第10章 联接4-8..

d a l1
孔与螺杆之 间留有间隙
l1
螺纹余留长度l1 静载荷l1>=(0.3~0.5)d; 变载荷l1>=0.75d; 冲击载荷或弯曲载荷l1≥ d; 铰制孔用螺栓l1≈ 0; 螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d; 螺栓轴线到边缘的距离 e=d+(3~6) mm
a
d 铰制孔螺栓
10.4 螺纹联接的类型及标准联接件
(12-2)
式中，ss为螺栓材料的屈服极限，N/mm2； A为螺栓危险截面的面积，A≈pd2/4，mm2。
预紧力控制方法:
通常螺纹联接拧紧是凭工人的经验来决定的， 重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。
1)凭手感经验； 2)测力矩扳手； 3)定力矩扳手； 4)测定伸长量。
测力矩扳手
F
LS LM
定力矩扳手
10.4.1 螺纹联接的基本类型
基 本 类 型 螺栓联接 螺钉联接 结构简单，省了螺母，不宜经常拆装， 以免损坏螺孔而修复困难。 双头螺柱联接 联接件厚，允许拆装。
l1
e
参数l1 、e、a与螺栓相同 座端拧入深度H，当螺孔材料为： 钢或青铜 H=d; 铸铁 H=(1.25~1.5)d 铝合金 H=(1.5~2.5)d 螺纹孔深度 H 1=H+(2~2.5)P; 钻孔深度 H2=H1+(0.5~1)d;
第10章
连接
10.4 螺纹的基本类型和螺纹紧固件
机械联接是指实现机械零（部）件之间互相联接 功能的方法。 机械联接分为两大类： 1）机械动联接，即被联接的零（部）件之间可以有相对 运动的联接，如各种运动副； 2）机械静联接，即被联接零（部）件之间不允许有相 对运动的联接。
机械静联接又可分为两类：
由于螺纹联接件已经标准化，各部分结构尺寸是 根据等强度原则及经验确定的，所以，螺栓联接的设 计只需根据强度理论进行计算确定其螺纹直径即可， 其它部分尺寸可查标准选用。
螺栓组联接的结构设计
要设计 成轴对称 的几何形 状。
10.6 螺栓联接的失效形式和设计准则 螺栓联接中的单个螺栓受力分为轴向载荷（受拉 螺栓）和横向载荷（受剪螺栓）两种。 受拉力作用的普通螺栓联接，其主要失效形式是螺 纹部分的塑性变形或断裂，经常装拆时也会因磨损而发 生滑扣，其设计准则为保证螺栓的静力或者疲劳拉伸强 度；
1）可拆联接，即允许多次装拆而不失效的联接，包括 螺纹联接、键联接（包括花键联接和无键联接）和销 联接；
2）不可拆联接，即必须破坏联接某一部分才能拆开的 联接，包括铆钉联接、焊接和粘接等。
10.4 螺纹联接的基本类型与标准螺纹联接件
10.4.1 螺纹联接的基本类型 e 基 本 类 型 螺栓联接
用于经常拆装易磨损之处。 可承受横向载荷。
T=T1+T2=KF0d
式中K为拧紧力矩系数,可查表
T可由测力矩扳手测定!
对于 M10~M64 的粗牙普通螺栓，若螺纹联接的 预紧力为 Q0 ，螺栓直径为 d ，则紧拧紧力矩 T 可以按近 似公式计算
T=0.2Q0d
N· mm
(12-1)
对于一般联接用的钢制普通螺栓联接，其预紧力Q0大 小按下式计算 Q0 = (0.5~0.7)ssA N
联接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动 松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，联接仍有 可能松动。高温下的螺栓联接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象 （如高压锅），因此设计时必须考虑防松。即防止相对转动。
10.5.2 螺纹联接的防松
防松----防止螺旋副相对转动。
螺栓 双头螺柱
L L1 L0
螺 纹 紧 固 件
d
L1 -----座端长度 L0 -----螺母端长度
10.4.2 标准螺纹联接件 螺栓 螺 双头螺柱 纹 螺钉、紧定螺钉 紧 固 件
头部 结构
末端 结构
10.4.2 标准螺纹联接件
螺 纹 紧 固 件
螺栓 双头螺柱 螺钉、紧定螺钉 专用螺纹联接 地脚螺栓
受剪切作用的铰制孔用螺栓联接，因此其主要失 效形式是螺杆被剪断，螺杆或者被联接件的孔壁被压溃， 故其设计准则为：
如图所示，在拧紧螺母时，需要克服螺纹副相对 扭转的阻力矩T1和螺母与支承面之间的摩擦阻力矩T2， T 即拧紧力矩T=T1+T2。
Q0 2
Q0 2
d
T1
Q0 Q0
LS
Q0 2
Q0 2
D2
T2
Q0 2
Q0 2
d0
T
D1
拧紧螺母时的力矩计算
一般螺纹联接在装配的时候都必须拧紧，以增强联接的可靠性、紧密 性和防松能力。 对于一般联接，可凭经验来控制预紧力F0的大小，但对于重要的联接 就要严格控制其预紧力。 拧紧时扳手力矩为
防松的方法： 1. 利用附加摩擦力防松
弹簧垫圈
对顶螺母
尼龙圈锁紧螺母
2. 机械防松
开口销与六 角开槽螺母
圆螺母用止动垫圈 止动垫圈
串联钢丝
串联钢丝
3. 其他方法防松
涂粘合剂
用冲头冲2~3点 1~1.5P 冲点防松法 粘合法防松
10.6 螺栓联接的强度计算
螺栓联接通常是成组使用的，称为螺栓组。在进 行螺栓组的设计计算时，首先要确定螺栓的数目和布 置;从螺栓组中找出受载最大的螺栓，计算该螺栓所受 的载荷，螺栓组的强度计算，实际上是计算螺栓组中 受载最大的单个螺栓的强度。
起吊螺钉
T 型螺栓
10.4.2 标准螺纹联接件 螺 纹 紧 固 件 螺栓 双头螺柱 螺钉、紧定螺钉 专用螺纹联接 螺母 国标罗列有六十余种不同结构的螺母
用于经常拆装 易磨损之处。
六角螺母
六角扁螺母 六角厚螺母
用于尺寸受限制之处。
圆螺母
10.5 螺纹联接的预紧和防松
10.5.1 螺纹联接的预紧 螺纹联接装配时，一般都要拧紧螺纹，使联接螺 纹在承受工作载荷之前，受到预先作用的力，这就是 螺纹联接的预紧，预先作用的力称为预紧力。 螺纹联接预的目的在于增加联接的可靠性、紧密 性和防松能力。 对于重要的螺纹连接，应控制其预紧力，因为预 紧力的大小对螺纹连接的可靠性、强度和密封性均有 很大的影响。
H2 H1 H
e
d a
H2 H1 H
l1
10.4 螺纹联接的类型及标准联接件
10.4.1 螺纹联接的基本类型
基 本 类 型 螺栓联接 螺钉联接 双头螺柱联接 紧定螺钉联接
紧定螺钉
10.4.2 标准螺纹联接件 螺栓的结构形式
螺 纹 紧 固 件
螺栓
L L0
d 六角头 L L0 d 小六角头
10.4.2 标准螺纹联接件