2022年第五章螺纹联接教案与讲稿.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 课程：机械设计名师精编优秀教案洲河海高校机电学院教案与讲稿20222022 学年上学期主讲老师：苏教 学 课 题螺纹联接教学目的把握螺纹联接类型及防松方法,松、紧螺栓联接强度运算与要求把握螺栓组设计方法,明白提高螺纹联接强度的常用措施和螺旋传动的设计教重点螺纹联接的特点、预紧与防松的方法和螺纹设计的要点学难点螺纹防松的原理与设计要点；螺纹联接类型及防松原理,紧螺栓联接的强度运算螺栓组联接的设计与受力分析教 具 实物与挂图讲 稿（教学要点与板书）51 螺纹为使机器制造、安装、调整、修理和运输、减重、省科、降成、提高效率、等等 必需采纳各种方式联接

2、成整体,才能实现上述要求；因此一个杰出的设计者应明白联接的种类、特点和应用,熟识联接设计的准就；把握好设计的方法；联接近代机械设计（机器设计）中最感爱好的课题之一,也是近一些年来,创造制造最多的；在通用机械中,联接件占总零件数的联接：2050% ；如 Boeng s 747 中有 250 万个紧固联接件静联接被联接件间不充许产生相对运动不行折联接：铆、焊、介于可折不行折之间,胶（粘）接等可折联接：螺纹、键、花键、销、成型而联接等动联接被联接零件间可产生相对运动各种运动副联接一、螺纹的形成如图 4-1 所示： 把一锐角为 的直角三角形绕到始终径为d 的圆柱体上,绕时底边与圆柱底边重合,就斜边就在

3、圆柱体上形成一条空间螺旋线；名师归纳总结 如用一个平面图形K（如三角形）沿螺旋线运动并使K 平面始终通过圆柱体轴线YY- 这样就构成了三角形螺第 1 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案纹；同样转变平面图形 K,同样可得到矩形、梯形、锯齿形、圆弧形（管螺纹）二、螺纹的类型螺纹 三角形（一般螺纹） 、管螺纹联接螺纹（精密传动）按牙型 矩形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹传动螺纹按位置 内螺纹在圆柱孔的内表面形成的螺纹螺纹 外螺纹在圆柱孔的外表面形成的螺纹三角形 粗牙螺纹用于紧固件螺纹 细牙螺纹同样的公称直径 d 下, P 小,自

4、锁性好,适于薄壁细小零件和冲击变载等情形依据螺旋线 左旋图 4-2b 绕行方向螺纹 右旋常用单头螺纹（ n=1 ）用于联接依据螺旋双头螺纹（ n=2 ）用于传动线头数多线螺纹（ n2）三、螺纹的主要参数（图4-3 ）1）外径 d（大径）（ D）与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径亦称公称直径2）内径（小径） d1D1与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径,在强度运算中作危急剖面的运算直径3）中径d2在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径d20.5d+d 1 4）螺距 P相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离5）导程（ S）同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的

5、母线上的对应两点间的轴向距离名师归纳总结 6）线数 n螺纹螺旋线数目,一般为便于制造n4 第 2 页,共 34 页螺距、导程、线数之间关系：L=nP - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案7）螺旋升角 在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角；arctgL/d2arctgnPd28）牙型角 螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角9）牙型斜角 螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角；对称牙型2各种螺纹（除矩形螺纹）的主要几何尺寸可查阅有关标准公称尺寸为螺纹外径对管螺纹近似等于管子的内径；螺旋副的自锁条件为：vtg1farctg

6、frcos（见机械原理）tg螺旋副的传动效率为：tg v 克服轴向力 Q 匀速上升所需的圆周力d 2 d 2F Qtg v T F Qtg v 2 2四、常用螺纹的种类、特点与应用,比较详细见表 4-1 ,为加深印象,特列表如下（管螺纹除外）；英制细牙螺纹,55 ,内外螺纹旋合后无径向间隙,以保证协作紧密,公称直径为管子内径,适于P 1 . 6 MP 以下的水、煤、气、油等管路；常用螺纹的比较（管螺纹除外类似于三角形）名称三角梯形锯齿矩形剖面外形结构特点正三角形等腰梯形不等腰梯形正方形名师归纳总结 牙型角=60 =30 =30 =0 第 3 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资

