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1、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受拉紧螺栓联接第1页/共39页结构简单，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第2页/共39页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第3页/共39页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，拆卸时只需拆螺母第4页/共39页2、螺纹紧固
2、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。m0.8D 时有:4 5 6 8 9 10 120.5Dm0F=（1.51.8）F F=（0.61.0）FF=（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第20页/共39页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F1F2
3、之间变化 计算：验算公式设计公式螺栓总拉力F0在F01F02之间变化 第21页/共39页第22页/共39页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第23页/共39页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)第24页/共39页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第25页/共39页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=FQ/z (6.13)螺栓组联接受力分析的假设条
4、件1.受轴向力FQFQ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。第26页/共39页s为接合面间的摩擦系数m为接合面数目kf为可靠系数2.受横向力FR1）受拉螺栓第27页/共39页Fs=FR/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、kf=1.2,则 F=8FR，可见所需预紧力太大。第28页/共39页3、受旋转力矩T1）普通螺栓联接 阻止相对滑动的条件静力平衡条件To=0则各个螺栓所需的预紧力第29页/共39页2）铰制孔螺栓联接 变形协调条件静力平
5、衡条件以上两式联立求解可得：第30页/共39页4、受翻转力矩M 变形协调条件静力平衡条件第31页/共39页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!第32页/共39页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 第33页/共39页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
6、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 第34页/共39页3）使C1,C2，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 第35页/共39页、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第36页/共39页、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%由冷作硬化产生第37页/共39页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：、减小附加应力第38页/共39页感谢您的观看！第39页/共39页