一组螺栓联接1
螺栓连接
实验一螺栓连接实验Ⅰ、单个螺栓连接实验一、实验目的现代各类机械中，广泛应用螺栓进行联接，如何计算和测量螺栓受力情况及静、动态特性参数，是工程技术人员的一个重要课题。
本实验通过对螺栓的受力进行测试和分析，要求达到下述目的。
1、了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
2、计算螺栓相对刚度，并绘制螺栓联接的受力变形图。
3、验证受轴向工作载荷时，预紧螺栓联接的变形规律，及对螺栓总拉力的影响。
4、通过螺栓的动载实验，改变螺栓联接的相对刚度，观察螺栓动应力幅值的变化，以验证提高螺栓联接强度的各项措施。
二、实验项目LZS螺栓联接综合实验台可进行下列实验项目：1、(空心)螺栓联接静、动态实验。
(空心螺栓+ 刚性垫片+ 无锥塞)2、改变螺栓刚度的联接静、动态实验。
(空心螺栓、实心螺栓)3 、改变垫片刚度的静、动态实验。
(刚性垫片、弹性垫片)4、改变被连接件刚度的静、动态实验。
(有锥塞、无锥塞)三、实验设备及仪器该实验需LZS螺栓联接综合实验台一台，CQYDJ一4静动态测量仪一台，计算机及专用软件等实验设备及仪器。
1、螺栓联接实验台的结构与工作原理。
如图1-1所示。
（1）螺栓部分包括M16空心螺栓、大螺母、组合垫片和M8小螺杆组成。
空心螺栓贴有测拉力和扭矩的两组应变片，分别测量螺栓在拧紧时，所受预紧拉力和扭矩。
空心螺栓的内孔中装有M8小螺杆，拧紧或松开其上的手柄杆，即可改变空心螺栓的实际受载面积，以达到改变联接件刚度的目的。
组合垫片设汁成刚性和弹性两用的结构，用以改变被联接件系统的刚度。
（2）被联接件部分由上板、下板和八角环、锥塞组成，八角环上贴有应变片，测量被连接件受力的大小，中部有锥形孔，插入或拨出锥塞即可改变八角环的受力，以改变被连接件系统的刚度（3）加载部分由蜗杆、蜗轮、挺杆和弹簧组成，挺杆上贴有应变片，用以测最所加工作载荷的人小，蜗杆一端与电机相联，另一端装有手轮，启动电机或转动手轮使挺杆上升或下降，以达到加载、卸载(改变工作载荷)的目的。
大六角高强度螺栓连接施工工艺1
大六角高强度螺栓连接施工工艺一、范围本工艺标准适用于钢结构安装工程，大六角高强度螺栓连接的施工技术。
二、施工准备1、材料：1.1螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定；1.2大六角头高强度螺栓的规格、尺寸及重量应符合规定。
1.3大六角高强度螺母的规格、尺寸及重量应符合规定。
1.4高强度垫圈的规格、尺寸及重量应符合规定。
1.5不同等级的大六角头高强度螺栓的材料性能必须符合规定。
1.6不同规格的高强度螺栓的机械性能、拉力应符合规定。
1.7大六角头高强度螺栓的硬度应符合规定。
1.8大六角头高强度螺栓的连接副是由一个螺栓、二个垫圈、一个螺母组成，螺栓、螺母和垫圈应按规定配套使用。
1.9大六角头高强度螺栓验收入库后应按规格分类存放。
应防雨、防潮，遇有螺纹损伤或螺栓、螺母不配套时不得使用。
1.10大六角头高强度螺栓存放时间过长，或有锈蚀时，应抽样检查紧固轴力，待满足要求后方可使用。
螺栓不得粘染泥土、油污，必须清理干净。
2、主要机具：电动扭矩扳手及控制箱、手动扭矩扳手、扭矩测量扳手、手工扳手、钢丝刷、冲子、锤子等等。
3、作业条件：3.1高强度螺栓连接摩擦面必须符合设计要求，摩擦系数必须达到设计要求。
摩擦面不允许有残留氧化铁皮。
3.2摩擦面的处理与保存时间、保存条件应与摩擦系数试件的保存时间、条件相同。
3.3施工部位摩擦面应防止被油污和油漆等污染，如有污染必须彻底清理干净。
3.4调整扭矩扳手。
根据施工技术要求，认真调整扭矩扳手。
扭矩扳手的扭矩值应在允许偏差范围之内。
施工用的扭矩扳手，其误差应控制在±5%以内。