7、料 - - - - - - - - - 牙型倾角=30 名师精编优秀教案=3=0 =15 当量摩擦系数vFv=f/cos =1.155f 5vtgfv=1.035f 555fv=1.001f fv=f tg1 fv631fv547错误！链接无效；-fv cos当量摩擦角 -v 传动效率tgtgv（在螺纹升角 相同的条件下）又可铣只能车不能铣自锁性条件v牙根强度当（ p、 d、 tv 材料相同的条件下）t0旋合长度工艺性能即可车一般应用联接传动传动传动由 P 分：粗牙Md用牢靠、防震性好,适于重要性能介于梯形与特适于高效、 轻载于紧固件的动力传动,要求精密强度矩形之间, 适于单传动如高低机、 方

8、细牙Mdxp d 同而 d高等,适于双向传动,如车向传动,单面工作向机等,但强度小,因而 P ,自锁性库丝扭、双面工作；用部分（ 3 ）应用千斤顶低、精度差、 磨损 ,适于薄壁细小零件、螺母可调间隙,应用广泛；等后有间隙,加工艺特点（优缺点及 冲击、变载等场合联接 性差,为便于铣 结构性能）磨 , 现 已 改 用 =10 ,=5 自行设计：p=1/4d,d=5/4d 1h=1/8d152 螺纹联接的类型及螺纹联接件一、螺纹联接主要类型名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案口述：四种基本类型,两个变种（

9、地脚与吊环）其余以自学为主；留意：结构特点、作用与应用场合1、螺栓联接；依据设计应用情形,今后工作需要,抽讲两点最重要的内容,一般螺栓联接被联接件不太厚,螺杆带钉头,通孔不带螺纹,螺杆穿过通孔与螺母协作使用；装配后孔与杆间有间隙,并在工作中不许消逝,结构简洁,装折便利,可多个装拆,应用较广；精密螺栓联接装配后无间隙,主要承担横向载荷,也可作定位用,采纳基孔制协作铰制孔螺栓联接（H7/m6,H7/n6 ）2、双头螺栓联接螺杆两端无钉头,但均有螺纹,装配时一端旋入被联接件,另一端配以螺母；适于常拆卸而被联接件之一较厚时；折装时只需拆螺母,而不将双头螺栓从被联接件中拧出；3、螺钉联接螺钉联接适于被联

10、接件之一较厚（上带螺纹孔）小情形（手册无六角头螺钉,L0=L 即可）,不需常常装拆,一端有螺钉头,不需螺母,适于受载较4、紧定螺钉联接拧入后,利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置；可传递不大的轴向力或扭矩；特别联接：地脚螺栓联（图 4-6a,b ）吊环螺钉联接（图 4-8 ）二、螺纹联接件螺栓联接（图 4-9 ）用于工艺联接一般螺栓 六角头：小六角头,标准六角头,大六角头1）螺栓 圆柱头（内六角）铰制孔螺栓螺纹部分直径较小名师归纳总结 螺栓粗制第 5 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案精

11、制机械制造中常用2）双头螺栓两端带螺纹A 型有退刀槽施入端长度也各有不同；B 型无退刀槽3）螺钉种类繁多按头部外形半圆头头部起子槽一字槽共有平圆头十字槽六角头内六角孔圆柱头一字加十字槽沉头要求全螺纹与螺栓区分末端要求螺纹部分直径较粗4）紧定螺钉锥端适于零件表面硬度较低不常拆卸常合平端接触面积大、不伤零件表面,用于顶紧硬度较大的平面,适于常常拆卸圆柱端压入轴上凹抗中,适于紧定空心轴上零件的位置适于较轻材料和金属薄板5）自攻螺钉由螺钉攻出螺纹6）螺母 六角螺母：标准,扁,厚圆螺母（与带翅垫圈）+止退垫圈带有缺口,应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中,外舌嵌入圆螺母的槽内,螺母即被锁紧；名师归纳总结 螺母粗

12、制平垫粗制A 型第 6 页,共 34 页精制精制- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 7）垫圈一般垫圈斜垫名师精编优秀教案B 型带倒角防松垫圈（弹簧垫圈）起防松作用带翅垫圈等5-3 螺纹联接的预紧与防松一、预紧螺纹联接松联接在装配时不拧紧,只存受外载时才受到力的作用轻少用QP紧联接在装配时需拧紧,即在承载时,已预先受力,预紧力预紧目的：保持正常工作；如汽缸螺栓联接,有紧密性要求,防漏气,接触面积要大性,靠摩擦力工作时,增大刚性等；必拧紧增大刚性增加联接刚度、紧密性和提高防松才能预紧力 QP预力轴向作用力（拉力）但：预紧过紧拧紧力过大 QP螺杆静载荷增大、降

