋牙上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。,導(dǎo)程 S 沿螺紋上同一條螺旋線 轉(zhuǎn)一周所移動(dòng)的軸向距離，S = nP。,線數(shù) n 螺紋的螺旋線數(shù)目。,牙型角a在軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。,螺紋,牙型高度h牙頂和牙底間垂直于軸線的距離,螺紋旋向分左旋和右旋，常用右旋螺紋,螺紋升角y螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。,二、螺紋幾何參數(shù),螺紋的主要參數(shù)包括： 牙型：常見(jiàn)的有三角形、梯形、鋸齒形、矩形 直徑：有三徑。 線數(shù)：有單線和多線。 旋向：有左旋和右旋。 螺距和導(dǎo)程：?jiǎn)尉€時(shí)S=P，多線時(shí)S=nP,三、螺紋公差精度,螺紋公差的大小和公差等級(jí)國(guó)標(biāo)將螺紋公差分為12個(gè)等級(jí)，其中1級(jí)最高，12級(jí)最低。在這12個(gè)等級(jí)中，高端和低端都不用，因此實(shí)際使用的等級(jí)為3-9級(jí)，其中對(duì)內(nèi)螺紋的中徑和小徑規(guī)定均留下4、5、6、7、8共5級(jí)。因外螺紋比內(nèi)螺紋易于加工，故外螺紋的中徑規(guī)定留下3、4、5、6、7、8、9共7級(jí)，大徑留下4、6、8共,螺紋公差的位置和基本偏差 內(nèi)外螺紋公差帶位置是指公差帶相對(duì)于零線的距離，由 偏差的大小來(lái)確定。國(guó)標(biāo)規(guī)定外螺紋的上偏差和內(nèi)螺紋的下 偏差為基本偏差。其中內(nèi)螺紋為G、H；外螺紋為h、g、f、e 四種。 旋合長(zhǎng)度：分長(zhǎng)（L）、中（N）、短（S）三種，其中中等旋合長(zhǎng)度省略不標(biāo)，其余的都標(biāo)注。,三、螺紋公差精度,螺紋標(biāo)記的含意 M24X26HL：表示：長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度中徑和小徑公差帶 為6H，單頭、右旋、細(xì)牙螺距為2mm，公稱(chēng)大徑為24mm的 普通內(nèi)螺紋. M30X26H/5gS: 表示：短旋合長(zhǎng)度外螺紋中徑公 差帶為5g，大徑公差帶為6g，內(nèi)螺紋中徑和小徑公差帶為 6H的單頭、右旋、細(xì)牙螺距為2mm，公稱(chēng)大徑為30mm的普 通螺紋配合.,& I1 O6 y, 0 G, n- ( |8 C7 Y4 q6 v1 l4 C9 k,以矩形螺紋為例：把螺母和重物簡(jiǎn)化為滑塊FQ，螺母處受推力Ft的作用，假想在螺紋中徑處展開(kāi)，得一斜面，F(xiàn)t為作用在中徑處的水平推力。,四、螺旋副的受力分析、效率和自鎖,FQ軸向力,由FN和fFN合力構(gòu)成的總反力FR， FR與FN之間夾角 稱(chēng)為摩擦角。, 僅與摩擦系數(shù)f有關(guān),FN 支反力,fFN 摩擦力 f 摩擦系數(shù),V,FQ,Ft,fFN,FN,FR,FR,Ft,FQ,Ft旋轉(zhuǎn)螺母的水平推力,由平衡條件可知：,螺紋力矩：,由此可以看出，螺紋力矩 T 隨工作載荷 FQ 、螺紋升角 和摩擦角 的增大而增大。,當(dāng)滑塊上升時(shí)， FR與FQ的夾角是+， 則：,自鎖：即指沒(méi)有外力作用時(shí)，物體自己不會(huì)下滑。 螺旋副自鎖：無(wú)論軸向載荷FQ多大，如無(wú)外力矩作用，螺母和螺桿都不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)軸向移動(dòng)。 當(dāng)千斤頂舉重物到一定的高度，螺母停止轉(zhuǎn)動(dòng)，釋去力矩T，螺母仍停在原處，而不因重物下滑。這種現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖。,自鎖,滑塊在FQ力作用下有下滑趨勢(shì)時(shí)，摩擦力fN將反向。,V,FQ,Ft,fFN,FN,FR,FR,Ft,FQ,滑塊在FQ力作用下有下滑趨勢(shì)時(shí)，摩擦力fFN將反向，此時(shí)Ft變?yōu)橹С至Α?由平衡條件可知：,當(dāng) = 時(shí),自鎖條件：,當(dāng) 時(shí),由此可見(jiàn)，細(xì)牙螺紋比粗牙螺紋的自鎖性能好。,輸入功,輸出功一部分舉起重物，另一部分克服摩擦力,有用功,則效率,效率,當(dāng)螺母旋轉(zhuǎn)一周，滑塊沿力Ft的方向移動(dòng)了d2的距離。,當(dāng)不變時(shí)，效率 是 的函數(shù)。,對(duì)求導(dǎo) =0，得,此時(shí)，效率 最大，但升角過(guò)大，制造困難，一般取 25,要滿足自鎖條件 ，則,一般取=6，為了保證自鎖，可取 4.5,故50%，所以自鎖螺紋的效率較低。,效率分析,3.2螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)連接件,一.螺紋聯(lián)接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用,1.螺栓聯(lián)接,2.雙頭螺柱聯(lián)接,3.螺釘聯(lián)接,4.緊定螺釘聯(lián)接,常見(jiàn)螺紋聯(lián)接件,常用的螺紋聯(lián)接件有：螺栓、雙頭螺柱、螺釘、 螺母和墊片等。 