西南交通大学机械设计课件.ppt

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1、第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接1 1机械设计机械设计螺栓联接习题课螺栓联接习题课一、螺栓组计算一、螺栓组计算螺栓组受力分析轴向力横向力旋转力矩翻转力矩F=FQ/z受拉受剪受拉受剪受拉螺栓受变载：紧联接受F和Fa影响疲劳强度单个螺栓强度计算受剪螺栓：松联接：仅受F：受静载：F0=F+F”第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接2 2机械设计机械设计受任意载荷螺栓组向形心简化四种简单状态迭加受载最大螺栓 按单个计算例1、图示底板用8个螺栓与支架相连，受外力Q作用，Q作用于 包含X轴并垂直于底板接缝面，试计算此螺栓组联接。（=30）第二章第二章第二章第二

2、章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接3 3机械设计机械设计解：解：（一）受力分析（一）受力分析QQHQH=QcosQVQV=QsinHMHQHH=QcosMH=H300VMVQVV=QsinMV=V400H=4330N，V=2500N，M=MH-MV=299000N mm第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接4 4机械设计机械设计（二）工作条件分析（二）工作条件分析1、保证结合面不滑移又：2、受力最大螺栓轴向载荷a、FV=V/z=2500/8=312.5N（每个螺栓受V作用相同）b、M作用，离形心越远受力越大c、最大工作载荷d、螺栓总拉力=5662.5N取：kf =1.3s

3、=0.13第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接5 5机械设计机械设计3、螺栓直径：d1d4、其它条件a、左侧不出现间隙：b、接合面右侧不压溃：螺栓拧紧并承受轴向载荷H后，剩余预紧力在结合面产生的挤压应力。翻转力矩对挤压应力的影响选择螺栓性能等级，计算许用应力 。第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接6 6机械设计机械设计QQ例2、设计图示螺纹联接：1.受拉螺栓 2.受剪螺栓解：一）受力分析一）受力分析RTFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFSTR=Q/2=10000 NQT=R300=3000000 N.mm第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺

4、纹联接螺纹联接螺纹联接7 7机械设计机械设计R使各螺栓受到横向工作载荷FSR：FSR=R/4=2500（N）T也使各螺栓受到横向工作载荷FST，方向与形心连线垂直。受载最大的螺栓：受拉螺栓：受剪螺栓：相同二）设计计算二）设计计算 受拉螺栓受拉螺栓 由预紧力F产生的摩擦力来传递外载荷FS。（取：kf =1.3、s=0.13）第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接8 8机械设计机械设计 受剪螺栓受剪螺栓选择螺栓性能等级，计算许用应力 。螺栓直径：d1d横向载荷由螺栓杆与被联件的挤压与剪切传递。受载最大螺栓的横向载荷为：FS=9014（N）选择螺栓性能等级，计算许用应力 。螺栓直

5、径：查手册 比较比较受拉螺栓：相同材料螺栓，由P110表6.3：d受拉d受剪第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接9 9机械设计机械设计例3 某承受轴向载荷的螺栓联接。已知单个螺栓所受轴向载荷 F=500N，预紧力F=500N，螺栓的刚度c1，arctanc1=30，被联接件的刚度c2，arctanc2=45。1）绘制此螺栓联接的力变形图，并确定螺栓总拉力F0。2）若将垫片改为较软的，使arctanc1=60，其他不变，F0=？3）比较上述两种情况，判断哪种密闭性好？注：此题用图解法求解。1002003004005006007008009001000N变形60304545F

6、F0F”FF0F”F第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接10 10机械设计机械设计例4 一钢板采用三个铰制孔螺栓联接,下列三个方案哪个最好?第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接11 11机械设计机械设计F3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F3=FL2aF3+第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接12 12机械设计机械设计F3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F1=F3=第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接1313机械设计机械设计F3F3F3FL L3aFll3aFL L3aFmax=F2=第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接14 14机械设计机械设计比较：方案一：Fmax=FL2aF3+方案二：Fmax=方案三：Fmax=差谁好？由：L=结论：1）当L时，方案三最好。2）当L时，方案二最好。第二章第二章第二章第二章 螺纹联接螺纹联接螺纹联接螺纹联接15 15机械设计机械设计例5 指出下列各图中的错误。