【正文】 第 10章 聯(lián)接 ? 109 后半部分 和 1010不講 。 第 10章 聯(lián)接 167。k C/(kb＋ kC) 第 10章 聯(lián)接 (二 )改善螺紋牙間的載荷分布 現(xiàn)象: 螺紋牙間的載荷分布不均 ←螺栓螺母受力性質(zhì)不同 →1/3載荷 集中在第一圈牙上 →第 8～ 10牙不受力 →增厚螺母無效。見 P147） →求 Fa →強度定 d →結(jié)構(gòu)設(shè)計 已知 F求 d: 先求 F0 (不滑 ) →定 d (強度 ) 已知 d求 F: 先求 F0 (強度 ) →定 F (不滑 ) 小結(jié)： 普通螺栓聯(lián)接 : 第 10章 聯(lián)接 167。FE 工件殘余預(yù)緊力 FR: FR=F0－ Kc/(Kb+Kc) F/m →聯(lián)接受擠壓，螺栓受剪切 注意： －光桿直徑， d0＞ d Lmin－桿孔最小接觸長度 鉸制孔螺栓聯(lián)接 小結(jié)： 第 10章 聯(lián)接 ? End of 19 第 10章 聯(lián)接 一鋼制液壓油缸 , 油缸壁厚為 10mm, 油壓 p= Mpa , D=160mm, 試計算其上蓋的螺栓 聯(lián)接和螺栓分布圓直徑 D0 解 : 22/ 4 16048EpDFZkN????? ? ???(2)定殘余預(yù)緊力 FR (1)求單個聯(lián)接的工作載荷 FE: ∵ 有緊密要求 , ∴ FR=～ FE →取 FR= (3)求 Fa→螺栓強度計算 (4)結(jié)構(gòu)設(shè)計 取 45鋼 , σS=355Mpa →暫取 S=3(不嚴格控 制預(yù)緊力 ,靜～ ) →[σ]=σS/S = 118 Mpa C1 e D0 D 取 Z=8 例 3: Fa = FE＋ FR = FE = 第 10章 聯(lián)接 取 d=16mm, 其 d1=＞ →合適 取 S=3 (表 107) (不嚴格控制預(yù)緊力 ) →合適 ? ?14 1 . 3 4 1 . 3 1 1 3 0 0 1 2 . 6 m m118aFd? ? ?? ??? ? ??D0=D+2[d+(3~6)]+2 10 =218~224mm 螺栓間距 L=π見 P147） →求 Fa →強度定 d →結(jié)構(gòu)設(shè)計 已知 F求 d: 先求 F0 (不滑 ) →定 d (強度 ) 已知 d求 F: 先求 F0 (強度 ) →定 F (不滑 ) 小結(jié)： 普通螺栓聯(lián)接 : 第 10章 聯(lián)接 用 鉸制孔螺栓 聯(lián)接固定牽引鉤 (HT250), 板厚 h=10mm,已知 R=4000N(變載荷 ), 試求螺栓直徑。FE 工件殘余預(yù)緊力 FR: FR=F0－ Kc/(Kb+Kc) F/mm= 2022/( 1)=16000N 取 35鋼 , 不嚴格控制預(yù)緊力 → σs=315Mpa ()， S= （表 107） [σ]=σs/S=315/= 例 1. 用 普通螺栓 固定一牽引鉤，已知 R=4000N (變載荷 ), f=, 試求螺栓直徑。 →聯(lián)接受擠壓，螺栓受剪切 注意： －光桿直徑， d0＞ d Lmin－桿孔最小接觸長度 鉸制孔螺栓聯(lián)接 小結(jié)： 第 10章 聯(lián)接 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 S=~ 不能嚴格控制預(yù)緊力時查表 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 106 螺栓的許用應(yīng)力 第 10章 聯(lián)接 表 107 螺栓聯(lián)接的安全系數(shù) S(不能嚴格控制預(yù)緊力時 ) 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 第 10章 聯(lián)接 ? ? mmFd 01 ????????R 解 : 每個聯(lián)接受 橫向載荷 F=R/2=2022N →求預(yù)緊力F0： →求d1： 取 d=27mm, d1=＞ （表 101） →合適。F E＞ 0 ? ???? ??421dF ae先求 FE →定 FR（根據(jù)工作情況。f 不斷不潰 →定螺栓 d1 ? ???? ?? 4210dFe2)受軸向工作載荷 FE 螺栓總拉力 Fa: Fa=F0+Kb/(Kb+Kc) 見表 10 107 一般螺栓 重要的螺栓 : →裝配時不預(yù)緊 →聯(lián)接不受力 →工作時受軸向載荷 Fa ? ???? ?? 