【正文】 LFT ??dFdF 0 ??FF 750 ?dFT ? 根據(jù)此式，已知擰緊力矩，即可求得預緊力的大小。 例： 用六角扳手擰緊螺栓，板手力臂長為15d，用力大小為Ｆ，求螺栓中產(chǎn)生的預緊力是多大？ 解： 擰緊力矩： 由以上可知，當力臂長為螺栓直徑的 15倍時，預緊力是所加外力的 75倍。因此，對于重要的連接，為防止螺栓被擰斷，應采用不小于Ｍ 12的螺栓。 一、螺紋連接的自動松脫 螺紋連接的自鎖 自動松脫的條件 自動松脫的危害 防松的任務 167。 54 螺紋連接的防松 螺紋連接的自鎖： 當螺紋升角小于或等于螺紋副間的當量摩擦角時，螺 紋副具有自鎖能力 。 v?y ?)(39。475 ?? vv f??v?y ?即 ： 實驗證明 ： 有潤滑的一般三角形螺紋副間的當量摩擦角 為保證自鎖，一般取螺紋升角 39。401? 39。303?～ 標準的螺紋連接件的升角則取為 自動松脫的條件： （ 1）、 （ 2）、 螺紋連 接 振動、沖擊或變載荷 螺紋副及支承面間的 摩擦力可能瞬時消失 多次重復 松動、松開 螺栓和被連接件的材料 高溫或溫度變化大 蠕變和應力松弛 預緊力和摩擦 力逐漸減小 失效 失效 輕者會造成工作不正常，重者會引起嚴重事故。 防松的任務 自動松脫的危害 防松的根本問題，在于防止螺母相對于螺桿轉(zhuǎn)動。 二、防松方法： 摩擦防松 機械防松 永久止動 防松的根本任務是防止螺旋副發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。 根據(jù)這一原理，防松的方法可分為三類 ： 摩擦防松： 原理 : 設法使螺紋副間，總有一定的防止螺紋副相對轉(zhuǎn)動 的摩擦阻力矩 。 （ 1）雙螺母（對頂螺母）防松 （ 2）彈簧墊圈防松 （ 3）自鎖螺母防松 (即保證在任何情況下，螺紋副間都存在著正壓力 ) 防松方法： （ 1）、雙螺母（對頂螺母）防松： 用雙螺母防松在載荷劇烈變化時，仍不十分可靠。 對頂螺母 （ 2）、彈簧墊圈防松： 注意： 墊圈的開口方向 — 從左上往右下斜。 彈簧墊圈 （ 3）、自鎖螺母防松： 自鎖螺母 機械防松 : 原理 : 利用便于更換且價廉的制動元件限制螺紋副相對轉(zhuǎn)動。 （ 1）、開口銷與槽形螺母防松 （ 2）、止動墊圈防松 （ 3）、串連鋼絲防松 等 防松方法 ： （ 1）、開口銷與槽形螺母： 開口銷與槽形螺母 （ 2）、止動墊圈防松： 止動墊圈 （ 3）、串連鋼絲防松： 注意： 鋼絲穿入方向與擰緊方向 永久止動： 該法可靠、簡單，但連接變成不可拆。 只有在裝配后不再拆開的情況下使用。 此外，還有 粘合法防松 。在螺紋旋合表面涂以液體密封膠（比如厭氧性粘合劑），擰緊螺母，當粘合劑硬化后，螺紋副即緊密粘合，防松效果良好。 167。 55 螺栓組連接的設計 一、設計準則 二、結(jié)構(gòu)設計 三、螺栓組連接的受力分析 絕大多數(shù)情況下，螺紋連接件都成組使用，其中以螺栓 組連接最具有典型性。 一、設計準則 : 對于重要的連接，根據(jù)強度條件校核； 對一般的螺栓連接，用類比法確定螺紋連接的結(jié)構(gòu)尺寸。 如受力不均，按受力最大的螺栓進行強度計算，確定螺 紋連接的結(jié)構(gòu)尺寸。 根據(jù)連接用途和被連接件結(jié)構(gòu) 選定螺栓數(shù)目和布置形式 根據(jù)連接的工作載荷 分析各螺栓受力 二、結(jié)構(gòu)設計 : 目的 結(jié)構(gòu)設計應考慮的問題： （ 1）連接接合面的幾何形狀應對稱。 合理確定結(jié)合面的幾何形狀、螺栓的布置形式，力求 各螺栓和連接結(jié)合面受力均勻，便于加工裝配。 （ 2）螺紋連接數(shù)目盡量取偶數(shù)。 （ 3）各螺紋連接的受力應合理。 （ 4）螺栓排列應有合理間距、邊距。 （ 5）連接的支撐平面應平整。 （ 6）保證被連接零件的位置精度。 （ 7）合理考慮防松裝置。 