這些零件都是標(biāo)準(zhǔn)件，結(jié)構(gòu)、 形狀、尺寸都制定有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù) 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用。,1.螺栓聯(lián)接,在被聯(lián)接件上開(kāi)有通孔，被聯(lián)接件孔中 不加工螺紋。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，使用 時(shí)不受被聯(lián)接件材料的限制，應(yīng)用極 廣 。,普通螺栓聯(lián)接 螺栓桿與被聯(lián)接件孔壁之間有間隙。 通孔加工精度低，成本低，應(yīng)用最廣。,普通螺栓聯(lián)接,孔與螺桿之間留有間隙,1.螺栓聯(lián)接,鉸制孔用螺栓聯(lián)接 螺栓桿與被聯(lián)接件孔壁之 間無(wú)間隙。能精確定位，能 承受橫向載荷被聯(lián)接件需鉆 孔、鉸孔，成本高。,鉸制孔用螺栓聯(lián)接,2.雙頭螺柱聯(lián)接,用兩頭均有螺紋的螺柱和螺母 把被聯(lián)接件聯(lián)接起來(lái), 被聯(lián)接件 之一為光孔、另一個(gè)為螺紋孔。 適用于被聯(lián)接件之一厚度很大， 而又不宜鉆通孔，但又經(jīng)常拆 卸的地方。,2.雙頭螺柱聯(lián)接,3.螺釘聯(lián)接,被聯(lián)接件之一為光孔、另 一個(gè)為螺紋孔。只用螺釘， 不用螺母，直接把螺釘擰 進(jìn)被聯(lián)接件的螺釘中。 適 用于載荷較輕，且不經(jīng)常 裝拆的場(chǎng)合。,3. 螺釘聯(lián)接,4. 緊定螺釘聯(lián)接,利用擰入被聯(lián)接件螺紋孔中的螺釘末 端頂住另一零件的表面，以固定零件 的相對(duì)位置，可傳遞不大的力或扭矩。,4. 緊定螺釘聯(lián)接,二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件,二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件,二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件,圓螺母常與止動(dòng)墊圈配用，裝配時(shí)將墊圈內(nèi)舌插入軸上的槽內(nèi)，而將墊圈的外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊。,二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件,二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋 聯(lián)接件,螺栓、螺柱、螺釘聯(lián)接件頭部形狀有圓頭、扁圓頭、六角頭、圓柱頭和沉頭等。頭部起子槽有一字槽、十字槽和內(nèi)六角孔等形式,二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件,緊定螺釘、螺母。尖端適用于被緊定零件的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；平端接觸面積大，不傷零件表面，常用于頂緊硬度較大的平面或經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；圓柱端壓入軸上的凹坑中，適用于堅(jiān)定空心軸上的零件位置。,二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件,墊圈。用于同一螺紋直徑的墊圈又分為特大、大、普通和小的四種規(guī)格，特大墊圈主要在鐵木結(jié)構(gòu)上使用。斜墊圈只用于傾斜的支承面上。,二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件,3.3、 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,1、 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊 在實(shí)際使用中，絕大多數(shù)的螺紋聯(lián)接都必須在裝配時(shí)將螺母擰緊，稱(chēng)為緊聯(lián)接。預(yù)緊可以使螺栓在承受工作載荷之前就受到預(yù)緊力的作用，以防止聯(lián)接受載后被聯(lián)接件之間出現(xiàn)間隙或橫向滑移，也可以防松。所需預(yù)緊力的大小與工作載荷有關(guān)。,、預(yù)緊力過(guò)大，會(huì)使整個(gè)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)尺寸增大；也會(huì)使聯(lián)接在裝配時(shí)因過(guò)載而斷裂。 、預(yù)緊力不足，則又可能導(dǎo)致聯(lián)接失效，重要的螺栓聯(lián)接應(yīng)控制預(yù)緊力。 ？預(yù)緊力的大小如何控制,擰緊的目的,1.提高聯(lián)接的緊密性 2.防止聯(lián)接松動(dòng) 3.提高聯(lián)接件強(qiáng)度,預(yù)緊力的控制：,1螺紋聯(lián)接的預(yù)緊,螺紋聯(lián)接的預(yù)緊,定力矩扳手,2.螺紋聯(lián)接的防松,防松的實(shí)質(zhì),限制螺旋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)； 以防止聯(lián)接的松動(dòng)，影響正常工作。,防松方法：,、摩擦防松； 、機(jī)械防松； 、破壞螺紋副的永久防松。,摩擦防松 ：彈簧墊圈 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。