【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A型平墊圈 B型平墊圈 螺母 螺釘、緊定螺釘 雙頭螺柱 二、 螺紋緊固件 螺栓 螺紋緊固件 斜墊圈 彈簧墊圈 圓螺母用止動(dòng)墊圈 作用：增加支撐面積以減小壓強(qiáng)，避免擰緊螺母擦傷表面、防松。 湘潭大學(xué)專用 faca rFftgdFTTT ????? )(239。221 ??)(239。221 ?? ???? tgdFTTT a一、 擰緊力矩 一般螺紋聯(lián)接在裝配時(shí)都必須擰緊，這時(shí)螺紋聯(lián)接受到預(yù)緊力的作用。對(duì)于重要的螺紋聯(lián)接，應(yīng)控制其預(yù)緊力，因?yàn)榈拇笮?duì)螺紋聯(lián)接的可靠性，強(qiáng)度和密封均有很大影響。 21 TTT ??T1—克服螺紋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩； T2—克服螺母支撐面上的摩擦阻力矩； 設(shè)軸向力為 Fa 或預(yù)緊力（不受軸向載荷） fc—摩擦系數(shù)。 無潤(rùn)滑時(shí)?。? fc = rf—支撐面摩擦半徑。 rf =(dw+d0)/4 d d0 dw T 簡(jiǎn)化公式： 適用于 M10~M60的粗牙螺紋， f’=, fc=, T ≈ F a d預(yù)緊應(yīng)力： σ =(~) σ s 167。 10－ 5 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 Fa Fa是由聯(lián)接要求決定的，為了發(fā)揮螺栓的工作能力和保證預(yù)緊 可靠，應(yīng)?。? 通常螺紋聯(lián)接擰緊是憑工人的經(jīng)驗(yàn)來決定的，重要螺栓則必須預(yù)緊力進(jìn)行精確控制。 總力矩： 湘潭大學(xué)專用 定力矩扳手 測(cè)力矩扳手 工程上常采用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手來控制預(yù)緊力的大小。 二、 螺紋聯(lián)接的防松 聯(lián)接用三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變化不大時(shí)，不會(huì)自動(dòng)松脫。但在沖擊、振動(dòng)和變載條件下，預(yù)緊力可能在某一瞬時(shí)消失，聯(lián)接仍有可能松動(dòng)。高溫下的螺栓聯(lián)接，由于溫度變形差異等，也可能發(fā)生松脫現(xiàn)象（如高壓鍋），因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮防松。即防止相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 防松的方法 1. 利用附加摩擦力防松 尼龍圈鎖緊螺母 F 彈簧墊圈 對(duì)頂螺母 湘潭大學(xué)專用 開口銷與六 角開槽螺母 串聯(lián)鋼絲 2. 采用專門防松元件防松 圓螺母用止動(dòng)墊圈 止動(dòng)墊圈 湘潭大學(xué)專用 3. 其他方法防松 1~ 用沖頭沖 2~3點(diǎn) 沖點(diǎn)防松法 粘合法防松 涂粘合劑 湘潭大學(xué)專用 167。 10－ 6 螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 螺栓聯(lián)接的主要失效形式： 螺栓拉斷 螺紋壓潰或剪斷 滑扣 因經(jīng)常拆裝 螺栓與螺母的螺紋牙及其他各部尺寸是根據(jù)等強(qiáng)度原則及使用經(jīng)驗(yàn)規(guī)定的。采用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，這些部分都不需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。所以，螺栓聯(lián)接的計(jì)算主要是確定螺紋小徑 d1，然后按照標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋公稱直徑 d及螺距 P等。 一、松螺栓聯(lián)接 裝配時(shí)不須要擰緊 強(qiáng)度條件： ][4/21?? ?dF a式中 :d1螺紋小徑， mm 二、緊螺栓聯(lián)接 裝配時(shí)須要擰緊，在工作狀態(tài)下可能還需要補(bǔ)充擰緊。 螺栓受軸向拉力 Fa和摩擦力矩 T的雙重作用。 ][4/21?? ?d F a拉應(yīng)力： Fa Fa 力除以面積 湘潭大學(xué)專用 ][4/21???dF a切應(yīng)力： 16/311dT?? ? 16/2)39。(311ddtgF a??? ???4/)39。(22112dFtgdd a??? ??對(duì)于 M10~M68的普通螺紋，取 d d2和 ψ的平均值， 并取： tgρ ’ = f ’ = 得： τ ≈ σ 當(dāng)量應(yīng)力： 22 3??? ??c 22 )(3 ?? ??強(qiáng)度條件： ??分母為抗剪截面系數(shù) 湘潭大學(xué)專用 1. 受橫向工作載荷的螺栓強(qiáng)度 螺栓與孔之間有間隙，工作時(shí)預(yù)緊力 Fa導(dǎo)致接合面所產(chǎn)生的摩擦力應(yīng)大于橫向載荷 F。 C可靠性系數(shù)，常取 C=~ mfCFFa ?預(yù)緊力 Fa ： f摩擦系數(shù)，對(duì)鋼與鑄鐵，取 : f =~ m結(jié)合面數(shù) 上圖 m=1,下圖 m=2 若取 f =， C=, m=1, 則： Fa ≥ 8F →結(jié)構(gòu)尺寸大 F F F F/2 F/2 Fa Fa Fa Fa 湘潭大學(xué)專用 F F/2 F/2 2. 受軸向工作載荷的螺栓強(qiáng)度 改進(jìn)措施： 1. 采用鍵、套筒、銷承擔(dān)橫向工作載荷。 螺栓僅起連接作用 2. 采用無間隙的鉸制孔螺栓。 設(shè)流體壓強(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 FE = Z p FE FE D 湘潭大學(xué)專用 特別注意，軸向載荷： 松弛狀態(tài) Fa≠ F0+FE 預(yù)緊狀態(tài) δC0 δb0 F0 F0 受載變形 FR FR FE FE F0 F0 加預(yù)緊力后 →螺栓受拉伸長(zhǎng) δb0 →被聯(lián)接件受壓縮短 δC0 加載 FE后 : 螺栓總伸長(zhǎng)量增加為 : 總拉力為： 被聯(lián)接件壓縮量減少為： 殘余預(yù)緊力減少為： FR Fa Fa Fa=FE+FR 很顯然 : FRF0 ?δ+δb0 δC0 ?δ ?δ ?δ 被聯(lián)接件放松了 湘潭大學(xué)專用 δb0 ?δ 聯(lián)接件變形 力 螺栓變形 力 ?Fb ?Fc 螺栓變形 力 Fa FR FE F0 F0 δC0 F0 δb0 δC0 arctgkb arctgkc 湘潭大學(xué)專用 相對(duì)剛度系數(shù) 力 螺栓變形 arctgkb FE= ?Fb +?Fc =(kb +kc ) ?δ kb +kc kb Fa = F0 +FE kb +kc kb FR = F0 –FE 1 FR= F0 ? FE = F0 kc ?δ F a= F0 +? Fb = F0 +kb ? δ kb +kc FE ?δ= FE Fa ?Fb F0 ?δ 代入得： 表 105 螺栓的相對(duì)剛度系數(shù) 墊片類型 金屬墊片或無墊片 皮革 銅皮石棉 橡膠 ~ kb +kc kb ?Fc FR 湘潭大學(xué)專用 167。 10－ 7 螺栓的材料和許用應(yīng)力 一般螺栓 Q215 Q235 10 35 45 重要螺栓 15Cr 40Cr 30Cr MnSi 緊螺栓聯(lián)接的受載情況 許用應(yīng)力 受軸向載荷 , 橫向載荷 鉸制孔用螺栓受 橫向載荷 靜載荷 變載荷 控制預(yù)先緊力時(shí) S=~ 不能嚴(yán)格控制預(yù)緊力時(shí)查表 107 被聯(lián)接件為鋼 被聯(lián)接件為鑄鐵 [σp]按靜載荷 [σp]值降低 20%~30% σS [σp] = ~5 [τ]= σS 2~ σB [σp] = σS [τ] = S σS [σ] = 表 10－ 6 螺栓的許用應(yīng)力 湘潭大學(xué)專用 表 107 螺栓聯(lián)接的安全系數(shù) S(不能嚴(yán)格控制預(yù)緊力時(shí) ) 碳素鋼 4~3 3~2 10~ M6~M16 M10~M30 M6~M16 M10~M30 合金鋼 5~4 4~ ~5 5 靜載荷 變載荷 材 料 湘潭大學(xué)專用 167。 10－ 8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施 承受軸向變載荷時(shí)，螺栓的損壞形式： 疲勞斷裂 容易斷裂部位： 一、 降低螺栓總拉伸載荷的 Fa變化范圍 軸向工作載荷 FE的變化范圍 : 0~ FE kb +kc kb F0