連接接合面的幾何形狀應對稱 螺紋連接數(shù)目盡量取偶數(shù)： 各螺紋連接的受力應合理 : ①、鉸制孔用螺栓連接，不能在平行于工作載荷的方向上，成排布置 8個以上的螺栓，以免載荷分布過于不均勻。 ②、螺栓連接在承受彎矩或轉(zhuǎn)矩時，螺栓位置應適當靠近接合面的邊緣，以減小螺栓的受力。 ③、同時承受軸向載荷和較大橫向載荷時，應采用銷、鍵、套筒來承受軸向載荷，以減小預緊力和結(jié)構(gòu)尺寸 。 應保證螺紋連接擰緊時有足夠的扳手空間 ,具體尺寸可從手冊中查得。 螺栓排列應有合理的間距、邊距： 連接的支撐面應平整 : (1)、同組中的各螺栓都受相同的預緊力。 (2)、螺栓組的對稱中心與被連接結(jié)合面的形心重合 。 (3)、被連接件為剛體 ,連接結(jié)合面為剛性平面。 (4)、螺栓的變形在彈性范圍內(nèi)。 三、螺栓組連接的受力分析 : 目的： 根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)和受載情況，求出受載最大的螺栓 及其 受力 ，以便進行螺栓連接的強度計算。 螺栓組連接的受力分析是在 假設條件 下進行的。 預緊力、 工作拉力 或剪力 受力分析： （ 1）、受軸向載荷的螺栓組連接 （ 2）、連接受橫向載荷 （ 3）、受扭矩作用的螺栓組連接 （ 4）、連接受傾覆力矩 （ 5）、組合受力情況 可劃分為 5種典型情況 ： （ 1）、受軸向載荷的螺栓組連接： 受軸向總載荷 作用的汽缸蓋螺栓組連接 。 ?F計算： 認為各螺栓平均受載 ， 則每個螺栓所受的軸向 工作載荷 ： ZFF /???FF螺栓組對稱中心 Z個螺栓均勻布置 （ 2）、連接受橫向載荷： ?F ?F ?F?F載荷 的作用線與螺栓軸線相垂直，且通過螺栓組對稱中心 。 ?F①、用普通螺栓組連接時： 靠連接預緊后被連接件間接合面產(chǎn)生的摩擦力來平衡 ： ?F平衡條件： ?????? FKiZFf S0iZfFKF S ?? ???0用普通螺栓連接 用鉸制孔用螺栓連接 （ 2）、連接受橫向載荷： ?F ?F ?F?F載荷 的作用線與螺栓軸線相垂直，且通過螺栓組對稱中心 。 ?F平衡條件： 用普通螺栓連接 用鉸制孔用螺栓連接 ② 、用鉸制孔用螺栓組連接時： 靠螺桿受剪切與擠壓來承擔，忽略摩擦力的影響。則每個螺栓承受的工作載荷為： ?FZFF ?? （ 3）、受扭矩作用的螺栓組連接： ①、用普通螺栓組連接： ②、用鉸制孔用螺栓組連接： 為防止底板轉(zhuǎn)動，可以采用以下兩種方式： 扭矩 T作用于接合面內(nèi)，在T作用下，底板將繞通過螺栓組對稱中心 O， 并與結(jié)合面相垂直的軸線轉(zhuǎn)動。 ①、采用普通螺栓組連接時： 連接所受的工作扭矩靠接合面間的摩擦阻力矩來平衡。 設各螺栓均受同樣的預緊力 F0。 力矩平衡條件 ： TKrfFrfFrfF SZ ??????? 02022即： TKrfF SZii ??? 10 ???? ZiiSrfTKF10 ② 、采用鉸制孔用螺栓連接時： 力矩平衡條件： TrFrFrF ZZ ??????? 2211即： TrFZiii???1各螺栓所受的工作剪力與力臂 ri成正比。 m a xm a xrFrFii ?m a xm a xrFrFii ?? 連接承受工作扭矩時，各螺栓受剪切和擠壓作用 。 TrrFZii ???? 1 m a x2m a x???? ziirrTF12m a xm a x （ 4）、連接受傾覆力矩： 假設： 與底板相連的被連接件 (地基 )及螺栓是彈性體，有一定的彈性。 分析： 設各螺栓均受同樣的預緊力 F0。 看圖 地基被放松，螺栓被進一步拉長 地基被進一步壓縮，螺栓被放松 變形量均與螺栓軸線到軸線OO的距離成正比。 為阻止底板傾覆，有 ： MLFLFLF ZZ ?????? 2211即： MLFZiii ???1 各螺栓拉伸剛度相同 各螺栓的 工作拉力 與離軸線 OO的距離成正比。 即： m a xm a x2211LFLFLFLF