校正用的扭矩扳手。
其误差应控制在±3%以内。
（1）当施工采用电动扳手时，在调好档位后应用扭矩测量扳手反复校正电动扳手的扭矩力与设计要求是否一致。
扭矩值过高，会使高强度螺栓过拧，造成螺栓超负载运行，随着时间过长，会使大六角头高强度螺栓产生裂纹等隐患。
当扭矩值过低时，会使高强度螺栓达不到预定紧固值，从而造成钢结构连接面摩擦系数下降，承载能力下降。
螺栓组结构设计
分类
紧螺栓连接：工作前安装时就拧紧，各零件已受力 松螺栓连接：工作前安装时不拧紧，各零件不受力
预紧力的控制：
规定，拧紧后螺纹连接件在预紧力 的80%
推荐： 碳素钢螺栓
F 作用下产生的预紧应力不得超过其材料屈服极限 0
s
合金钢螺栓
F0 (0.6~0.7)sA1 F0 (0.5~0.6)sA1
螺纹连接 控制预紧力的方法：
l1 d ；
铰制孔用螺栓：
l1 d
2 、螺纹伸出长度
a （ 0 . 2 ~ 0 . 3） d
3 、螺栓轴线到被连接件
边缘距离
e d （ 3 ~ 6 ） mm
4 、通孔直径
d 0 1 .1d
螺纹连接
（2）铰制孔用螺栓连接
特点：杆与通孔无间隙，采用基孔
制过渡配合
受力：杆受剪切力和挤压力 H 7 , H 7
螺纹连接 键连接、花键连接、销连接
铆接 焊接 粘接
（介于两者之间）
一、螺纹的主要参数 大径d －－是螺纹的公称直径。 小径d1－－常用于强度计算。 中径d2－－常用于几何计算。 线数 n －－螺纹的螺旋线数目。 螺距P －－相邻两螺纹牙上对应点 间的轴向距离。
§5-1 螺 纹
导程 S －－沿螺纹上同一条螺旋线 转一周所移动的轴向距离，S = nP。
轴向载荷（沿轴线方向）：
采用受拉螺栓
横向载荷（⊥轴线方向）：
可用受剪螺栓，也可用受拉螺栓。
下面按螺栓类型和受载形式的不同，分别讨论其强度计算方法。
一、受剪螺栓连接的强度计算 其主要失效形式为：
螺栓被剪断——剪切强度 孔壁被压溃——挤压强度
受剪螺栓的强度
单个螺栓连接的强度计算
螺纹连接(1)(公开课)
1.螺栓
有普通螺栓和铰制 孔螺栓，精度分A、B、 C三级，通常多用C级， 杆部可以全是螺纹或只 有一段螺纹。
2.双头螺柱
两端带螺纹， 分A型（有退刀槽） 和B型（无退刀 槽）。
3.螺钉
与螺栓区 别：要求螺纹 部分直径较粗； 要求全螺纹。
4.紧定螺钉
锥 端—适于零件表面硬度较 低不常拆卸场合。 平 端—接触面积大、不伤零 件表面，用于顶紧硬度较大 的平面，适于经常拆卸的场 合。
米制三角形螺纹，牙型角为60°，同一公称直径下有多种 螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余为细牙螺纹。
英制螺纹，牙型角为55°，公称直径是管子内径，可分为圆柱管螺纹 和圆锥管螺纹，前者用于低压场合，后者用于高温、高压或密封性高 的管连接。 牙型为正方形，牙型角为0°，传动效率最高，牙根强度低，传动精 度低，常用于传力或传导螺旋，未标准化，逐渐被梯形螺纹所替代。
除可以从被连接件的结构和尺寸考虑外，还可以采用 刚度较大的金属垫片或不设垫片。 同时提高被联接件刚性、降低螺栓刚性
——理想方法
3.减小应力集中
加大过渡处圆角 改用退刀槽 卸载槽 卸载过渡结构
4.避免附加弯曲应力
被联接件支承面不平突起、表面与孔不垂直，使螺栓承 受偏心载荷，从而使螺栓杆产生很大的附加弯曲应力。 防偏载措施：
螺母材料可采用铸造锡青铜，重载低速的场合可选用 铸造铝铁青铜，而轻载低速时也可选用耐磨铸铁。
八、滚动螺旋简介
在螺杆和螺母制建设有封闭循环的滚道，在滚道间填 充钢珠，使螺旋副的滑动摩擦变为滚动摩擦，提高传动 效率，这种传动称为螺旋传动，又称为滚珠丝杠副。
（一）滚珠丝杠的分类、特点和应用
1.滚珠丝杠的分类 （1）按用途分 定位滚珠丝杠
材料力学网上作业题参考答案