,彈簧墊圈防松,尼龍圈鎖緊螺母,對(duì)頂螺母防松,摩擦防松 ：對(duì)頂螺母，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。,自鎖螺母防松,摩擦防松 ：緊鎖螺母。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。,、機(jī)械防松,在聯(lián)接中加入其它機(jī)械元件，開(kāi)口銷(xiāo)、止動(dòng)墊圈，串聯(lián)鐵絲等。 適用于沖擊振動(dòng)載荷，重要場(chǎng)合使用，成本高。,開(kāi)口銷(xiāo)與開(kāi)槽六角螺母,止動(dòng)墊圈,止動(dòng)墊圈,帶翅墊片,串聯(lián)鋼絲,串聯(lián)鋼絲,機(jī)械防松,止動(dòng)墊片防松,機(jī)械防松,機(jī)械防松,止動(dòng)墊片防松,永久防松：粘、鉚、焊等。,焊接 鉚沖,不可拆卸防松,沖點(diǎn)法,粘合法,焊點(diǎn)法,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),75,螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 螺栓組連接的受力分析與計(jì)算,3.4 螺栓組連接的設(shè)計(jì),2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),76,1 、連接結(jié)合面的幾何形狀常設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱(chēng)的簡(jiǎn)單幾何形狀,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),77,2、 螺栓的布置應(yīng)使各螺栓的受力合理,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),78,3 、螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),79,扳手空間,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),80,4、分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目，應(yīng) 取4, 6, 8等偶數(shù)，以便鉆孔時(shí)在圓周上分度和畫(huà)線,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),81,5 、避免螺栓承受偏心載荷,產(chǎn)生偏心載荷的原因,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),82,斜墊圈的應(yīng)用,凸面和沉頭座的應(yīng)用,避免偏載的結(jié)構(gòu),2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),83,螺栓組聯(lián)接的基本受載類(lèi)型：,假設(shè)：所有螺栓的剛度和預(yù)緊力均相同； 被聯(lián)接件為剛體；各零件的變形 在彈性范圍內(nèi)。,二、螺栓組連接的受力分析與設(shè)計(jì),2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),84,5-4 螺栓組聯(lián)接受力分析,1、承受軸向載荷的螺栓組連接,如圖所示為壓力容器的螺栓組連接，所受軸向總載荷FQ通過(guò)螺栓組形心，螺栓組各螺栓所受的工作載荷 相等。,螺栓數(shù)目,注：如 FQ不通過(guò)螺栓組的形心，應(yīng)向形心平移后再計(jì)算。,軸向外載荷,受軸向載荷的螺栓組連接,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),85,受橫向載荷1,2、承受橫向載荷的螺栓組連接,）普通螺栓連接,螺栓預(yù)緊后在被聯(lián)接件的接觸面上產(chǎn)生正壓力，靠由此產(chǎn)生的摩擦力承受 。,保證被聯(lián)接件不相對(duì)滑動(dòng)，須滿足：,則所需預(yù)緊力為,受橫向載荷的螺栓組連接,2019/7/3,86,受橫向載荷2,）受鉸制孔螺栓連接,各螺栓承受的橫向力 相等。,分別進(jìn)行剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度計(jì)算。,3、承受轉(zhuǎn)矩 T 的螺栓組連接,連接受載后有繞螺栓組形心轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，螺栓受力情況與承受橫向工作載荷的螺栓連接類(lèi)似,承受轉(zhuǎn)矩的螺栓組連接,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),87,承受轉(zhuǎn)矩 T 時(shí)1,）普通螺栓連接,靠結(jié)合面上的摩擦力承受T 。,保證底板在 T 作用下不轉(zhuǎn)動(dòng)，須滿足,螺栓組連接的設(shè)計(jì),r1、r2、rz各螺栓中心與螺栓組形心間的距離。,2019/7/3,88,承受轉(zhuǎn)矩 T 時(shí)2,） 鉸制孔螺栓連接,各螺栓所受的工作剪力 與其中心到底板中心的距離 成正比。,底板的靜力平衡方程為,聯(lián)立兩式求解，得最大工作剪力,即,2019/7/3,89,受翻轉(zhuǎn)力矩M時(shí)1,3、承受傾翻力矩 M 的螺栓組連接,在 M 作用下，底板有繞通過(guò)螺栓組形心的軸線 O 轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。