13、低本身强度过松拧紧力 QP过小工作不行靠1 2 2一般：碳钢：Q P 0 . 6 0 . 7 S A 1 A 1 d 1 mm螺栓最小剖面积4合金钢：Q P 0 . 5 0 . 6 S A 1 S屈服极限 MPa 板手拧紧力矩T=F HL （4-4 ）FH作用于手柄上的力,L力臂；拧紧时螺母： T=T1+T2T拧紧, T1螺纹, T2端面摩擦力矩螺栓： T1=T3+T4T1螺纹, T3钉头, T4夹持名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其中：螺纹阻力矩：T 1QPtgv名师精编优秀教案d2（ 4-5 ）2端面摩擦力矩

14、：T 2fcQp13 D 1d3（4-6 ）0D 1 2d2 03其中： fc螺母与支承面间的摩擦系数,取f c =0.15D1,d0支承面的内、外直径；见图4-8 其余参数同前；TT 1T 21Qpd2tgv2fcD 1 3d3（ 4-7）0232 D 1d20K1d2tgv2fc2 D 1d302d3 dD 1 2d2d0Td2tgv2fc2 D 1d3 Q P0d3 d2 D 1d20K0.2 就TKQPd（ 4-8）一般 K=0.10.3 对 M10M68螺母,将其标准参数代入,经简化后得即： T=0.2QPd 4-9 而 T=FHL=FH d一般 L=15d QP=75FH说明 d

15、过小螺栓易过载！注：由于 dM10 易过载dM68应力分布不均最好取 d=M16M30预紧力 QP的掌握测力矩板手测出预紧力矩图 4-9 ,图 4-12 定力矩板手达到固定的拧紧力矩图 4-10 ,图 4-13 T 时,弹簧受压将自动打滑；测量预紧前后螺栓伸长量S精度较高；二、防松：名师归纳总结 理论上,螺纹联接升角14232为什么仍要防松：目的第 8 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案依据什么防松：原理v满意自锁三角形螺纹当量摩擦角v547防松方法措施1、防松目的（口述）实际工作中,外载荷有振动、有变化、材料高温需变等

16、会造成摩擦力削减,螺纹副中正压力在某一瞬时消逝、摩擦力为零,从而使螺纹联接松动,如经反复作用,螺纹联接就会松驰而失效；因此,必需进行防松,否就会影响正常工作,造成事故；2、防松原理概括成一句话,即排除（或限制）螺纹副之间的相对运动,或增大相对运动的难度；3、防松方法及措施表 4-3 1）摩擦防松双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等尼母垫圈除防松外仍可起密封作用螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口,螺母拧紧后收口涨开,利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧；2）机械防松：开槽螺母与开口销,圆螺母与止动垫圈,弹簧垫片,轴用带翅垫片,止动垫片,串联钢丝等；3）永久防松：端铆、冲点（破坏螺纹）、点焊4）化

17、学防松粘合摸索题：双头螺栓联接,旋入端如何防松？出过题利用螺尾旋紧产生横向扩张；利用过盈协作达到横向扩张；利用杆端预紧,产生轴向预紧作用；54 单个螺栓联接的强度运算针对不同零件的不同失效形式,分别拟定其设计运算方法,就失效形式是设计运算依据和动身点；1、失效形式和缘由a）形式工程中螺栓联接多数为抗拉疲惫失效,静态失效较少,但严峻过载拉断,螺牙剪断,螺纹压溃等可显现；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案统计说明： 90% 以上螺栓失效皆与应力集中有关,集中分布在三处：螺母支承面第一、二牙圈处占 65

18、% 杆螺尾退刀槽处占 20% 钉头支承面处：占 15% b）失效缘由：应力集中应力集中促使疲惫裂纹的发生和进展过程改善工艺、改进结构、正确安装、留意使用方法皆可提高抗疲惫强度2、设计运算准就与思路受拉螺栓：设计准就为保证螺栓的疲惫拉伸强度和静强度受剪螺栓：设计准就为保证螺栓的挤压强度和剪切强度依据联接特点、材料性质、受力状态、失效形式、确定螺杆危急剖面处的尺寸,实质将螺栓看成最小直径的光杆；其它尺寸和附件由等强度条件或使用体会确定；系统思路单栓运算一、松栓不预紧、无QP、仅工作载F 对杆拉伸、防断求d1d 0二、紧栓必预紧、有QP 1）横向外载（防滑）1）普栓仅QP对杆拉伸求 d12）精栓横载

