第二篇__螺紋聯(lián)接習(xí)題課

1、要點：要點： 螺紋聯(lián)接主要類型螺紋聯(lián)接主要類型 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 單個螺栓聯(lián)接的強度計算單個螺栓聯(lián)接的強度計算 螺栓組聯(lián)接的受力分析螺栓組聯(lián)接的受力分析 不同受力形式下螺栓組聯(lián)接的強度計算不同受力形式下螺栓組聯(lián)接的強度計算聯(lián)接聯(lián)接性質(zhì)性質(zhì)載荷載荷性質(zhì)性質(zhì)聯(lián)接聯(lián)接類型類型受力最大螺栓受力最大螺栓所受的力所受的力強強 度度計計 算算 松松螺螺 栓栓聯(lián)聯(lián) 接接 軸向軸向 載荷載荷 F 普通普通 螺栓螺栓 F或或421dF41Fd 聯(lián)接聯(lián)接性質(zhì)性質(zhì)載荷載荷性質(zhì)性質(zhì)聯(lián)接聯(lián)接類型類型受力最大螺栓受力最大螺栓所受的力所受的力強強 度度計計 算算 緊緊 螺螺 栓栓 聯(lián)聯(lián) 接接 橫向橫向

2、 力力 F 普通普通 螺栓螺栓 聯(lián)接聯(lián)接或或 鉸制鉸制 孔用孔用 螺栓螺栓 聯(lián)接聯(lián)接zifFKFS0zFF413.1210dFca43 . 101Fd420dFPPldFmin0聯(lián)接聯(lián)接性質(zhì)性質(zhì)載荷載荷性質(zhì)性質(zhì)聯(lián)接聯(lián)接類型類型受力最大螺栓受力最大螺栓所受的力所受的力強強 度度計計 算算 緊緊 螺螺 栓栓 聯(lián)聯(lián) 接接 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 T 普通普通 螺栓螺栓 聯(lián)接聯(lián)接或或 鉸制鉸制 孔用孔用 螺栓螺栓 聯(lián)接聯(lián)接ziiSrfTKF10ziirrTF12maxmax 413.1210dFca43 . 101Fd420max dFPPldFmin0max 聯(lián)接聯(lián)接性質(zhì)性質(zhì)載荷載荷性質(zhì)性質(zhì)聯(lián)接聯(lián)接類型類型受力最

3、大螺栓受力最大螺栓所受的力所受的力強強 度度計計 算算 緊緊 螺螺 栓栓 聯(lián)聯(lián) 接接 軸向軸向 力力 F 普通普通 螺栓螺栓 聯(lián)接聯(lián)接其中：其中：或或 傾覆傾覆 力矩力矩 M 普通普通 螺栓螺栓 聯(lián)接聯(lián)接其中：其中： 或或FCCCFFmbb02 zFFmax02 FCCCFFmbbziiLMLF12maxmax 413.1212dFca43 . 121Fd413.1212dFca43 . 121Fd例例1：圖示聯(lián)接中采用兩個：圖示聯(lián)接中采用兩個M20的螺栓，其許用拉應(yīng)力的螺栓，其許用拉應(yīng)力 =160MPa，被聯(lián)接件結(jié)合面間摩擦系數(shù)，被聯(lián)接件結(jié)合面間摩擦系數(shù)f=0. 2， 若摩擦傳力的可靠性系數(shù)

4、若摩擦傳力的可靠性系數(shù)KS=1.2，試計算該聯(lián)接允，試計算該聯(lián)接允 許傳遞的橫向工作載荷許傳遞的橫向工作載荷 。 F解：這是一個典型的普通螺栓聯(lián)接受橫向力解：這是一個典型的普通螺栓聯(lián)接受橫向力 作用的例子。作用的例子。 FFFF22對對M20的螺栓，查手冊得的螺栓，查手冊得d1=17.294mm則由則由 43 . 1210 dFca得得 N289113 . 1160294.1743 . 14210 dF由由 FKfziFS0得得 N192742 . 128911222 . 00 SKfziFF例例2起重卷筒與大齒輪用起重卷筒與大齒輪用8個普通螺栓聯(lián)接在一起，如個普通螺栓聯(lián)接在一起，如 圖所示，

5、已知卷筒直徑圖所示，已知卷筒直徑D=400mm，螺栓分布圓直，螺栓分布圓直 徑徑D0=500mm，被聯(lián)接結(jié)合面間摩擦系數(shù)，被聯(lián)接結(jié)合面間摩擦系數(shù)f=0.12， 若摩擦傳力的可靠性系數(shù)若摩擦傳力的可靠性系數(shù)KS=1.2，起重鋼索拉力，起重鋼索拉力 Q=50000N，螺栓材料的許用拉應(yīng)力，螺栓材料的許用拉應(yīng)力=100MPa， 試設(shè)計該螺栓組的螺栓直徑。試設(shè)計該螺栓組的螺栓直徑。 DQD0解：這是典型的普通螺栓聯(lián)接受轉(zhuǎn)矩解：這是典型的普通螺栓聯(lián)接受轉(zhuǎn)矩T作用的例子。作用的例子。1、計算轉(zhuǎn)矩、計算轉(zhuǎn)矩T Nmm70102400500002 DFT2、計算螺栓所需要的預(yù)緊力、計算螺栓所需要的預(yù)緊力F0