,在前述假設(shè)下，各螺栓所受的工作拉力 與其中心到翻轉(zhuǎn)軸線的距離 成正比。,底板的靜力平衡方程為,聯(lián)立兩式求解，得最大工作拉力,2019/7/3,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),90,受翻轉(zhuǎn)力矩M時(shí)2,為防止結(jié)合面受壓最小處出現(xiàn)間隙，要求：,為防止結(jié)合面受壓最大處被壓潰，要求：,式中：A結(jié)合面的面積（mm2）,W結(jié)合面的抗彎截面模量（mm3）,許用擠壓應(yīng)力（Mpa）,實(shí)際中，螺栓組往往同時(shí)承受兩種或兩種以上的載荷。,工作時(shí)承受外載荷FP,軸向載荷FV 橫向載荷FH 翻轉(zhuǎn)力矩M,受拉螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 鉸制孔螺栓（受剪螺栓）連接的強(qiáng)度計(jì)算 螺紋連接件的許用應(yīng)力,3.5 單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,5-3 單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度,本節(jié)以螺栓聯(lián)接為代表，討論強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題，其方法和結(jié)論也適用于其他形式的螺紋聯(lián)接。,螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算的目的是：確定防止失效所需的螺栓直徑。,聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)容，根據(jù)其可能的失效形式而定。,螺紋聯(lián)接的受載形式基本分為：,采用受拉螺栓,可用受剪螺栓，也可用受拉螺栓。,下面按螺栓類(lèi)型和受載形式的不同，分別討論其強(qiáng)度計(jì)算方法。,單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,以吊鉤為例： 松螺栓聯(lián)接裝配時(shí)，不需把螺栓擰緊，螺栓在承受載荷前螺栓不受力。 此時(shí)，一般按最大載荷計(jì)算確定螺栓的直徑或校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度。,1、 松螺栓聯(lián)接的受力分析,FQ0,強(qiáng)度公式：,Mpa,設(shè)計(jì)公式：,mm,FQO ：最大載荷 N；,材料的許用應(yīng)力 Mpa；,d1: 螺栓的最小直徑 mm。,FQ0,受拉螺栓的強(qiáng)度,1）受橫向工作載荷的受拉螺栓連接,2.緊螺栓連接,1）僅受預(yù)緊力 F的緊螺栓聯(lián)接,Fs為橫向工作載荷；s為被連接件結(jié)合面間的摩擦因數(shù)，m為結(jié)合面?zhèn)€數(shù)；K為可靠性因子，通常K1.11.3,F引起的拉應(yīng)力：,擰緊力矩 M 引起的切應(yīng)力,經(jīng)分析推導(dǎo)可知：,僅受預(yù)緊力的螺栓聯(lián)接,按第四強(qiáng)度理論計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力，則,強(qiáng)度條件為：,設(shè)計(jì)式為：,驗(yàn)算用,設(shè)計(jì)用。 查手冊(cè)，選螺栓,當(dāng)s0.15、m1、K1.2時(shí)，則F 8Fs。可見(jiàn)，要想傳遞一定的外載荷，需在螺栓上施加8倍于外載荷的預(yù)緊力，這將導(dǎo)致螺栓與連接的結(jié)構(gòu)尺寸過(guò)大。 為避免上述缺點(diǎn)可采用減載裝置，如減載銷(xiāo)、減載套等，或采用鉸制孔用螺栓連接。,減載裝置 a) 減載銷(xiāo) b) 減載套,承受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接,2）受軸向工作載荷的受拉螺栓連接,如圖所示的氣缸蓋上的聯(lián)接即屬此種類(lèi)型。,雖然，這種螺栓是在受預(yù)緊力F的基礎(chǔ)上，又受工作拉力F 。但是，螺栓的總拉力,單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,受力分析,承受軸向載荷的緊螺栓2,預(yù)緊時(shí),受工作載荷后,F剩余預(yù)緊力,螺栓的總拉力為,單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,承受軸向載荷的緊螺栓3,可用載荷變形圖分析各力之間的關(guān)系。,則螺栓的總拉力,或?qū)懗桑?受力變形動(dòng)畫(huà),單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,承受軸向載荷的緊螺栓4,為保證聯(lián)接的緊密性，應(yīng)使 F 0 。通常根據(jù)工作拉力 F 的性質(zhì)確定F。,受軸向靜載荷時(shí)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,3.受軸向循環(huán)載荷時(shí)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算,靜強(qiáng)度計(jì)算（同上） 疲勞強(qiáng)度計(jì)算 螺栓的工作載荷在0F之間循環(huán)變化時(shí)，螺栓所