19、对杆同时剪挤求2）轴向外载（防断）普栓求总载Q a）静轴外载按Q 对杆拉伸求 d1b 变轴外载按静设计,再接疲惫强度运算三、材料与许用应力名师归纳总结 一、松螺栓联接图4-11 如吊钩螺栓,工作前不拧紧,无QP,只有工作载荷F 起拉伸作用,防断；第 10 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案强度条件为：F MPa 验算用（ 4-11 ）d 1 244 F或 d 1（mm ）（设计用）定公称直径 d （ 4-12 ） 式中： d1螺杆危急截面直径（mm） 许用拉应力 N/mm2 MPa S/ nS材料屈服极限 Mpa 表

20、4-8 n安全系数,表 4-9 二、紧螺栓联接工作前有预紧力 QP工作前拧紧,在拧紧力矩 T 作用下：预紧力 QP产生拉伸应力 复合应力状态 ca螺纹摩擦力矩 T1产生剪应力Q pa 1 d 1 24d 2Q p2 tg v tg v 2 d 2 Q PW T 1d 1 3 d P d 1 2b 16 4当 M 10 M 6 0 . 48 Q P0 . 48 或 0 . 5 2d 142 2接第四强度理论：ca 3 1 3.1 . 3 QP强度条件为：ca （4-13 ）2d 14式中： QP预紧力（ N）名师归纳总结 T1螺纹摩擦力矩,起扭剪作用,又称螺纹扭矩,N.mm 第 11 页,共 3

21、4 页1.3系数将外载荷提高30% ,以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响,这样把拉扭的复合应力状态- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案简化为纯拉伸来处理,大大简化了运算手续,故又称简化运算法；QP、（ T1 与 Q P 有关）的确定？与联接方式和载荷类型有关；1、横向载荷的紧螺栓联接运算主要防止被联接件错动（ 1）一般螺栓联接防滑图4-12 P79 特点：杆孔间有间隙,靠拧紧后正压力由（的条件为：设所须的预紧力为 QPQP）产生摩擦力来传递外载荷,保证联接牢靠（不产生相对滑移）ifQ P K S R（ 4-14 ）K S RQ P工作前

22、后不变,起拉作用fi式中： f接缝面间的摩擦系数,表 4-4 i拉缝界面数目（图 4-12a , i=2）KS防滑系数（牢靠性系数）KS=1.11.3 1 . 3 QP强度条件验算公式：为式（4-13 ）ca 2 1 / 4 d 11 . 3 4 Q P设计公式为：d 1（4-15 ） 分析：由式（ 4-14 ）可知,当 f=0.2,i=1,K S=1 就 QP=5R ,说明这种联接螺栓直径大,且在冲击振动变载下工作极不行靠,为增加牢靠性,减小直径,简化结构,提高承载才能,须采纳如下减载装置：图 4-16 a 减载销； b 减载套筒； c 减载键； d 减载牙齿； e 精螺栓联接名师归纳总结

23、2、铰制孔螺栓联接防滑动,图4-12b R 进行工作螺栓的剪切强度第 12 页,共 34 页特点：螺杆与孔间紧密协作,无间隙,由光杆直接承担挤压和剪切来传递外载荷条件为：4R2MPa 4-16 d0螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件为：Pd0lRP（ 4-17 ）min- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案R横向载荷（ N）；d0螺杆或孔的直径（mm）lmin 被联接件中受挤压孔壁的最小长度（一般要求： lmin 1.25d0mm）,如图 4-12b 中 lmin 所示为螺栓许用剪应力,MPa ,（钢 S/ n, n 安全系数,表 4-9

24、） P 螺栓或被联接件中较弱者的许用挤压应力,MPa 铜： P S / n P S B见表 4-8 铸铁： P B / n P np安全系数表 4-9 铰制孔螺栓能承担较大的横向载荷,但被加工件孔壁加工精度较高,成本较高；2、轴向载荷紧螺栓联接强度运算特点：加载前有预紧力 QP、轴向工作载荷 F 只适于一般螺栓,不能用精螺栓防断,受 QP与 F 联合作用,如汽缸盖螺栓如图 4-19 a 螺母未拧紧 b 螺母已拧紧 c 承担工作载荷名师归纳总结 图 4-17 单个紧螺栓联接受力变形图第 13 页,共 34 页工作特点：工作前拧紧,有QP；工作后加上工作载荷F 工作前、工作中载荷变化,求工作时总载

