螺栓连接例题分析

zF
0
C
Cm b C
m
F
h
M W
184.6 N cm 2 1.84MPa
σ p 0.5σB 125MPa 1.84MPa
故接合面不致压碎
防止接合面产生间隙
σ pmin
1 A
zF
0
C
Cm b C
m
F
h
M W
72.44 N cm 2 0.72MPa 0
故接合面不会产生间隙
z
L2i
2796N
i 1
轴向载荷影响连接的不滑移条件
f Z F1 K S FΣv 连接不滑移条件：
f(ZF0
Cm Cb Cm
FΣh
)
K S FΣv
各螺栓所需要的预紧力：
F0
1 z
K s Fv f
Cm Cb Cm
Fh
6520N
上面每个螺栓所受的总拉力：
F2
F0
Cb Cb Cm
F
7079N
变形
F 2
F
F 2
2、如图所示螺栓连接中采用两个M20的螺栓，
其小径
d1 , 许17用.2拉9应4m力m
，
被连接σ件 接2合00面M间Pa 的摩擦系数
,防滑系
数 f 0.2 ，试计K算s 该 1连.2接允许传递的载
荷 。（10分） FΣ
解：1、求单个螺栓所受的预紧力 F0
由公式：1π.3dF120 σ
F
F2 F1 F 1.5F F
2.5F 4185N
p
D
3、求螺栓小
径
d1
1.3 4 F2
πσ
1.3 4 4185 6.58mm π 160
4、求螺栓的预紧力 F0
F0
F2
CF b Cb Cm
F
4185
力
1 3
1674 3627N
Cb F Cb Cm
F2
F0
F
F1
各螺栓所需要的预紧力：
F0
1 z
K s Fv f
Cm Cb Cm
Fh
6520N
上面每个螺栓所受的总拉力：
F2
F0
Cb Cb Cm
F
7079N
确定螺栓直径
d1
4 1.3F2
πσ
8.6mm
选用螺纹公称直径：
d 12mm
校核螺栓组连接接合面的工作能力
防止接合面压碎
σ pmax
1 A
得：
4
F0
πd
2 1
σ
4 1.3
36120N
2、求该连接允许传递的载荷 F
由公式： fF0zi KsFΣ
得：
FΣ
fF0 zi Ks
24080N
• 3、(10分）如右下图所示为气缸盖的螺 栓连接。已知气缸的直径D＝400mm， 气缸内气体的压强 p 在0 ~ 0.6MPa
• 的范围内循环变化，采用16个M22的螺 栓（d1＝19.294mm），其残余预紧力，
例1:图示气缸盖用6个普通螺栓连接, 已知气缸压力p=2MPa，D=80mm,取
F1 1.5F,Cm 2Cb , σ 160MPa,
试求: 1、螺栓小径 d；1
2、安装时预紧力 F0
p
D
解：1、求工作拉力F
F FΣ
p πD 2 4
2 π 80 2
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4
Z
6
6
1674N
2、求总拉力 F2
F
• 3、单个螺栓所承受的总拉力(2分）
F2 F1 F 7539.82 4712.39 12252.21N
• 4、校核螺栓的强度(4分）
ca
1.3F2
d12
4 1.3 12252.21
19.2942 54.48MPa
50MPa
4
• 故螺栓强度不足
P92例题
140
▲
Fv
Fh 160
• F1 1.6F 螺栓的许用应力［σ］＝ 5少0M？P并a校，核求螺螺栓栓的所强受度的是总否拉足力够F2等？于多
• 解：1、单个螺栓所承受的工作拉力(2分）
D2 p 4002 0.6
F 4 4
4712.39N
Z
16
• 2、单个螺栓所承受的残余预紧力(2分）
F1 1.6F 1.6 4712.39 7539.82N
F
140
150
Fm a x
螺栓组受力分析:
Fa
Fh 轴向力：
▲
L M Fv
Fh
Fh F sinα F 3677N
横向力： Fv Fcosα
Fv
倾覆力矩： 3085N
Fa M FΣh 16 FΣv 15 105107N cm
螺栓的工作拉力:
F
Fa Fmax
FΣh z
MLmax