东北农业大学网络教育学院材料力学网上作业题（2015更新版）绪论一、名词解释1.强度2. 刚度3. 稳定性4. 变形5. 杆件6.板或壳7.块体二、简答题1．构件有哪些分类？2. 材料力学的研究对象是什么？3. 材料力学的任务是什么？4. 可变形固体有哪些基本假设？5. 杆件变形有哪些基本形式？6. 杆件的几何基本特征？7.载荷的分类？8. 设计构件时首先应考虑什么问题？设计过程中存在哪些矛盾？第一章轴向拉伸和压缩一、名词解释1.内力2. 轴力3.应力4.应变5.正应力6.切应力7.伸长率8.断面收缩率9. 许用应力 10.轴向拉伸 11.冷作硬化二、简答题1.杆件轴向拉伸或压缩时，外力特点是什么？2.杆件轴向拉伸或压缩时，变形特点是什么？3. 截面法求解杆件内力时，有哪些步骤？4.内力与应力有什么区别？5.极限应力与许用应力有什么区别？6.变形与应变有什么区别？7.什么是名义屈服应力？8.低碳钢和铸铁在轴向拉伸时，有什么样的力学特性？9.强度计算时，一般有哪学步骤？10.什么是胡克定律？11.表示材料的强度指标有哪些？12.表示材料的刚度指标有哪些？13.什么是泊松比？14. 表示材料的塑性指标有哪些？15.拉压杆横截面正应力公式适用范围是什么？16.直杆轴向拉伸或压缩变形时，在推导横截面正应力公式时，进行什么假设？三、计算题1. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
2. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
3. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
4. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
5. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
6. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
7 高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的小径d = 175 mm。
已知作用于拉杆上的静拉力F=850 kN，试计算大钟拉杆横截面上的最大静应力。
8 一桅杆起重机如图所示，起重杆AB为一钢管，其外径D = 20 mm，内径d≈18 mm；钢绳CB的横截面面积为10 mm2。
螺纹联接与螺旋传动_题目与答案
螺纹联接与螺旋传动一、简答题(1)为什么螺纹联接常需要防松？防松的实质是什么？有哪几类防松措施？ 试指出普通螺栓联接、双头螺栓联接和螺钉联接的结构特点，各用在什么场合？ (2)试指出普通螺栓联接、双头螺栓联接和螺钉联接的结构特点，各用在什么场合？ (3)一螺栓联接预紧后，受轴向变载荷作用，在最大工作载荷max F 及剩余预紧力不变的情况下，试问提高这种螺栓疲劳强度的具体措施有哪些？(4)为提高螺栓的疲劳强度，欲减小螺栓的应力幅，请举出一个措施，并用螺栓受力—变形协调图来说明。
(5)螺栓的主要失效形式有哪些？(6)拧紧螺母与松退螺母时的螺纹副效率如何计算？哪些螺纹参数影响螺纹副的效率？ 二、填空（1）螺纹的公称直径是指螺纹的 径，螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。
螺纹的自锁条件为 ，拧紧螺母时效率公式为 。
（2）螺纹联接常用的防松原理有， ， ， 。
其对应的防松装置有 ， ， 。
（3）三角形螺纹主要用于 ，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于 。
