螺紋連接與螺旋傳動(dòng)(編輯修改稿)
2025-05-27 06:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 止結(jié)合面受壓最大處被壓碎或 受壓最小處出現(xiàn)間隙，必須滿足： 右側(cè) 不壓潰條件 （被連接件）： 左側(cè) 不開(kāi)縫的條件 （被連接件） ： M O1F2F3F4F3L1L2L4LL ma xL iQ p Q ps pQ 1s p 2Q 2MMs p 1OOOx x0F 0FmaxF minFσpmin σpmax FF 39。0 ???F實(shí)際使用中螺栓組聯(lián)接所受的載荷是以上四種簡(jiǎn)單受力狀態(tài)的不同組合。計(jì)算時(shí)只要分別計(jì)算出螺栓組在這些簡(jiǎn)單受力狀態(tài)下每個(gè)螺栓的工作載荷，然后按向量疊加起來(lái)，便得到每個(gè)螺栓的總工作載荷。 說(shuō)明： ① 工程中受力情況很復(fù)雜 ， 但均可轉(zhuǎn)化為四種典型情況進(jìn)行解決 。 ② 計(jì)算公式在對(duì)稱分布情況下推導(dǎo) ， 但不對(duì)稱也可以用 . 例 1：求圖中受力最大的螺栓所受的工作載荷。 工作載荷 :力和 旋轉(zhuǎn)力矩 實(shí)例 例 2： 如圖所示的支架受 F 力。 MABFOOHFVFHFVF 分析： 將 F 力分解并向螺栓組形心及結(jié)合面平移，得： 軸向載荷 橫向載荷 翻轉(zhuǎn)力矩 HFVFBFAFM HV ??設(shè)計(jì)中，需要防止如下四種可能的失效形式 ： 上沿開(kāi)縫： 下沿壓潰： 支架下滑： 需要足夠大的 F0 。 螺栓拉斷： 需要足夠大的螺栓直徑 。 1d0min ?ps][ Pm a x ss ?p 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算 主要失效形式： 滑扣 因經(jīng)常拆裝 受拉螺栓 塑性變形 螺紋部分 疲勞斷裂 受剪螺栓 剪斷 壓潰 螺桿和孔壁的貼合面 經(jīng)常拆卸 斷裂 軸向變載荷 一、 螺紋連接的失效形式 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 受拉螺栓 靜強(qiáng)度計(jì)算 疲勞強(qiáng)度計(jì)算 受剪螺栓 剪切強(qiáng)度計(jì)算 擠壓強(qiáng)度計(jì)算 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了螺紋連接件的性能等級(jí)。螺栓、螺柱、螺釘?shù)男阅艿燃?jí)分為 10級(jí)，螺母的性能等級(jí)分為 7級(jí)。在一般用途的設(shè)計(jì)中，通常選用 螺栓，在重要的或有特殊要求設(shè)計(jì)中的螺紋連接件，要選用高的性能等級(jí)，如在壓力容器中常采用 的螺栓。 二、 螺紋連接的常用材料和許用應(yīng)力 (1)螺紋連接件 材料 常用的螺紋連接件材料為 Q21 Q23 3 45等碳素鋼。當(dāng)強(qiáng)度要求高時(shí)，還可采用合金鋼，如 15Cr、40Cr等 。 P347表 (2)螺紋連接件 的許用應(yīng)力 1)螺紋連接件的許用拉應(yīng)力 : 2)螺紋連接件的許用剪應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力 : 螺紋連接件 的安全系數(shù) , P348表 ,。 不控制預(yù)緊力的 S與 d有關(guān)，先初步選擇 d ，再查安全系數(shù)，最后再修正 。 Ss][ ss ??s?Ss?][s[]ppSss ? （被連接件為鋼） B[]ppSss ? （被連接件為鑄鐵） 潘存云教授研制 松螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算 (1)強(qiáng)度條件： ][4/21s? ?d F式中 : d1螺紋小徑 mm ， [σ]— 許用應(yīng)力 F F (2)設(shè)計(jì)公式： ][41 s?Fd ?三、 普通螺栓 連接的強(qiáng)度計(jì)算 動(dòng)畫 緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算 （ 1） 僅承受預(yù)緊力的緊螺栓強(qiáng)度 （ 2） 承 受 預(yù)緊力和工作拉力（靜、變） 的緊螺栓連接 （ 3） 承受工作剪力的緊螺栓連接 (鉸制孔用螺栓 ) F F F0 F0 螺栓受軸向拉力 F0和摩擦力矩 T1的雙重作用。 4/210dF?s ?拉應(yīng)力： （ 1） 僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 16/3111dTWTT ?? ??16/2)(an312v0ddtF??? ???4/)(an2210v12dFtdd??? ??2v10211 0 ~ 6 4a n 0 .1 7 1 .0 4 1 .0 80 .5 0 .54MMdtdFd??s????對(duì) 于 的 普 通 螺 栓， ＝ ～?計(jì)算應(yīng)力： 22 3?ss ??ca22 )(3 ss ??][4/ 210 s?s ?? dFca強(qiáng)度條件： 其中的系數(shù) ，是考慮螺紋力矩對(duì)螺栓連接強(qiáng)度的影響，這樣把拉扭的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)化為純拉伸來(lái)處理。 2. 受預(yù)緊力和工作載荷的緊螺栓聯(lián)接 設(shè)氣體壓強(qiáng)為 p，螺栓數(shù)目為 Z，則缸體周圍每個(gè)螺栓的平均載荷為： p πD2/4 F = Z FDDp （ 1）受力分析 特別注意，軸向載荷： F∑≠ F0+F 加預(yù)緊力 F0 后 → 螺栓受拉伸長(zhǎng) λb → 被連接件受壓縮短 λ m 加載 F 后 : 螺栓總伸長(zhǎng)量為 : 總拉力 FΣ為： 被聯(lián)接件壓縮量為： 殘余預(yù)緊力為： ???b?b???F?39。m???mF39。 0 F39。 0F 0F 0F 0F 0F39。 0F39。 0F? λ + λ b 動(dòng)畫 a)未擰 b)擰緊，未受載荷 c)受載荷 0F?mm? ? ?? ? ? ???0F F F? ??????b?b???F?39。m???mF39。 0 F39。 0F 0F 0F 0F 0F39。 0F39。 0F動(dòng)畫 a)未擰 b)擰緊，未受載荷 c)受載荷 λ b ?λ 連接件變形 力 螺栓變形 力 ?F 變形 力 F∑ F’0 F F0 F 0 λm F0 λb λm θb θm 材料變形在彈性極限內(nèi)，力與變形成正比 . 動(dòng)畫 b)擰緊，未受載荷 c)受載荷 相對(duì)剛度系數(shù) (a)式 /(b)式，得： 力 變形 θb F F∑ ?F F0 ? λ F0’ 2112
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