25、荷Q=？工作原理：靠螺杆抗拉强度传递外载F 解决问题： a 保证安全牢靠的工作,QP= ？实质是如何运算b 工作时螺栓总载荷,Q= ？分析：图a,未拧紧栓母松驰状态图 b,拧紧预紧状态凸缘压mQP 静平稳（作用与反作用力）栓杆拉bQP - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案图 c,加载 F 后工作状态栓杆继拉bbbbm从QppQpQpF总载凸缘放松mmm从QQ残余预紧力 作图,为了更明确以简化运算（受力变形图）设：材料变形在弹性极限内,力与变形成正比单个紧螺栓联接受力变形图从图线可看出,螺栓受工作载荷F 时,螺栓总载荷：QFQPFQP,一

26、般已知,QP, F,如何求 Q？1）已知：QP、 F,求 Q QQPPQP变形缩小bm由变形和谐条件2）要求QP和 F,求QPQQPF静平稳条件变形和谐条件：凸缘压力减量为杆缘拉力增量Q变形增加bm（在一个整体中两者必需相等,否就不能成为一个整体结构）由图可知：螺栓刚度：CbtgQbQP由CbFFb（ a）bbF（b）被联接件刚度：CmtgmQP由CmFFmmCc FCbCbmaFCBC bCmFKcFFC由式（ a）和（ b）得FFFCbCmF1FCCm1CmCbbFF式中：KcCbCbm称螺栓相对于联接的刚度,称螺栓的相对刚度CF 部分工作载荷名师归纳总结 - - - - - - -第 1

27、4 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案表 4-5 与螺栓,被联接件材料,垫片等有关又QPQPFQPFFQP1FF（d）F由（ c）代入（ d）得：QPQP1CbCbmFQP 1KcFCQPQP 1KCF（4-20 ）QQPFQPKCFQPCC bCbF（4-21 ）m对残余预紧力QP的要求,为保证受载后接合面联接的紧密性应使QP0 QP的取法=（1.51.8 ）F 有密封要求QP=（ 0.20.6 ） F 载荷稳固QP=（ 0.61.0 ） F 载荷不稳固一般联接地脚螺栓联接QPF 结论：QFQPQPFQPF争论： 1）当CbCmQQPFKC1

28、 最不利的情形2）当CbCmQQPKC0最抱负情形3）当QP0 即QP0,即QPF d 6）运算时：QQ PF F两者均可依据已知条件行事QQ Pa）轴向静大紧螺栓联接强度运算静大 F 不变, Q 为静大,但考虑补充拧紧防断强度条件：名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 验算公式：dca3.1 Q4名师精编优秀教案4-22 （ MPa ）4d 1 2设计公式：1.13（mm ）公称直径 （4-23 ）b）轴向变载荷紧螺栓联接强度运算图 4-20 分析：当工作载荷,上0F；PQmax4QKCFd2 1螺栓总载,由QPQ

29、Q就QPm in4Q Pd2 1部分载荷,由0 F 0 FaF/2221d22 d 11A当只进行验算时,其强度条件按42-26 ）进行疲惫强度运算minC公式进行按式（变载荷螺栓大多为疲惫破坏,而应力幅是变载荷下螺栓疲惫强度的主要因素,对变载荷的紧螺栓联接,不仅应按最大应力进行强度运算,仍要验算螺纹部分的循环应力幅,即强度条件：最大拉应力：camax1 . 3 QMpa 4-24 ,S见表4 8, n安全系数,表4 9 4d2Mpa 4-25 1循环应力幅：a2K CFd2 11螺栓的最大许用拉应力,钢螺栓1S/nn=1.252.5 a螺栓的许用应力幅Mpa 钢螺栓a1c /n a4-9 k

30、1 tc对称循环拉压疲惫极限（表4-8 ）n 应力幅安全系数表有效应力集中系数表4-10 尺寸系数表4-9 再按式（ 4-25 ）校核；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 提高3、当验算不满意时措施：名师精编优秀教案cm ,bc ,适当add 1aQP 等综合措施；b最好改善结构、降低应力集中；包括：工艺、结构、制造、三、螺栓材料与许用应力运算1、材料P289 表 4-6 , 4-7 对比自学螺母、螺栓强度级别：保谓强度级别；如何分级；标记方法1）据据成的机械性能,把栓母分级,并以数字表示,此乃强度级别如 5-6