（4）标记为螺栓GB5782—86 M16×80的六角头螺栓的螺纹是 形，牙形角等于度，线数等于 ，16代表 ，80代表 。
（5）若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的导程S和牙形角。
（6）为了提高螺栓强度，防止螺栓的疲劳破坏，通常采用的方法之一是减小 刚度或增大 刚度。
（7）有一单个紧螺栓连接，已知该螺栓所受预紧力N Q 10000=，所受轴向工作载荷N Q l 500=，螺栓的相对刚度系数2.0=+cb bK K K ，则螺栓所受的总拉伸载荷 ，残余预紧力 ；为保证结合面不出现缝隙，则该联接允许的最大轴向工作载荷 。
（需注明式中各符号的意义） （8）受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 与 之和。
（9）压力容器的紧螺栓联接中，若螺栓的预紧力和容器的压强不变，而仅将凸缘间的铜垫片换成胶垫片，则螺栓所受的总拉力b Q 和联接的紧密性 。
螺纹连接
S S
单线螺纹
多线螺纹
细牙螺纹与粗牙螺纹的比较
螺距和螺纹深度不同
粗牙：常用于联接。
细牙：自锁性能更好。常用于承受冲击、振动及变 载荷、或空心、薄壁零件上及微调装置中。
细牙的缺点：牙小，螺距小，螺纹深度浅，小径较大， 相同载荷下磨损快，易脱扣。
5、旋向
螺纹按旋向分类：左旋螺纹和右旋螺纹 （常见）
弹簧垫圈
弹簧垫圈 弹力保持一定压力 切口尖端逆向
弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能 使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松。
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
开槽螺母 与开口销
螺母与 止动垫圈
串联钢丝
(a)正确 (b)不正确
③、矩形螺纹
特点：
牙形为正方形， =0，所以效率高，用于传动，
牙根强度弱，加工困难，常被梯形螺纹代替。
④、梯形螺纹（代号：Tr GB 192-81）
特点： 2 30。比矩形螺纹效率略低。
牙根强度高，易于对中，易于制造，剖分螺母可 消除间隙，在螺旋传动中有广泛应用。
⑤、 锯齿形螺纹（代号：S JB 923-66）
左
右
旋
旋
螺
螺
纹
纹
二 、螺纹联接的基本类型
1、 螺栓联接
普通螺栓联接 ：螺栓和孔壁有间隙，孔的加工精度低。 横向载荷由接触面之间的摩擦力来承受。
普通螺栓联接 绞制孔螺栓联接
绞制孔螺栓联接： 靠螺栓杆受剪切和 挤压来承受横向载 荷的。螺杆与孔用 过渡配合，孔需精 制。可起定位作用。
2、双头螺柱联接
二、螺栓连接应有合理的结构
螺纹连接 (1) (公开课专用)
8.受横向力或者扭矩载荷的螺栓组，当采用普通螺栓时，联接的失效形式可能 有：① 螺栓的剪断；② 螺栓或孔壁的压溃；③ 螺栓的疲劳断裂；④ 联 接面间滑移。（试删去不正确的） ① ② 9.只受预紧力作用的普通螺栓联接，• 栓危险截面上单元体的应力状态为 螺 _____。（ ① 简单拉伸； ② 纯剪切； ③ 拉弯组合； ④ 拉扭组合； ⑤ 弯扭组合 ） ④ 10.当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙 螺纹的自锁性能( )。 A．好 B．差 C．相同 11.用于连接的螺纹牙型为三角形，这最主要是因为三角形螺纹( )。 A．牙根强度高，自锁性能好 B．传动效率高； C．防振性能好 12.对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用( )。 A．升角小，单线三角形螺纹 B．升角大，双线三角形螺纹 C．升角小，单线梯形螺纹 D．升角大，双线矩形螺纹 13.用于薄壁零件连接的螺纹，应采用( )。 A．三角形细牙螺纹 B．梯形螺纹 C．锯齿形螺纹 D．多线的三角形粗牙螺纹
