【文章內(nèi)容簡介】 ii ???????MLFZiii ???1????ZiiLLMF12m a xm a x 為防止結(jié)合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙， 要求： ][0m a xP PWMAzF ?? ???00m inP ??? WMAzF?①、結(jié)合面最右端的最大擠壓應力及強度條件： ②、結(jié)合面最左端的最小擠壓應力及保證結(jié)合面不分離的條件 ： — 每個螺栓所受的預緊力 — 連接的螺栓數(shù)目 — 接合面的有效面積 — 接合面的有效抗彎截面系數(shù) — 接合面的許用擠壓應力 0FZAW? ?P? （ 5）、組合受力情況： 實際連接中 ， 螺栓組所受的工作載荷常常是以上四 種簡單狀態(tài)的不同組合 。 一般： 按軸向載荷及傾覆力矩來決定螺栓上的工作載荷 按橫向載荷與扭矩來決定作用于連接的預緊力 螺栓的總載荷 167。 56 單個螺栓連接的強度計算 螺栓組連接 分析受力 受力最大螺栓的工作載荷 強度計算 軸向力 橫向力 強度計算就按此兩種情況進行分析和計算 螺栓公稱直徑 標準螺栓 一、單個螺栓連接失效形式 二、單個螺栓連接設計準則 三、單個螺栓連接強度計算 四、螺紋連接件的材料及許用應力 一、單個螺栓連接的失效形式： 主要指螺紋連接件的失效 。 受拉螺栓： 螺紋部分的塑性變形和斷裂。 受剪螺栓 ： 螺栓桿被剪斷或螺栓桿和孔壁的貼合面被壓潰。 65%20%15%在螺栓頭與螺桿交接處 光桿與螺紋部分交接處 螺母支承面起第一或第二圈螺紋處 靜載荷 變載荷 螺栓的疲勞斷裂。 二、單個螺栓連接的設計準則： 針對失效形式，對螺栓的相應部位進行強度計算。 受拉螺栓： 受剪螺栓： 保證螺栓的靜力拉伸強度或疲勞拉伸強度 。 保證連接的擠壓強度和螺栓的剪切強度。 三、單個螺栓連接強度計算： 根據(jù)強度條件確定螺栓直徑。 連接的類型 連接的裝配 載荷的狀態(tài) 螺栓受力 相應強度條件 危險截面直徑 (或校核強度 ) 螺紋小徑 松螺栓連接強度計算 緊螺栓連接強度計算 松螺栓連接強度計算： 起重吊鉤： 4/211 dA ??F 裝配時，螺母不需要擰緊，也就是說承載前，螺栓桿不受力。 承受載荷 危險剖面 螺紋的小徑 F拉伸強度條件 ： ? ???? ??214 dFca— 校核式 — 設計式 ? ???Fd 41 ?鋼制螺栓 ? ? SS /?? ?許用拉應力 緊螺栓連接強度計算 裝配時，螺母需要擰緊 (即承載前，螺栓受預緊力 )。 (1)、僅受預緊力的緊螺栓連接 (2)、受軸向載荷的緊螺栓連接 (3)、受橫向載荷的緊螺栓連接 螺栓處于拉伸和扭轉(zhuǎn)的復合應力狀態(tài)下 。 螺母擰緊 螺栓受 0F拉伸應力 ?螺紋摩擦力矩 1T扭轉(zhuǎn)剪應力 ?擰緊力矩 T?0F0F??(1)、僅受預緊力的緊螺栓連接 T1T 強度計算： ①、預緊力 作用 0F②、摩擦力矩 作用 1T2104dF?? ?拉伸應力 螺旋副摩擦力矩 ? ?VtgdFT ?y ???? 2 201材料力學 TWT1??螺紋內(nèi)徑為危險截面 16/31dW T ??抗扭截面模量 取 ： ?Vtg ?～ 12 ?dd?ytg?? ?扭轉(zhuǎn)剪應力 ? 2104dF?? ??? ?第四強度理論 ? ? ?????? 2222 ??????ca 僅受預緊力的緊螺栓連接，按純拉伸計算，將所受的拉力增大30%， 以考慮扭轉(zhuǎn)的影響 。 拉伸強度條件： ? ????? ???? 21dFca— 校核式 — 設計式 ? ??? 01 Fd ?? (2)、受軸向載荷的緊螺栓連接： ①、承受軸向靜載荷的緊螺栓連接的強度計算 ②、承受軸向變載荷的緊螺栓連接的強度計算 ①、承受軸向靜載荷的緊螺栓連接的強度計算 失效形式： 螺桿被拉斷或產(chǎn)生過度的塑性變形。 