第五章 螺纹连接习题课解析

F
1 4
d02
F
1 172
4
53.9Mpa 96Mpa
螺栓及板孔表面所受的最大挤压应力为：
P
F Lmin d0
1200 15 17
47.1Mpa
P 190Mpa
结论：该螺栓组连接强度安全。
例2．两个薄板由的普通螺栓连接，钢板受力 情况和尺寸（单位：mm）如图所示。已知 钢板间的摩擦系数为f＝0.15。连接面间的 防滑系数=1.2。螺栓的许用拉应力。试确 定螺栓的直径大小。
d1
4 1.3Q
4 1.315340 14.54mm
120
M18螺栓，其小径d1＝15.294>14.54，满足要求。
F1
R Z
2400 3
来自百度文库 800N
F2
T ri
9.6 105 3 100
3.2 103 N
F2作用的方向应垂直于各螺栓中心与形 心O的连线，通过分析，得知1号螺栓受力 最大，其大小为：
F F1 F2 800 3.2 10 3 4000 N
确定螺栓所需预紧力QP
QP f KS F
公称直径 d 16
18
20
24
螺纹小径d1 13.835 15.294 17.294 20.735
150
2
O
1
3 100
L=400
P=2400N
解：螺栓组的受力分析 向形心O简化 横向力和转矩分别为：
R P 2400N T = PL＝2400 400＝9.6105 N mm
由横向力R产生的每个螺栓的横向载荷 F1方向垂直向下，由转矩T产生的每个螺栓 的横向载荷相同，且其数值F2大小为：
第五章 螺纹连接习题课
2011.4.13
例1．一个厚度为25mm的薄板用8个的配合 螺栓连接在较厚的机架上，螺栓分布在直 径为的圆圈上，其它尺寸如图所示（单位： mm）。已知：薄板受外力载荷，螺栓的许 用剪力应力，螺栓及板孔表面的许用挤压 应力，螺栓受剪面直径。试求：
(1) 判断螺栓组中哪个螺栓受力最大？并计算 受力的大小；
1.5 π 250 2 4
73630
N
（3）单个螺栓工作载荷F为
F FΣ 73630 6136N Z 12
（4）螺栓总拉力Q为
Q F1 F 1.5F F 2.5F 2.5 6136 15340N
（5）螺栓许用拉应力为
σ σS 360 120 MPa
S3
（6） 螺栓小径为
QP
KS F f
1.2 4000 0.15
3.2104 N
确定螺栓直径大小
d1
1.3QP
1
1.3 3.2 104 17.15mm
1 180
4
4
查表，选用M20的螺栓，其小径满足要求。
例3．已知某气缸，缸中压力在P=0-1.5N/mm2之间变 化，气缸内径D=250mm，螺栓分布圆直径 D0=346mm，为保证紧密性，要求螺栓间距 t≤120mm。若所选螺栓的屈服极限为360N/mm2， 安全系数S=3。剩余预紧力＝1.5F，F为单个螺栓的 工作载荷。试确定螺栓的数目和直径大小：
公称直径 d 16
18
20
24
螺纹小径d1 13.835 15.294 17.294 20.735
p
p=0~1.5N/mm2
D D0
解： （1）确定螺栓数目Z，取螺栓间距t =
100mm，则有：
Z D0 346 10.9 12 个
t
100
（2）气缸盖最大工作载荷F
FΣ
p πD2 4
(2) 校核螺栓组联接的强度。
L=500 R
3 4
2
A
D0
5
A
1
6 8
7
25
15
80
解：（1 ) 判断受力最大的螺栓，并计算其受力大小 5号螺栓受力最大，其值大小为：
F R RL 1600 1600500 1200N
8 8 D0 8
8 200
2
2
(2) 校核螺栓组连接的强度 螺栓所受的最大剪应力为：