29.对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，若轴向工作载荷F在0—1000N之间 循环变化，则该连接螺栓所受拉应力的类型为( )。 A．非对称循变应力 B．脉动循环变应力 C．对称循环变应力 D．非稳定循环变应力 30.对于紧螺栓连接，当螺栓的总拉力F2和剩余预紧力F1不变时，若将螺栓 由实心变成空心，则螺栓的应力幅 σa与预紧力F0会发生变化，( )。 A．σa增大， F0应适当减小 B．σa增大， F0应适当增大 C． σa减小， F0应适当减小 D． σa减小， F0应适当增大 32.与公称直径、• 型角、• 纹头数相同的粗牙螺纹相比较时，• 牙螺纹比 牙 螺 细 粗牙螺纹的( )。 ① 自锁性好，强度高； ② 自锁性差，强度低； ③ 自锁性好，强 度低； ④自锁性差，强度高 ① 33.受轴向变载荷的紧螺栓联接的疲劳强度随被联接件刚度的增大而( )。 ① 提高； ② 降低； ③ 不变） ① 34. 为了提高受轴向变载荷螺栓的疲劳强度，应 ( )。 ①增加联接件刚度；②降低联接件刚度； ③ 降低被联接件刚度 ②
螺栓链接
2、受拉螺栓连接——外力与栓杆平行
通过螺栓抗拉保持连接。
N
3、同时受拉剪螺栓连接
a)
b)
c)
N
N
N
螺栓受剪
N
上两排螺栓受拉
4、受剪螺栓连接五种破坏形式
a、螺杆被剪断 b、连接件半孔壁挤压破坏 c、钢板拉（压）断 d、端部钢板剪坏 e、螺杆弯曲破坏
a)
B
b) B A
c)
2 (802
205360 400 1602 2402 3202
4002 )
42kN
ftb 170
Ntb Ae ftb 303.4 170＝51.578kN Nmax Ntb (满足受力要求)
练习1：如下图示屋架下弦端节点连接，用螺栓与柱连 接成整体。钢材Q235，C级普通螺栓M24，试验算该连 接的螺栓是否安全。
F1 525kN
NF1x
525
4 5
420kN
V
NF1y
525 3 5
315kN (由支托承担)
F2 625kN
Fx 625 420 205kN
Nmin
F n
Fey1 m yi2
＝
205 12
－
2
（240052＋1162002＋2020002）＝－39.5kN
0
Nmax
Fe' y1' m yi'2
N/5 V=N
l1
实际的
b c
实际承压面
假定的
b c
计算承压面
l1
l2
图 受轴力作用螺栓群 剪力分布
图3-54 螺栓的承压面
① 螺杆抗剪
钢结构设计原理-螺栓连接计算
一个螺栓的抗拉承载力设计值
3 钢
Ntb 4de2 ftb
结 螺栓有效直径
构
螺栓抗拉设计强度
的
连
接Leabharlann 设计抗拉验算
一个螺栓所受的拉力 Nt Ntb
.
3.10.4 剪力螺栓群计算：典型 节点（1）－－剪力螺栓群在轴
力作用下的计算：
（1）当螺栓连接处于弹性阶段时，螺栓
群中各螺栓受力并不相等，两端大而
中间小(图3-15a)；当螺栓群连接长
；
低
4）可拆卸连接；
5）安装螺栓；
6）与抗剪支托配合抗拉
剪联合作用
扭剪型高强度螺栓具有强度高、安装简便和质量易于保证、
可以单面拧紧、对操作人员没有特殊要求等优点。扭剪型高
强度螺栓螺纹端部有一个承受拧紧反力矩的十二交体（ “梅
花头” ）和一个能在规定力矩下剪断的断颈槽。安装时用特
制的电动扳手，有两个套头，一个套在螺母六角体上，另一
（1）螺栓剪断 （板较厚，螺栓较细）
.
（2）钢板孔壁挤压破坏 （板较薄，螺栓较粗）
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
螺栓剪断 .