31、,8-8 2）所依据机械性能为抗拉强度极限 B min 和屈服极限 S m in；螺栓级别用带点数字表示 点前数字为 B min / 100点后数字为 s min/ B min螺母级别用 B min / 100 表示留意： 挑选对螺母的强度级别应低于螺栓材料的强度级别,螺母的硬度稍低于螺栓的硬度（均低于 2040HB ）2、许用应力许用拉应力：已知：不掌握SS表 4-8 n表 4-9 P85nQP的紧螺栓联接,易过载；设计时应取较大的完全系数；掌握预紧力时可取较小的安全系数n；明显 n,与 d 有关；设计时,先假设d,进行试算,选取一安全系数进行运算,运算结果与估量直径相比较,如在原先估量直径

32、所属范畴内即可,否就需重新进行估算；试算法：名师归纳总结 设计时先假设 dn 和d1d 与假设比较：符合完成；不符合重算第 17 页,共 34 页许用剪切应力 与许用挤压应力P：S/nt（Mpa ）S、B表 4-8 PBS/nP钢Mpa nt,nP安全系数,表4-12 /nP铸铁- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 试算法：设计时先估名师精编优秀教案求 d1d,如 d=1630mm ,在表 4-9 中选 n 算再依据 d1 查 d 在此范畴,就合格如 d30 或 d16 就重估,再选n1,d1d 合格为止；为调整运算总结为试算方法；55 螺栓组联接的设计与

33、受力分析工程中螺栓皆成组使用,单个使用极少；因此,须争论栓组设计和受力分析；它是单个螺栓运算基础和前提条件；螺栓组联接设计的次序选布局、定数目、力分析、设计尺寸一、结构设计原就1、布局要尽量对称分布,栓组中心与形心重合（有利于分度、划线、钻孔）,以受力匀称,图 4-18 2、受剪螺栓组（铰制孔螺栓联接）时,不要在外载作用方向布置 8 个以上,螺栓要使其受力匀称,以免受力太不匀称, P89 图 4-23b ,但弯扭作用螺栓组,要适当靠接缝边缘布局,否就受力太不均；不合理 合理3、合理间距,适当边距,以利用板手装拆,尺寸按图 4-19 对压力容器间距 t；表 4-12 P291；表 4-13 P8

34、8（作业 4 18,演算 4 20）Z=410 个 取 Z=8 个4、防止偏心载荷作用a）被联接件支承面不平突起；b）表面与孔不垂直；c）钩头螺栓联接；名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案偏载螺栓的应力：bMQe4Q8 e如d 1e8图 4-22 W1d3 1d2 1d132即b、 8强度很差防偏载措施： a）凸合； b）凹坑（鱼眼坑） ； c）斜垫片； d）球形垫片二、螺栓组受力分析目的单螺栓设计时最最危急之一,受载最大,其载荷多少？如何运算？求受力最大螺栓的载荷！前提（假设）：被联接件不变形、

35、为刚性,只有地基变形；各螺栓材料、尺寸,拧紧力均相同受力后材料变形（应变）在弹性范畴内两心重合,受力后其接缝面仍保持平面两心接合面形心；螺栓组形心1、受轴向载荷螺栓组联接,图 4-19 汽缸螺栓特点：只能用一般螺栓,有间隙,外载 /螺栓轴线,螺栓杆受 P 拉伸作用；单个螺栓工作载荷为：F=P/Z （ 4-26 ）P轴向外载；Z螺栓系数2、受横向载荷的螺栓组联接 图 4-23 特点：一般螺栓,铰制孔用螺栓皆可用,外载螺栓轴线、防滑一般螺栓受QP拉伸作用铰制孔螺栓受横向载荷剪切、挤压作用；a一般螺栓防滑条件：不管是何种螺栓,其单个螺栓所承担的横向载荷相等：名师归纳总结 R=P/Z ,为螺栓数目强度运算同前第 19 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3、受横向扭矩螺栓组联接图 4-24 名师精编优秀教案（ 1）圆形接合面：单个螺栓所受横向载荷RTrZT扭矩（ N.mm ）r分布圆半径（ 2）矩形接合面a一般螺栓联接特点：同前求QP单栓预紧拉力QPa 一般螺栓组b 铰制孔螺栓组取联接板为受力对象,由静平稳条件T0联接件不产生相对滑动的条件：r1fQPfQPr2fQPrZTKST就各个螺栓所需的预紧力为：QPf