《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教案十二

浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院日期：2009.10NO12§7.3螺紋聯(lián)接強度的計算掌握普通螺栓聯(lián)接強度的計算方法。2．熟悉鉸制孔用螺栓聯(lián)接強度的計算方法。緊螺栓聯(lián)接強度的計算是重點，也是難點。何謂松螺紋聯(lián)接？2、何謂緊螺紋聯(lián)接？3、鉸制孔用螺栓聯(lián)接與普通螺栓強度計算有何區(qū)別？教材、教案、教參等。老師講解為主（舉例、介紹經(jīng)驗），舉一反三，課后小結(jié)，布置作業(yè)。P57：7-6、7-16上課與作業(yè)情況均正常，個別同學(xué)作業(yè)中出現(xiàn)一些問題，主要一是上課內(nèi)容還沒有完全吃透，二是實踐經(jīng)驗較缺少。本次課內(nèi)容較多，螺紋聯(lián)接強度的計算，特別是普通螺栓聯(lián)接強度的計算，在教學(xué)中是重點，也是難點，在講課過程中不能操之過急。在緊螺栓聯(lián)接中既要考慮軸向拉力所引起的拉應(yīng)力，又要考慮由于摩擦力矩所引起的切應(yīng)力。復(fù)習(xí)提問：1、常用螺紋的類型和應(yīng)用2、螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)新課導(dǎo)入：螺栓聯(lián)接強度計算，主要是確定螺栓的直徑或校核螺栓危險截成的強度?！?.3螺紋聯(lián)接的強度計算一、普通螺栓聯(lián)接的強度計算（一）松螺栓聯(lián)接強度的計算松螺栓聯(lián)接工作時只承受軸向工作載荷F，其螺栓強度校核與設(shè)計計算公式為：F為軸向工作載荷（N），d1為螺栓小徑（mm），圖13-1松螺栓聯(lián)接為螺栓材料許用拉應(yīng)力（Mpa）。（二）緊螺栓聯(lián)接的強度計算1、受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接橫向工作載荷FR，預(yù)緊力所產(chǎn)生的摩擦力應(yīng)大于或等于橫向工作載荷，即m引入可靠性系數(shù)，則 圖13-2受橫向載荷的普通螺紋聯(lián)接=1.1~1.3，為摩擦系數(shù)，對于干燥的鋼鐵件表面，=0.1~0.16，m為螺栓接合的數(shù)目。 =螺栓受預(yù)緊力引起的拉應(yīng)力外，還受螺旋副中摩擦力矩T的切應(yīng)力τ的作用。對于M10-68的普通鋼制螺栓，τ，根據(jù)第四強度理論，。則螺栓強度校核與設(shè)計計算公式為由以上分析，當(dāng)螺栓連接承受橫向載荷，要要使連接不發(fā)生滑移，螺栓要承受7倍的橫向載荷的預(yù)緊力，這樣設(shè)計出的螺栓結(jié)構(gòu)笨重、尺寸大，不經(jīng)濟，因此應(yīng)設(shè)法避免這種結(jié)構(gòu)，而采用其他結(jié)構(gòu)。2、受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接圖13-3受軸向載荷的普通螺紋聯(lián)接螺栓所受總拉力FQ=+F軸向工作載荷。殘余預(yù)緊力。一般的連接，若工作載荷穩(wěn)定，取=（0.2~0.6）F，若工作載荷不穩(wěn)定，取=（0.6~1.0）F；對于有緊密性要求的，取=（1.5~1.8）F。螺栓強度校核與設(shè)計計算公式為： 壓力容器中螺栓聯(lián)接，除滿足上式外，還要有適當(dāng)?shù)拈g距t0要求。二、鉸制孔用螺栓聯(lián)接強度的計算鉸制孔用螺栓聯(lián)接的失效形式，一般為螺栓桿剪斷、螺栓桿或孔壁被壓潰。鉸制孔用螺栓聯(lián)接須進行剪切強度和擠壓強度的計算。螺栓桿剪切強度條件為螺栓桿與孔壁擠壓強度條件為 為單個螺栓所受的橫向載荷；ds為螺栓剪切面直徑；為螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度；為螺栓許用剪切應(yīng)力；為螺栓或聯(lián)接件的許用擠壓應(yīng)力。三、螺栓聯(lián)接件的性能等級及許用應(yīng)力1、螺栓聯(lián)接件常用材料的性能參見教材表7-72、一般機械用螺栓聯(lián)接在靜載荷下的許用應(yīng)力與安全系數(shù)參見教材表7-8參見教材表3-4例：如圖3-23所示，氣缸蓋與氣缸體的凸緣厚度為b=30mm，采用普通螺栓聯(lián)接。已知氣體的壓強p=1.5Mpa，氣缸內(nèi)徑D=250mm，螺栓分布圓直徑D0=350mm，采用指針式扭力扳手裝配。試選擇螺栓的數(shù)量和直徑。解：①選擇螺栓的材料與性能等級：選45鋼，6.8級，；②計算每個螺栓的總拉力每個螺栓所受的工作載荷取故③計算螺栓直徑與數(shù)量由表3-4得，初選Z=8，求得，選取M16。校驗螺栓分布間距，mm，〉為了保證聯(lián)接的緊