機械設(shè)計第二篇聯(lián)接(編輯修改稿)
2025-02-03 19:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 M作用時， 左側(cè)螺栓拉力加大，右側(cè)減少。 單個螺栓 — 地基的受力變形分 為簡便起見，地基與底板間的 分布力用各螺栓中心的集中力表 示。圖中，斜線 O1A表示螺栓的 受力 — 變形線；斜線 O2A表示地 基的受力 — 變形線。 力的計算 ：根據(jù)各力對底板的靜力平衡 根據(jù)螺栓變形協(xié)調(diào)條件： 則 式中 Fmax代表最大的工作載荷， 根據(jù)預(yù)緊力 F0、最大工作載荷 Fmax可確定受力最大的螺 栓的總拉力 F，則可進行強度計算。 失效分析： 緊螺栓受拉扭；底板左側(cè)出現(xiàn)間隙； 底板右側(cè)壓潰。 強度計算 螺栓的強度： 右側(cè)不壓潰： 左側(cè)不分離： 受復(fù)合載荷的螺栓組聯(lián)接 橫向載荷 +軸向載荷 橫向載荷 +旋轉(zhuǎn)力矩 計算時應(yīng)求出受力最大螺栓的受力 167。 56 螺紋聯(lián)接的強度計算 方法： 受力分析 → 確定失效形式 → 建立計算準則 → 建立強度計算公式。 一、受拉螺栓聯(lián)接 受力情況： 軸向拉力 失效形式 ： 斷裂 靜力斷裂：靜載荷，且嚴重過載。 疲勞斷裂：變載荷，多數(shù)屬此，且疲勞斷裂常發(fā)生在 螺紋根部，即截面面積較小，并有缺口應(yīng)力集中的部 位，有時也發(fā)生在螺栓頭與光桿的交接處。 計算準則： 抗拉強度準則，即 。 ? ??? ?? AF受拉松螺栓聯(lián)接（不受預(yù)緊力） 松聯(lián)接： 聯(lián)接在裝配時不擰緊螺母，在承受工作載荷之前，螺栓不受力。（比較少見，拉桿、起重吊鉤等的螺紋聯(lián)接屬此類。） 校核公式 設(shè)計公式 受拉緊螺栓聯(lián)接 緊聯(lián)接： 聯(lián)接在裝配時擰緊螺母，在承受工作載荷之 前，螺栓有預(yù)緊力 F0的作用。 （ 1）僅受預(yù)緊力 F0作用的緊聯(lián)接 螺栓受力：拉力和扭轉(zhuǎn)（由螺紋摩擦力矩 T1引起）。 螺栓危險截面的拉伸應(yīng)力： 螺栓危險截面的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 對于 M1068普通螺紋的鋼制螺栓，一般可取 τT≈。 由于螺栓材料是塑性的，根據(jù)第四強度理論，螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計算應(yīng)力 校核公式 設(shè)計公式 說 明 （ 1）受 F0作用的緊聯(lián)接，按拉伸強度進行計算，但是應(yīng)把 F0加大 30%，來考慮螺紋摩擦力矩（扭轉(zhuǎn)）的影響。 （ 2）靠摩擦力抵抗工作載荷的緊聯(lián)接，其螺栓僅承受 F0作用，且 F0不受工作載荷的影響，由于摩擦力變化較大，此聯(lián)接不宜用于載 荷突然變化的場合（振動、沖擊或變載荷）。 （ 3）靠摩擦力抵抗工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，螺栓直徑較大。因為 F0≥F R/f，若 f=，則 F0≥5F R，結(jié)果必然使螺栓的結(jié)構(gòu)尺寸增 加。 通常采用減載零件的緊螺栓聯(lián)接，其強度按減載零件的剪切、擠壓 強度條件計算，而螺紋聯(lián)接只是保證聯(lián)接，不再承受工作載荷，因 此預(yù)緊力不必很大，但這種聯(lián)接增加了結(jié)構(gòu)和工藝上的復(fù)雜性。 （ a）減載銷 （ b）減載套筒 （ c）減載鍵 (2) 受 F0及軸向工作拉力 F作用的緊聯(lián)接 A、工作要求：螺栓強度，聯(lián)接緊密性； B、受力和變形分析： （ a）開始擰緊 （ b）擰緊后 （ c）受工作載荷時（ d）工作載荷過大時 螺栓和被聯(lián)接件的受力與變形圖 （ a）擰緊時 （ b）兩圖合并 （ c）受工作載荷時 螺栓和被聯(lián)接件的受力變形線圖 螺栓的總拉力 F2=F1+F F1：殘余預(yù)緊力 為保證聯(lián)接的緊密性，應(yīng)使 F10。 對于有緊密性要求的聯(lián)接： F1=(～ )F； 一般聯(lián)接，若無載荷變化， F1=(～ )F ， 工作載荷不穩(wěn)定， F1=(～ )F ； 對于地腳螺栓 F1≥F 。 根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件有 C、強度計算 1）靜強度： 或 2）疲勞強度：對于受軸向變載荷的重要聯(lián)接，除作靜強度計算外，還應(yīng)作疲勞強度校核。 工作拉力： 0～ F（變載荷），螺栓受力： F0～ F2 設(shè)計時，一般可先按靜載荷強度計算，初定螺栓直 徑，然后再校核其疲勞強度。 由于影響變載荷零件疲勞強度的主要因素是應(yīng)力幅， 故這里的螺栓疲勞強度的校核公式為 式中［ σ a］ — 螺栓的許用應(yīng)力幅。 二、受剪螺栓聯(lián)接 （鉸制孔螺栓聯(lián)接） 受力情況： 橫向力 失效形式 ： 螺栓桿被剪斷，螺栓桿與孔壁的貼合面壓潰。 計算準則： 保證聯(lián)接的擠壓強度準則，即 螺栓的剪切強度準則，即 強度計算 擠壓強度準則 剪切強度準則 式中 Lmin為計算對象的受壓高度。 預(yù)緊力 F0 ks為防滑系數(shù) i為結(jié)合面數(shù) z為螺栓數(shù)目。 橫向、軸向載荷 F∑ （
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