設計準則： 保證螺栓的靜力拉伸強度。 ⅰ 、確定螺栓上的總拉力 ⅱ 、殘余預緊力的確定 ⅲ 、螺桿中的計算應力及強度條件 強度計算： a)、螺母未擰緊 b)、螺母已擰緊 c)、加上工作載荷 單個緊螺栓連接受力變形分解： ⅰ 、確定螺栓上的總拉力 受力變形圖 ： 力與變形的比 ： 常數(shù)??? bbbCtgF ?? 0常數(shù)??? mmmCtgF ?? 0bC— 被連接件剛度 螺栓桿伸長量 b?被連接件壓縮量 m?螺栓連接在 作用下： 0F— 螺栓桿剛度 mC 合成受力變形圖： 承受工作載荷 ： F??螺桿繼續(xù)伸長增量 總伸長量 ?? ??b2F相應的總拉力 相應的拉力增量 F?被連接件被放松，壓縮量 39。m???? ??? mm39。被連接件壓力由 減少到 0F 1F1F— 殘余預緊力 螺栓受到的總拉力： FFFFF ????? 012 (通常保持在規(guī)定的大小 ) 01 ?Fⅱ 、殘余預緊力 的確定 ： 1F 一般緊固連接 重要的或有密封要求的連接 F無變化時 F有變化時 F1≈（ ～ ） F F1≈（ ～ ） F F1≈（ ～ ） F (壓力容器及其它緊密聯(lián)接 ) 不大重要的螺栓連接 F1≈ 地腳螺栓連接 F1≥F 由圖中幾何關(guān)系可得： mbmbCCtgtgFFF ?????????????代入式 FFF ??? 02FCC CFFFFmbm????? 021mbbCCC?— 螺栓相對剛度 FCC CFmbb???FCC CFFmbb??? 02總拉力 殘余預緊力 所需預緊力 FCC CFFFFmbm?????? 120ⅲ 、螺栓中的總拉力及強度條件： 已知殘余預緊力和工 作拉力，求總拉力 （式 529） 保證殘余預緊力 應加的預緊力 ）式 315( ?已知預緊力和工作 拉力，求總拉力 ）式 325( ?拉力計算小結(jié) FFF ?? 12FCC CFFmbm??? 10FCC CFFmbb??? 02殘余預緊力的大小，決定了密封性能，根據(jù)被連接對象對密封性能的要求來確定。 關(guān)于螺栓聯(lián)接的相對剛度： mbbCCC? 相對剛度的大小與螺栓和被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)、材料、墊片等有關(guān)。 被聯(lián)接件的剛度 Cm越大，相對剛度越小，總拉力增加的少。 螺栓的剛度 Cb小，總拉力增加的少，有利于提高螺栓的承載能力。（細長，中空） 相對剛度的值可從手冊中查取。 常用（ P84）：金屬墊 ；皮革墊 ；銅皮石棉墊 ；橡膠墊 。 FCC CFFmbb??? 02螺栓聯(lián)接的相對剛度大小，決定了總拉力的增加量，影響聯(lián)接的強度 ? ???? ?? 4/ 212ca dF強度條件： ][ 21 ??Fd ??設計式： （式 533） （式 534） 強度計算： 承受軸向靜載荷的緊螺栓連接，在求得總拉力后，按緊螺栓連接強度計算式，用總拉力代替預緊力進行強度計算。 ②、承受軸向變載荷的緊螺栓連接的強度計算： 失效形式： 設計準則： 先按最大載荷作靜載強度估算，參考計算結(jié)果估取所需的標準螺栓直徑，然后校核其疲勞強度。 受力分析： 主要是螺桿的疲勞斷裂 。 工作變載荷在 0～ F間變化時，螺桿所受的總拉力在 F0～ F2之間變化 。 螺桿中的應力變化規(guī)律屬于 的情況。 C?m in? 強度計算： 螺栓危險剖面的應力為： 應力幅： 21212102m i nm a x 242422 dFCCCdFdFFmbba ?????? ????????????212m a x4dF?? ? 210m in4dF?? ?； 按第三章中的 情況，計算安全系數(shù)，強度條件為： C?min?