(45)--螺栓组设计案例机械设计.ppt

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1、螺栓组的设计案例目录CONTENTS0101解题思路0303相关知识0404设计过程设计过程0202案例分析延迟符设计案例如图所示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架，已知总载荷 ，其作用线与垂直线的夹角 ，底板高 ，宽 ，试设计此螺栓组连接。延迟符解题思路作法：按各种状态单独计算；按各种状态单独计算；将螺栓受力向量迭加可求出总的工作载荷。将螺栓受力向量迭加可求出总的工作载荷。注意：将复杂受力状态分解成四种简单受力状态；将复杂受力状态分解成四种简单受力状态；对普通螺栓：按按轴、倾轴、倾螺栓的工作拉力螺栓的工作拉力F螺栓的总拉力螺栓的总拉力横、转横、转连接所需的预紧力连接所需的预紧力F0强度计算延迟符

2、案例分析由载荷的作用方向可知，在力的作用下托架上侧被放松，下侧被压紧，符合受倾覆力矩的螺栓组连接，F又可分解为水平方向的力和垂直方向的力，使螺栓受轴向力与横向力的作用。相关知识1.1.受倾覆力矩的螺栓组连接受倾覆力矩的螺栓组连接 为阻止底板翻转，左侧螺栓以及右侧支承面对0-0轴线的反力矩应与M相平衡。工作条件：变形协调条件：延迟符2.2.受轴向载荷的螺栓组连接受轴向载荷的螺栓组连接3.3.受横向载荷的普通螺栓组连接受横向载荷的普通螺栓组连接接合面摩擦系数螺栓个数螺栓个数接合面数接合面数防滑系数防滑系数，Ks=1.11.3每个螺栓所受轴向工作载荷：每个螺栓所受轴向工作载荷：延迟符设计过程1.1.

3、螺栓组结构设计螺栓组结构设计采用如图所示的结构，螺栓个数为4，对称布置。2.2.螺栓受力分析螺栓受力分析（1）在总载荷F的作用下，螺栓组连接承受以下各力和倾覆力矩的作用：轴向力轴向力（F的水平分力Fh，作用于螺栓组中心，水平向右）横向力横向力（F的垂直分力FV，作用于接合面，垂直向下）倾覆力矩倾覆力矩（顺时针方向）（2）在轴向力Fh的作用下，各螺栓所受工作拉力为：延迟符（3）在倾覆力矩M的作用下，上面两螺栓受到加载作用，而下面两螺栓受到减载作用，故上面的螺栓受力较大，所受的载荷为：故上面的螺栓所受的轴向工作载荷为（4）在横向力FV的作用下，底边连接接合面可能产生滑移，根据底板接合面不滑移的条件

4、：延迟符查表确定f=0.16，取 ，则取防滑系数 ，则各螺栓所需的预紧力为：（5）上面每个螺栓的总拉力F2为：3.3.确定螺栓直径确定螺栓直径选择螺栓材料为Q235，性能等级为4.6的螺栓，查得材料的屈服极限：，对于控制预紧力的紧螺栓连接，对于普通螺栓其安全系数为1.2-1.5，取为1.5，则许用应力 延迟符求得螺栓危险截面的小径为：按粗牙普通螺纹标准选用螺纹公称直径d=12mm（螺纹小径d1=10.1068.6）4.4.校核螺栓组连接接合面的工作能力校核螺栓组连接接合面的工作能力（1）连接接合面下端的挤压应力不超过许用值，以防止接合面压碎，则：查表得：故连接接合面下端不致压碎。延迟符（2）连接接合面上端应保持一定的残余预紧力，以防止托架受力时接合面间产生间隙，即 ，参考式 ，有故接合面上端受力最小处不会产生间隙。5.5.校核螺栓所需的预紧力是否合适校核螺栓所需的预紧力是否合适对碳钢螺栓，要求已知取预紧力下限，即满足要求。延迟符确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型、长度、精度及相应的螺母、垫圈等尺寸，可根据底板厚度、螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。谢谢！谢谢！