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1、第17章螺纹联接与轴毂联接学习目标：学习目标：熟悉机器联接中常用的各种联接件的结构、类型、性能和应用场合，掌握设计理论和选用方法。10/28/20221联接的分类动联接：静联接：机器工作时，零部件之间可以有相对运动。例如：机械原理中，各种运动副之间的联接。在机器工作中，不允许零部件之间存在相对运动的联接。静联接可拆联接：不须毁坏联接中的任何一个零件就可拆 开的联接。例如：螺纹联接、键联接。不可拆联接：至少毁坏联接中的一部分才能拆开的 联接。例如：铆接、焊接等。过盈联接联接10/28/20222第17章螺纹联接与轴毂联接螺纹联接的类型和设计准则螺纹联接的类型螺纹联接的失效形式和设计准则10/28
2、/20223一一.螺纹联接的基本类型螺纹联接的基本类型1.螺栓联接：普通螺栓联接：应用广泛 铰制孔用螺栓联接2.螺钉联接：被联接件之一较厚3.双头螺栓联接：常拆卸4.紧定螺钉联接：传递较小载荷其它其它：地脚螺栓联接；吊环螺栓联接；T型槽螺栓联接螺纹联接的类型10/28/202241.普通螺栓联接 10/28/202251.铰制孔用螺栓联接10/28/20226 2.双头螺柱联接 10/28/20227 3.螺钉联接 10/28/20228螺钉联接 螺钉拧入深度H:钢或青铜Hd铸铁H=(1.251.5)d铝合金H=(1.52.5)d10/28/20229 4.紧定螺钉联接 10/28/20221
3、0地脚螺栓联接 吊环螺栓联接 10/28/202211T形槽螺栓联接 10/28/202212螺纹联接的失效形式和设计准则普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂受剪螺栓主要为压溃和剪切10/28/202213 失效分析10/28/202214螺纹联接的强度计算一般步骤：螺栓组受力和失效分析 单个螺栓组受力分析、失效分析（一）松螺栓联接的强度计算 10/28/202215（一）松螺栓联接的强度计算 1.受载荷形式轴向拉伸 （工作拉力F）2.失效形式螺栓拉断 （静、疲劳）10/28/202216（一）松螺栓联接设计3.设计准则保证螺栓拉伸强度4.强度条件：5.设计计算方法：校核式 （17-1）设计式6.螺
4、栓材料许用应力及安全系数（5-7）7 查手册，求d10/28/202217拉应力 剪应力近似处理(二）仅受预紧力作用的 紧螺栓联接的强度计算10/28/202218 应力合成：强度条件：设计公式：10/28/202219普通螺栓联接受力平衡条件或 （5-24）i接合面数；KS防滑系数取10/28/202220(三）受预紧力和工作拉力作用 的紧螺栓联接的强度计算10/28/202221分析受力和变形关系Q=QP+F 10/28/202222受力和变形关系 10/28/202223受力和变形关系 10/28/202224受力变形线图（P284图17-13）10/28/202225受力变形线图（P2
5、84图17-13）10/28/202226受力变形线图（P284图17-13）受力变形线图（p73图5-17）10/28/202227 由图可得：螺栓的刚度被联接件的刚度螺栓总拉力：10/28/202228可由图17-13中的几何关系推出螺栓总拉力Q与预紧力之间的关系：10/28/202229 螺栓拉伸强度条件：（5-19）设计公式：（5-20）10/28/202231（二）受工作剪力的紧螺栓联 接的强度计算 预紧力很小，强度计算 时可不考虑；失效形式：侧面压溃及 螺栓剪切 预紧力很小，强度计算 时可不考虑；失效形式：侧面压溃及 螺栓剪切 10/28/202232受工作剪力的紧螺栓联接的强度计
6、算挤压强度条件：(5-21)剪切强度条件：(5-22)式中 螺栓与孔壁挤压面最小高度；许用应力，表5-1110/28/202233 5-6 螺纹组联接的设计(二）螺栓组联接的受力分析 1.受横向载荷的螺栓组联接 （1）普通螺栓组联接 （2）铰制孔用螺栓组联接10/28/202234 5-6 螺纹组联接的设计(二）螺栓组联接的受力分析 2.受扭矩的螺栓组联接 （1）普通螺栓联接 （2）铰制孔用螺栓联接10/28/202235（1）普通螺栓联接力矩平衡条件：所需预紧力：10/28/202236（2）.铰制孔用螺栓联接 变形量越大，则工作剪力越大 10/28/202237 力矩平衡条件：受力最大的螺
7、栓所受的工作剪力：（5-28）10/28/202238 n5-3 螺纹联接的预紧（一）预紧的目的1.提高联接的紧密性2.防止联接松动3.提高联接件强度 10/28/202239防止联接松动 10/28/202240 提高联接的紧密性10/28/2022415-3 螺纹联接的预紧 （一）预紧的目的 （二）控制预紧力的方法1.控制应力或应变2.控制拧紧力矩3.控制拧紧力臂10/28/202242控制应力或应变10/28/202243控制拧紧力矩10/28/202244控制拧紧力臂10/28/2022455-3 螺纹联接的预紧 （一）预紧的目的（二）控制预紧力的方法（三）拧紧力矩与预紧力的关系10/
8、28/202246拧紧力矩与预紧力的关系10/28/202247拧紧力矩与预紧力的关系d20.9d;y=14232fvacrtgf);ffc0.15;D01.5d;d0代入整理：不控制预紧力时，不宜.采取M12以下的螺栓。10/28/202248（一）.螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副 的相对转动。（二）螺纹联接防松的方法按工作原理可分 为（P68表5-3）：1.摩擦防松 2.机械防松 焊接 3.其它：破坏螺纹副关系（铆冲；粘接）5-4 螺纹联接的防松10/28/2022491.摩擦防松弹簧垫圈防松10/28/2022501.摩擦防松自锁螺母防松10/28/2022511.摩擦防松 对顶螺母防松10/28/2022522.机械防松 开口销+开槽螺母防松10/28/2022532.机械防松 止动垫片防松10/28/2022542.机械防松 止动垫片防松10/28/2022552.机械防松 串联钢丝防松10/28/2022563.其它 破坏螺纹副关系防松10/28/2022575-5 螺纹联接的强度计算 一般步骤：螺栓组受力和失效分析 单个螺栓组受力分析 失效分析 强度计算。失效分析：普通螺栓主要为螺纹部分 发生断裂；受剪螺栓主要为压溃和剪切。10/28/2022585-5 螺纹联接的强度计算 失效分析10/28/202259