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
钢板孔壁. 挤压破坏
3.10.1 普通受剪螺栓的破坏模式
3
钢
（1）螺栓剪断
结 构
（板较厚，螺栓较细）
的
连
接 设
端距 ≥ 2d。
（2）钢板孔壁挤压破坏
因此，从受力角度应规定螺栓的最大和最小容许间距。
连 接
a）端距限制——防止孔端钢板剪断
设 计
b）螺孔中距限制——下限：防止孔间板发生净截面破坏
上限：防止板翘曲
2．构造要求：若栓距和线距过大，则构件接触面不够紧密，潮气易于侵
机械设计基础螺纹连接的强度计算
即
1.3F0
d12
[ ]
4
设计公式为
d1
4 1.3F0
[ ]
（2）受横向外载荷的紧螺栓联接
载荷与螺栓轴向垂直，靠被
联接件间的摩擦力传递。螺栓
内部危险截面上既有轴向预紧
力F0形成的拉应力σ，又有因螺 栓与螺纹牙面间的摩擦力矩T1
而形成的扭转剪应力τ。
螺栓预紧力
F0
Kf f
FR m
防偏载措施：
复习思考题
1．在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 ( )。
A .三角形螺纹 B. 梯形螺纹 C .锯齿形螺纹 D . 矩形螺纹
2．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且 联接不需要经常拆卸时，往往采用( )。
A 螺栓联接 B 螺钉联接 C 双头螺柱联接 D 紧 定螺钉联接
3.两被联接件之一较厚，盲孔且经常拆卸时，常用（）。 A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接
A.螺纹上的应力集中 B.螺栓杆横截面上的扭转应力 C.载荷沿螺纹圈分布的不均匀性 D.螺纹毛刺的部分挤压
13.螺纹连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有 何特点？ 14.为什么螺纹连接通常要采用防松设施？常用的防松方法 和装置有哪些？ 15.常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在 何处？
（二）受剪切螺栓联接
螺栓受载前后不需预紧， 横向载荷靠源自栓杆与螺栓 孔壁之间的相互挤压传递。
➢挤压强度条件
p
FR
ds
[ p ]
➢剪切强度条件
FR
m ds2
/4
[]
四、螺栓组联接的结构设计和受力分析
工程中螺栓成组使用，单个使用极少。因此，必须研 究栓组设计和受力分析，它是单个螺栓计算基础和前提 条件。
钢结构连接计算书(螺栓)
钢结构连接计算书(螺栓)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1钢结构连接计算书一、连接件类别：普通螺栓。
二、普通螺栓连接计算：1、普通螺栓受剪连接时，每个普通螺栓的承载力设计值，应取抗剪和承压承载力设计值中的较小者。
受剪承载力设计值应按下式计算：式中 d──螺栓杆直径,取 d = mm；n v──受剪面数目，取 n v = ；f v b──螺栓的抗剪强度设计值，取 f v b= N/mm2；计算得：N v b = ×××4= N；承压承载力设计值应按下式计算：式中 d──螺栓杆直径,取 d = mm；∑t──在同一受力方向的承压构件的较小总厚度，取∑t= mm；f c b──普通螺栓的抗压强度设计值，取 f c b= N/mm2；计算得：N c b = ××= N；故: 普通螺栓的承载力设计值取 N；2、普通螺栓杆轴方向受拉连接时，每个普通螺栓的承载力设计值应按下式计算：式中普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效直径，取 de= mm；f t b──普通螺栓的抗拉强度设计值，取 f t b= N/mm2；计算得：N t b = ×× / 4 = N；3、普通螺栓同时受剪和受拉连接时，每个普通螺栓同时承受剪力和杆轴方向拉力应符合下式要求：式中 N v──普通螺栓所承受的剪力，取 N v= kN =×103 N；N t──普通螺栓所承受的拉力，取 N t= kN =×103 N；[(N v/N v b)2+(Nt/Nt b)2]1/2=[×103/2+×103/2]1/2 = ≤ 1；N v = N ≤ N c b = N；所以，普通螺栓承载力验算满足要求！。
螺栓组受力分析与计算
螺栓组受力分析与计算一．螺栓组联接的设计设计步骤：1．螺栓组结构设计2．螺栓受力分析3．确定螺栓直径4.检查螺栓组结合面的工作能力。
5.检查螺栓所需的预紧力是否合适确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。
1.螺栓组联接的结构设计螺栓组连接结构设计的主要目的是合理确定连接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求螺栓与连接接合面的应力均匀，便于加工装配。
因此，设计中应综合考虑以下几个方面：1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。
这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。
2）螺栓的布置应使每个螺栓的应力合理。
铰孔螺栓连接时，与工作载荷平行的螺栓排数不得超过八个，以免载荷分布不均。
当螺栓连接承受弯矩或扭矩时，螺栓的位置应适当靠近连接接合面边缘，以减小螺栓的应力（如下图所示）。
如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷，则应使用销、套筒和键等剪切件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。
