工學(xué)]河南科技大學(xué)精品課程機械設(shè)計基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-02-15 00:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （破壞螺紋副關(guān)系） 焊點法防松 0305 167。 10— 5 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 螺栓強度計算步驟： 松螺栓聯(lián)接強度計算 緊螺栓聯(lián)接強度計算 1．承受橫向工作載荷（螺栓僅受預(yù)緊力） 2．承受軸向工作載荷（螺栓受預(yù)緊力和工作載荷） 聯(lián)接的失效形式 ： 20% 65% 聯(lián)接類型 裝配情況 載荷狀態(tài) 螺栓受力 螺栓直徑 螺栓其它部分的結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)等強度條件和經(jīng)驗規(guī)定的，不需進行計算，可從標準中選定。 動畫演示 15% 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 受拉螺栓：螺紋部分的塑性變形和螺桿的疲勞斷裂 受剪螺栓：螺栓桿被剪斷或螺栓桿和孔壁的貼合面被壓潰 —— 僅承受軸向工作載荷（螺栓僅受工作載荷） 鉸制孔螺栓聯(lián)接強度計算 —— 僅承橫受向工作載荷（螺栓承受工作剪力） 螺栓強度計算： 經(jīng)常裝拆：因磨損滑扣 解決的問題： 保證強度足夠 —— 強度條件 保證承受工作載荷 —— 承載（工作）條件 討論的前提： 工作載荷作用的位置通過螺紋的中心線或接合面上 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 一、松螺栓聯(lián)接強度計算 F強度條件為： ? ?s???s421dF —— 校核公式 ? ?s?Fd 41 ?—— 設(shè)計公式 F螺栓不預(yù)緊 —— 聯(lián)接 承受軸向工作載荷 F —— 稱為 受拉螺栓 特點： 螺栓僅受工作拉力 F 查表按標準螺栓直徑 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 sss?ss )(33 2222ca ?????214 dF a?s ?由拉力 Fa引起的拉應(yīng)力： s???? 162)t a n (312v1 ????ddFWT aT螺牙間的摩擦力矩引起的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： ? ?s?s ??21ca4dF a強度條件： 根據(jù)第四強度理論，螺栓在預(yù)緊狀態(tài)下的計算應(yīng)力 : F0 F0 （對于 M10~M64的普通螺紋，取 d d2和 ψ的平均值，并?。?tg?v = ） ? ?s?aFd 1??二、緊螺栓聯(lián)接強度計算 螺栓擰緊時，螺桿受到 拉力 Fa 計入扭切應(yīng)力 5 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 1．橫向工作載荷 F F F0 F0 二、緊螺栓聯(lián)接強度計算 ① 靠接合面產(chǎn)生的摩擦力承受橫向載荷； ② 螺栓在加載前后受力不變； ③ 螺栓僅受 預(yù)緊力 F0（ 受拉和扭切）。 特點： —— 簡稱為 受拉螺栓 要解決的主要問題： 強度如何？ 預(yù)緊力 F0=?受載后不 滑移 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 即： Fa =F0 工作時預(yù)緊力 F0導(dǎo)致接合面所產(chǎn)生的摩擦力應(yīng)大于橫向載荷 F。 C —— 可靠性（防滑）系數(shù)，常取 C =~ fmCFF ?0∴ 預(yù)緊力 F0 ： f——摩擦系數(shù) m—— 接合面數(shù) 若取 f =, C =, m=1, 則： F0≥ 8F → 結(jié)構(gòu)尺寸大 F F F F/2 F/2 F0 F0 0FfF0 F0 承載（不滑移）條件： m C? F? ?s???s210ca4dF強度條件： ? ?s? 01 Fd ??167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 F F/2 F/2 改進措施： 1. 采用鍵、套筒、銷承擔(dān)橫向工作載荷。 2. 采用無間隙的鉸制孔螺栓。 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 ? 鉸制孔用螺栓聯(lián)接 F F d 0 L min l1 螺栓桿與孔壁的擠壓強度條件為： 螺栓桿的剪切強度條件為： 式中： F—— 螺栓所受的工作剪力，單位為 N； d0—— 螺栓剪切面的直徑（可取螺栓孔直徑），單位為 mm； Lmin—— 螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，單位為 mm； 設(shè)計時應(yīng)使 Lmin≥ ? ?Pm i n0P ss ?? LdF? ???? ??204 dF① 利用鉸制孔用螺栓抗剪切來承受橫向工作載荷； ②螺栓桿與孔壁之間無間隙，接觸表面受擠壓。； ③ 結(jié)合面處，螺栓桿則受剪切（受剪切和擠壓）。 特點： —— 承受橫向工作載荷 —— 簡稱為 受剪螺栓 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 松螺栓聯(lián)接強度計算 緊螺栓聯(lián)接強度計算 —— 承受橫向工作載荷 （螺栓僅受預(yù)緊力） 螺紋聯(lián)接的強度計算 —— 僅承受軸向工作載荷（螺栓僅受工作拉力） 鉸制孔螺栓聯(lián)接強度計算 —— 僅承橫受向工作載荷 （螺栓受工作剪力和擠壓力） 溫故知新 ? ?s?s ??421dF acafiFKF s?0? ?s?s ??4210dFca? ?Pmi n0P ss ?? LdF? ???? ??204 dF2. 軸向工作載荷 設(shè)缸蓋上的壓強為 p，螺栓數(shù)目為 z，則缸體周圍每個螺栓的平均載荷為： zpDF E 42??以氣缸蓋為例： FE FE D p ① 靠結(jié)合面產(chǎn)生的壓縮變形保證缸體內(nèi)的密封性； ②螺栓在加載前后受力變化； ③螺栓既 預(yù)緊力 又 受 工作載荷（受拉和扭切）。 特點： —— 簡稱為 受拉螺栓 動畫演示 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 要解決的主要問題： 螺栓受到的總載荷 Fa=? 強度如何？ 預(yù)緊力 F0=?受載后不漏氣（緊密性） FE FE D p 假設(shè)： ?螺紋各聯(lián)接件為完全彈性體 ?略去螺栓頭部、尾部變形 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 ?c0 ?b0 ?? ?? FR FR F0 F0 FE FE 加預(yù)緊力 F0后 → 加載 F后 → 螺栓總伸長量增加為： ?b0 ＋ ? ? 被聯(lián)接件壓縮量減少為： ?C0 － ? ? 預(yù)緊力減小為： FR 螺栓受到的總拉力為： Fa 螺栓受拉伸長 ?b0→ 被聯(lián)接件受壓縮短 ?C0 螺母未擰緊 螺母已擰緊 已承受工作載荷 Fa Fa —— 殘余預(yù)緊力 = ? 167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 FR+FE ?b0 ?? 被聯(lián)接件變形 力 螺栓變形 力 Fa FR F0 F0 ?c0 變形 力 F0 ?b0 ?c0 arctgkb FE ?Fb cc kF ?00?— 螺栓的剛度 — 被聯(lián)接件的剛度 cbcbbEbkkkkFFF ??????? ??Ecb bb Fkk kF ???Ecb cR FkkkFF???0EcbbERa FkkkFFFF????? 0bb kF ?00?bb kF ???? ?cc kF ???? ?Ecb b Fkk k?Ecb c Fkk k?167。 10— 6 螺紋聯(lián)接的強度計算 arctgkc ?Fc cbE FFF ????Ecb cc FkkkF???cbbkkk?稱為螺栓的相對剛度； 1???? cbccbbk
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