6、Nmm ziiSrfTKF10500002500812. 0102 . 17 3、確定螺栓直徑、確定螺栓直徑d1 mm768.28100500003 . 143 . 1401 Fd查查GB19681，取，取M36的螺栓（的螺栓（d1=31.670mm28.768mm）例例3圖示為一汽缸蓋螺栓組聯(lián)接，已知缸內(nèi)的工作壓圖示為一汽缸蓋螺栓組聯(lián)接，已知缸內(nèi)的工作壓 力力p在在01.5MPa之間變化，缸蓋與缸體均為鋼之間變化，缸蓋與缸體均為鋼 制，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示，為保證氣密性要求制，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示，為保證氣密性要求 F1=（1.51.8）F，螺栓間距不得大于，螺栓間距不得大于120mm， 試選擇

7、螺栓材料，并確定螺栓數(shù)目和尺寸。試選擇螺栓材料，并確定螺栓數(shù)目和尺寸。 解：這是一個典型的普通螺栓聯(lián)接受軸向力解：這是一個典型的普通螺栓聯(lián)接受軸向力 作用的例子。作用的例子。 F因為螺栓間距不得大于因為螺栓間距不得大于120mm 所以所以 取取z=10 個個 16. 9120350 z N 73631042502 pF 則每個螺栓所受的軸向工作拉力為則每個螺栓所受的軸向工作拉力為 N1 .73630 zFF因為有氣密性要求因為有氣密性要求 ， 取取FF）（8 . 15 . 11 FF65. 11 螺栓所受總拉力螺栓所受總拉力 N1951265. 212 FFFF又因是汽缸蓋聯(lián)接，選螺栓材料為又

8、因是汽缸蓋聯(lián)接，選螺栓材料為45號鋼，號鋼，6.8級，查表級，查表58， MPa480 S MPa2 .3693 . 1480 SS mm353. 92 .369195123 . 143 . 1421 Fd故選故選M12的螺栓的螺栓 d1=10.109mm9.353mm 校核疲勞強度校核疲勞強度 MPa 1 .2434212max dF MPa 8 .22442 . 04212210min dFFdF MPa 15. 92minmax a滿足強度條件滿足強度條件 5 . 13 . 2)8 .22415. 92)(1 . 00 . 3(8 .224)1 . 00 . 3(2202)2)()(2m

9、inmin1 atccaKKS例例7 解：此螺栓聯(lián)接，雖然外載荷與螺栓的軸線垂直，但沒有解：此螺栓聯(lián)接，雖然外載荷與螺栓的軸線垂直，但沒有 作用在聯(lián)接結(jié)合面上，應(yīng)將外載荷向聯(lián)接結(jié)合面簡作用在聯(lián)接結(jié)合面上，應(yīng)將外載荷向聯(lián)接結(jié)合面簡 化，得一橫向力和一傾覆力矩，是一個典型的緊螺化，得一橫向力和一傾覆力矩，是一個典型的緊螺 栓聯(lián)接受橫向力栓聯(lián)接受橫向力 和傾覆力矩和傾覆力矩M共同作用的例子。應(yīng)共同作用的例子。應(yīng) 分別按緊螺栓聯(lián)接受橫向力分別按緊螺栓聯(lián)接受橫向力 和緊螺栓聯(lián)接受傾覆力和緊螺栓聯(lián)接受傾覆力 矩矩M求出作用在螺栓上的載荷。求出作用在螺栓上的載荷。 F F1）指出該聯(lián)接的失）指出該聯(lián)接的失效形式和計算準(zhǔn)則效形式和計算準(zhǔn)則 2）求保證聯(lián)接不滑移）求保證聯(lián)接不滑移所需要的預(yù)緊力所需要的預(yù)緊力F0 3）求螺栓最小直徑）求螺栓最小直徑d1 FMmaxF FLFM 解：解： FMmaxF（1）受載最大的螺栓被拉斷）受載最大的螺栓被拉斷 （2）接合面受載最大處被壓潰）接合面受載最大處被壓潰 （3）接合面受載最小處出現(xiàn)縫隙）接合面受載最小處出現(xiàn)縫隙 43 . 1212 dFca 0maxmaxPppPWMAzF 00maxmin WMAzFppP fziFKFS