421dF a →復(fù)合應(yīng)力 (拉、扭 ) ? ???? ?? 421dF ae1)受橫向工作載荷 F→ 不松不滑 → 預(yù)緊力 F0(軸 )足夠大 F0≥C見表 10 105 碳素鋼： Q215， Q235 優(yōu)質(zhì)碳素鋼： 10， 35， 45 合金鋼： 15Cr， 40Cr， 30CrMnSi 注意： 因為不控制預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接 ，易過載 ∴ 設(shè)計時應(yīng)取較大的安全系數(shù) 。 →聯(lián)接受擠壓，螺栓受剪切 注意： －光桿直徑， d0＞ d Lmin－桿孔最小接觸長度 鉸制孔螺栓聯(lián)接 小結(jié)： 第 10章 聯(lián)接 167。F E＞ 0 ? ???? ??421dF ae先求 FE →定 FR（根據(jù)工作情況。f 不斷不潰 →定螺栓 d1 ? ???? ?? 4210dFe2)受軸向工作載荷 FE 螺栓總拉力 Fa: Fa=F0+Kb/(Kb+Kc) △ δ=FE / (kb+kC) → Fa=F0+△ Fb 第 10章 聯(lián)接 ④ 設(shè)計步驟 : 聯(lián)接松弛 → FR = 0 螺栓拉斷 → σ＞ [σ] 失效形式 : → FR＞ 0 設(shè)計準則 (1)求單個聯(lián)接的工作載荷 FE (2)定殘余預(yù)緊力 FR(按工作要求 ) — P147 (3)求 Fa→ 螺栓強度計算 (定 d) Fa = FR + FE (4)結(jié)構(gòu)設(shè)計 ? ???? ??? 21dF ae③ 失效形式及設(shè)計計算 : : →裝配時不預(yù)緊 →聯(lián)接不受力 →工作時受軸向載荷 Fa ? ???? ?? 421dF a →復(fù)合應(yīng)力 (拉、扭 ) ? ???? ?? 421dF ae1)受橫向工作載荷 F→ 不松不滑 → 預(yù)緊力 F0(軸 )足夠大 F0≥C△ δ+kc 第 10章 聯(lián)接 受橫向載荷的鉸制孔螺栓聯(lián)接 (鉸制孔 ) ? 失效形式 — 側(cè)面壓潰及螺栓剪切 ? 設(shè)計準則 — 保證擠壓、剪切強度 ? 強度條件： 擠壓強度 ?p≤[?p] ? 剪切強度 ?≤[ ? ] ? 設(shè)計計算方法： ? 擠壓強度： ? 剪切強度： ][m i n0pp LdF ?? ??][4 20??? ?? dFd0 — 螺栓剪切面直徑（可取為螺栓孔的直徑） Lmin— 螺栓桿 和 孔 的最小接觸長度 (2) 受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接 ? 受載荷形式 —工作載荷作用之前 ，螺栓已受預(yù)緊力 F0作用 然后施加橫向工作載荷 兩種情況的工作原理不同 ！ 普通螺栓 鉸制孔螺栓 ? 失效形式 — 相同否 ？ NO 第 10章 聯(lián)接 三、螺栓聯(lián)接強度計算 (按受力形式 ) 1)松螺栓 2)緊螺栓聯(lián)接強度設(shè)計 – 僅受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接 在擰緊過程中的強度計算 – 裝配擰緊后 →聯(lián)接可受 橫向 (F)或 軸向載荷 (FE)] – 受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接 – 受軸向載荷 的緊螺栓聯(lián)接 第 10章 聯(lián)接 軸向載荷平行于螺栓軸心線，各螺栓平均受力 pDF 42???lDZ 0??螺栓間距 l與 p有關(guān) （見 P146腳注） →常見壓力容器 Z=2(3) 2n 各螺栓受拉力為： F = F∑/Z FE的螺栓強度 (預(yù)緊后 ) ★ ： 此時螺栓受預(yù)緊力 F0后 →又受工作拉力 FE 螺栓所受的總拉力 : Fa = F0+FE ? NO！ 第 10章 聯(lián)接 螺栓拉力 ↑→總拉力 Fa 工件壓力 ↓→殘余預(yù)緊力 FR →壓縮量減少 Δδc 未預(yù)緊 預(yù)緊 受拉力 FE →縮短 δc0 ? Fa=F0＋ FE 。f 分析： 套筒畫錯了，書上 P146的對 第 10章 聯(lián)接 ③ 為簡化結(jié)構(gòu)，還可以采用 鉸制孔用螺栓聯(lián)接 ，因為螺栓桿與孔壁之間沒有間隙，當承受橫向載荷時，接觸表面受擠壓，在聯(lián)接接合面處，螺栓桿則承受剪切。 第 10章 聯(lián)接 ② 加減載措施 →加鍵、