第6章 螺纹联接.ppt

第,2,篇 联 接,是否可拆,?,不可拆联接,可拆联接,焊接、铆接、粘接,螺纹联接、键,联接,、销联接,是否能相互运动,?,动联接,静联接,本篇主要内容,联接分类,根据传递载荷的工作原理,摩擦,非摩擦,(,嵌合,),6.1,螺纹联接的主要类型、材料和精度,注意区分：,紧联接与松联接；,受拉与受剪螺栓联接,第,6,章 螺纹联接,1,、,主要类型,1),螺栓联接,注意：,普通螺栓联接指,受拉紧螺栓联接,结构简单，装拆方便，,不能承受太大的横向载荷,a),受拉螺栓联接,孔、杆之间有间隙,被联接件不厚,b),受剪（铰制孔）螺栓联接,能承受较大横向载荷,2,）螺钉联接,被联接件之一较厚,不能经常装拆，,不需螺母，受载较小,螺钉要求全螺纹,孔与杆间无间隙,4,）紧定螺钉联接,固定零件的相对位置，,可传递不大的轴向力或扭矩,3,）双头螺柱联接,适于常拆卸而被联接件,之一较厚、材料较软时，,拆卸时只需拆螺母,2,、螺纹紧固件的性能等级和材料,螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为,10,级，如,3.6,，,4.8,等。,小数点前数字为,Bmin,/100,，,点后数字为,10(,Smin,/,Bmin,),。,3,、螺纹公差和精度,国标规定了三种不同的精度：精密、中等和粗糙。常用公差等级为,48,级，精密用,46,级，中等用,7,级，粗糙用,78,级。,螺母的性能等级按螺母高度,m,不同分为两类。,m,0.8D,时有,:4 5 6 8 9 10 12,0.5D,m0,F,=,（,1.5,1.8,）,F,F=,（,0.61.0,）,F,F=,（,0.20.6,）,F,保证受载后联接的紧密性,有,密封要求,载荷稳定,载荷不稳定,a,）,轴向静载荷紧螺栓联接强度计算,b,）,轴向变载荷紧螺栓联接强度计算,工作载荷,F,在,F,1,F,2,之间变化,计算：,验算公式,设计公式,螺栓总拉力,F,0,在,F,01,F,02,之间变化,2,、受剪螺栓联接,螺杆与孔紧密配合,光杆直接承受挤压和剪切来传递外载荷,Fs,剪切强,度条件,挤压,强,度条件,3,、许用应力,受拉、受剪螺栓联接的许用应力见表,6.3,、,6.4,例题,6.1(P110),6.4,螺栓组联接的受力分析,螺栓组联接设计的顺序,布局,定,数目,受力分析,设计尺寸,合理间距和适当边距、对称分布、中心与结合面形心重合,找出最危险的螺栓,被联接件为刚体,各螺栓材料、尺寸,和拧紧力均相同,材料变形在,弹性范围内,F=F,Q,/z (6.13),螺栓组联接受力分析的,假设条件,1.,受轴向力,F,Q,F,Q,为,单个螺栓的工作载荷,注意：,通常取,被联接件,为受力体进行分析，螺栓的受力是它的反作用力。,s,为接合面间的摩擦系数,m,为接,合,面数目,k,f,为可靠系数,2.,受,横向,力,F,R,1,）受拉螺栓,Fs=F,R,/z (6.15),2,）受剪螺栓,采用,受剪螺栓联接，沿载荷方向的螺栓数目不宜布置太多，以免受力严重不均。,采用,受拉螺栓联接，,若,z=1,、,m=1,、,s,=0.15,、,k,f,=1.2,则,F=8F,R,，可见所需预紧力太大。,3,、受旋转力矩,T,1,）普通螺栓联接,阻止相对滑动的条件,静力平衡条件,T,o,=0,则各个螺栓,所需的预紧力,2,）铰制孔螺栓联接,变形协调条件,静力平衡条件,以上两式联立求解可得：,4,、受翻转力矩,M,变形协调条件,静力平衡条件,以上两式联立求解可得：,说明,：实际应用中螺栓组联接所受载荷形式很可能是以上四种简单受力状态的不同组合。,若载荷不通过,螺栓组,形心，怎么办,？,载荷等效移置,!,6.5,提高螺栓联接强度的措施,、改善螺纹牙间载荷分布不均状况,受拉伸长,受压缩短,此处螺距变化最大，受力最大,结构,尺寸,载荷分布,材料,工艺,螺纹牙间距,机械性能,应力幅度,影响联接强度的因素,注,：用加厚螺母提高联接强度作用不明显,a),悬置螺母,b),环槽螺母,c),内斜螺母,d,),环槽内斜,、降低螺栓应力幅,措施,措施：,空心杆、柔性螺栓联接等,此外，还可降低螺母材料的弹性模量，铝、镁合金螺纹联结中采用钢丝螺套等,1,）降低螺栓刚度,3,）使,C,1,C,2,，同时适当增加预紧力,F,措施：,高硬度垫片,2,）增大被联接件刚度,、减小应力集中的影响,卸载过渡结构,卸载槽,加大过渡处圆角,结论：减小螺栓刚度、增大被联接件刚度或适当增加预紧力，均能提高螺栓联结的疲劳强度,、采用合理的制造工艺,挤压法（滚压法）制造螺栓,氰化、氮化、喷丸等产生,表层残余压应力,热处理后再进行滚压螺纹,控制单个螺距误差和螺距累积误差,疲劳强度提高,3040%,疲劳强度提高,70100%,由,冷作硬化产生,被联接件支承面不平,表面与孔不垂直,凸台,凹坑,斜垫片,原因,本章作业,2,题、,3,题,措施：,、减小附加应力,