接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置3）螺栓的布置应具有合理的间距和边缘距离。
布置螺栓时，应根据扳手所需活动空间的大小确定螺栓轴之间以及螺栓轴与车身壁之间的最小距离。
扳手空间的大小参见相关标准（如下图所示）。
对于具有高密封性要求的重要连接件，如压力容器，螺栓间距t0不得大于下表中建议的值。
扳手空间尺寸螺栓间距t0注：表中d为螺纹公称直径。
4）分布在同一圆周上的螺栓数量应取偶数，如4、6和8，以便在圆周上钻孔时进行索引和画线。
同一螺栓组中的螺栓材料、直径和长度应相同。
5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。
除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。
DIN 25201-1-2004 铁道车辆及其组件的设计准则 螺栓连接 第1部分 螺栓连接的分类 中文版
德国标准 2004年6月DIN 25201-1 DINICS 21.060.10 部分替换DIN 25201:1986-11,DIN 25202:1992-04, DIN 25203:1992-04铁路车辆及其组件的设计准则螺栓连接——第1部分：螺栓连接的分类共9页德国标准化研究所（DIN ）中的“铁路车辆标准化委员会（FSF ）”© 德国工业标准化研究所（DIN ）（注册协会）•各种形式的复制，即使是摘 价格系列07抄形式的复制，都要事先征得德国工业标准化研究所（DIN ）的同意。
www.din.de 本标准由Beuth Verlag GmbH(Beuth 出版有限公司)独家销售，10772柏林。
www.beuth.dew ww .b ab ake .n et目录前言....................................................................................................................................................3 引言....................................................................................................................................................4 1 适用范围.....................................................................................................................................4 2 规范性引用文件.........................................................................................................................4 3 风险等级......................................................................................................................................5 4 拧紧场合......................................................................................................................................5 4.1 拧紧场合1...............................................................................................................................5 4.2 拧紧场合2................................................................................................................................5 4.3 拧紧场合3................................................................................................................................5 5 螺栓连接的分类..........................................................................................................................6 6 螺栓连接的设计..........................................................................................................................7 6.1 概述. (7)6.2 机械制造应用...........................................................................................................................7 6.3 电气应用...................................................................................................................................8 附录A （资料性附录） 拧紧场合1的实例. (9)w ww .b ab a ke .n et前言本标准由“铁路车辆标准化委员会（FSF ）”下属的“连接件工作委员会”（5.1）制定。
机械设计习题--螺栓连接
− bh13 12
=b 12
h3 − h13
( ) = 150 3403 − 2203
12
= 358200000(mm 4 )
K
α
O
O
h h1 220
280 160
W
=
Ioo h2
=
35820000 170
150
= 2107059(mm 3)
b
1.接合面下端
σ pmax
=
zF1 A
+
M W
=
4 × 5783 + 150 × (340 - 220)
116
作业:
P101-102 思考题: 5-1、5-2、5-3、5-4 习题：5-5、5-6、5-8、5-10*
138
FPV
=
PV 4
= 3677 4
= 919(N )
PH
(3)在翻转力矩M作用下，上面两个螺栓受轴向力:
Pv
M PH α Pv
150
力的合成？
∑ FM
=
MLmax
z
L2i
= 1051070×140 4 × 1402
= 1877(N)
i=1
横向力： FH = 771(N )
可见受力最大的单个联接所受力为：
0.2× 2796
=
7079(N )
F1+Fmax来计算F2
114
280 160
Pv
解:(一)受力分析 (二)按拉伸强度确定螺栓直径
选4.6级螺栓，控制预紧力，S=1.5 则许用应力[σ]=240/1.5=160MPa
d1 ≥
4 ×1.3F2
π [σ ]
螺栓连接的强度计算
§6—3 螺纹联接和预紧和防松
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 紧联接——在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受 力，预紧力QP 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，靠摩擦力工作，增 大刚性等。 增大刚性——增加联接刚度、紧密性和提高防松能力 预紧力QP——预先轴向作用力（拉力） 预紧过紧 —— 拧紧力QP过大，螺杆静载荷增大、降低本身强 度 过松——拧紧力QP过小，工作不可靠
一、松螺栓联接
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 F [ ] ——验算用 强度条件为： 2 d1 4 ——设计用 4F
d1
[ ]
d1——螺杆危险截面直径（mm）
[σ]——许用拉应力 N/mm2 (MPa)
[ ] S /n
σs——材料屈服极限Mpa表4-8
Bmin/100
10 / sm in B m in
点后数字为 螺母级别:
Bmin/100
注意：选择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20~40HB）
2、许用应力 许用拉应力： [ ]
S n
已知：不控制QP的紧螺栓联接，易过载。 ∴设计时应取较大的完全系数。控制预紧力时可取较小的安 全系数n。
置8个以上，螺栓要使其受力均匀，以免受力太不均匀，但
弯扭作用螺栓组，要适当靠接缝边缘布局，否则受力太不均 3、合理间距，适当边距，以利用扳手装拆
4、避免偏心载荷作用 a）被联接件支承面不平突起
C F tan F C bb b F Ftan FC C m C m b m
螺钉连接文档
螺钉连接概述螺钉连接是一种常用的机械连接方式，通过螺纹副将两个或多个零件牢固地连接在一起。
螺钉连接广泛应用于机械设备、汽车工业、建筑工程等领域，具有简单、可靠、易于拆卸和维修等优点。
螺纹副螺钉连接的基本组成部分是螺纹副，包括螺钉和螺母。
螺纹副通常由外螺纹的螺钉和内螺纹的螺母组成，它们的结构使得螺纹副具有自锁功能。
螺纹的类型常见的螺纹类型有牙型螺纹和直径螺纹。
牙型螺纹由三个主要部分组成：螺纹轴线、螺纹牙和螺纹沟。
直径螺纹的牙型与牙型螺纹相似，但只有一个螺根和一个螺母，通常用于较小和较大直径的连接。
螺纹的参数螺纹的参数包括螺距、螺纹径向、螺纹外径、螺纹内径等。
螺距是单位长度内的螺纹牙数，螺纹外径是螺纹轴线上两个连续螺纹牙的最大直径，螺纹内径是螺纹轴线上两个连续螺纹间的最小直径。
螺钉连接的优点螺钉连接具有以下几个优点：1.简单：螺钉连接的原理简单，操作方便，可以手动拆卸和安装。
2.可靠：螺纹副在装配过程中产生压力，使零件之间紧密连接，具有很强的抗震动和抗拉剪能力。
3.易于维修：由于螺钉连接的可拆性，当需要维修或更换零件时，只需拧下螺母即可，方便快捷。
4.可重复使用：螺钉连接可以多次拆卸和安装，不影响连接性能，节约成本。
螺钉连接的注意事项在使用螺钉连接时，需要注意以下几个要点：1.选择合适的螺纹尺寸：螺钉和螺母的螺纹尺寸需要匹配，以确保连接的牢固性和密封性。
2.正确使用扭力扳手：在紧固螺钉时，应使用扭力扳手按照规定的扭力进行紧固，过紧或过松都会影响连接效果。
3.使用适当的螺纹润滑剂：在安装螺纹副时，使用适当的螺纹润滑剂可以减少摩擦，有助于安装和拆卸。
4.定期检查和维护：螺钉连接需要定期检查并进行维护，确保螺纹副的性能和连接可靠性。
结论螺钉连接是一种简单、可靠、易于拆卸和维修的机械连接方式。
它在许多领域都有广泛的应用，如机械设备，汽车工业和建筑工程。
在使用螺钉连接时，需要根据实际情况选择合适的螺纹尺寸，正确使用扭力扳手，使用适当的螺纹润滑剂，并定期检查和维护连接。