螺栓连接
机械设计2-螺栓连接
[ ]= s/S = 320/2.5 =128 MPa
d1
1.3F0
1
5.2 40000 22.749mm
128
4
M30的d1=26.211mm,所以符合要求。
(2)受预紧力F0和轴向工作载荷F 的紧螺栓连接
变形受力过程:
松弛 状态
无变形 → F0 →
m
→ +F →
b
b+ Δ b
F0
1.3F2
1 4
d12
1.3 35000
26.2112
4
84.4MPa
( 4 ) 被连接件变形为0时,容器则漏气,由图可知
F2 = 45000N
§2-5 螺栓组连接的设计
1. 接合面几何形状力求简单(矩、圆、三角),且螺栓组的对称中心 与接合面形心重合,接合面受力均匀。
2. 螺栓组受力合理:螺栓布置应尽量远离对称中心,铰制孔螺栓组 ≯8个;同时承受轴向、横向载荷时,可用抗剪元件承受横向力。
F1
F0
Cm Cb Cm
F
1000 1 1000 500N 2
(2)要求F1>0
F0
Cm Cb Cm
F
0
F 2F 0 2000N
熟记公式,灵活应用
例:
某压力容器采用螺栓连接,已知“力-变形”线图。试求:
(1) 螺栓受到的预紧力F0的大小; (2) 为满足紧密性要求,取剩余预紧力为20000N,此时螺栓
F0 θb
θm
F Cb F Cb Cm
Δ
b
m
∆F
F F2
F1 变形
F0
F1
(1
Cb Cb Cm
)F
螺栓连接结构
螺栓连接结构螺栓连接结构是一种常见的机械连接方式,它通过螺纹配合实现两个或多个零部件的固定连接。
螺栓连接具有结构简单、拆卸方便、重复使用等优点,广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
一、螺栓连接的基本原理螺栓连接是利用螺纹的摩擦力和压力来实现零部件的固定连接。
螺栓连接由螺栓、螺母和垫圈组成。
螺栓通过螺纹与螺纹孔配合,通过螺母的拧紧使螺栓受到拉力,产生摩擦力和压力,使连接紧固。
二、螺栓连接的优点1. 结构简单:螺栓连接结构相对简单,易于制造和使用。
2. 拆卸方便:螺栓连接可以通过拧紧和松开螺母来实现零部件的拆卸和更换。
3. 重复使用:螺栓连接可以反复拆卸和使用,减少了资源的浪费。
4. 负载能力强:螺栓连接可以承受较大的负载,适用于需要承受较大力的场合。
5. 耐久性好:螺栓连接具有较好的耐久性,能够保持连接的稳定性和可靠性。
三、螺栓连接的应用领域螺栓连接广泛应用于各个领域,以下是一些常见的应用场景:1. 机械设备:螺栓连接在机械设备中起到固定和连接零部件的作用,如机床、起重机械等。
2. 汽车工业:螺栓连接在汽车制造中广泛应用,用于固定车身、发动机和底盘等零部件。
3. 航空航天:螺栓连接在航空航天领域中承担重要的连接任务,确保航空器的安全和可靠性。
4. 建筑工程:螺栓连接在建筑工程中用于连接钢结构、桥梁和建筑物等重要部位。
5. 家具制造:螺栓连接在家具制造中常用于连接木材和金属零部件,增加家具的稳定性和强度。
四、螺栓连接的注意事项1. 螺栓连接时要根据实际需求选择合适的螺纹规格和材料,确保连接的稳定性和可靠性。
2. 螺栓连接时要注意螺纹的正确配合,不可过紧或过松,以免影响连接效果。
3. 螺栓连接中应使用合适的垫圈,以增加连接面积,减少压力集中,防止松动和变形。
4. 螺栓连接要定期检查和维护,确保连接的紧固力和安全性。
螺栓连接结构是一种非常常见且重要的机械连接方式。
它具有结构简单、拆卸方便、重复使用、负载能力强和耐久性好等优点,广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
螺栓连接计算公式总结
螺栓连接计算公式总结螺栓连接是机械设计中常见的一种连接方式,其主要计算公式可以总结如下:1.螺栓直径与被连接件孔径的配合关系设计有预紧力的螺栓连接,如需要拆卸,则螺栓直径应与被连接件的孔径有一定配合关系。
一般可按下列公式计算:d ≤ D -(1~1. 5)S其中 d为螺栓直径;D为被连接件的孔径;S为配合安全系数,轻型为1.0~1.1,重型为1.1~1.2。
2.螺栓承载能力的计算螺栓的承载能力应按下式计算:N ≤ Ψ·Σmiu·d²/4×[σ]其中 N为螺栓所受的剪切力及拉力之和(N);Ψ为接头系数,由试验方法确定,一般可取0.6~0.7;Σmiu为各被连接件(钢板)的抗剪面积(对粗制螺栓取miu=mi+0.175mi,其中mi为被连接件(钢板)的重量(kg),对精制螺栓则取miu=mi;d为螺栓直径(m);[σ]为螺栓材料的许用应力(MPa)。
3.拧紧螺栓所需的轴向力的计算拧紧螺栓所需要施加的轴向力可按下式计算:Fj=π·d·Σmp·d/4×[σ]其中 Fj为拧紧螺栓所需要施加的轴向力(N);d为螺栓直径(m);Σmp为各被连接件接触部位的预紧面上的正应力的合力(N/㎡),一般可取Σmp=(0.7~1.0)σs;[σ]为螺栓材料的许用应力(MPa)。
4.装配时的顶紧力的计算装配时的顶紧力可按下式计算:Fk=π·d·(Pmax-Pmin)/[d×(2~3)×(σs-σb)]其中 Fk为装配时的顶紧力(N);d为螺栓直径(m);Pmax为预紧时所需的最小顶紧力(N);Pmin为预紧时所需的最大顶紧力(N);σs为螺栓材料的屈服极限(MPa);σb为螺栓材料的强度极限(MPa)。
一般情况下取预紧应力的中间值。
要求装配后获得准确预紧力,最好使顶紧力小于或等于设计计算值。
根据顶紧力乘以相应的保险系数即为需要的拧紧力。
螺栓连接的知识点
3.6 螺栓连接的构造螺栓的排列应考虑以下要求: (1) 受力要求(2) 构造要求螺栓间距不能太大,避免压不紧潮气进入导致腐蚀 (3) 施工要求螺栓间距不能太近,满足净空要求,便于安装 螺栓或铆钉的最大、最小容许距离见P52,表3.4~3.73.7 普通螺栓连接的工作性能和计算普通螺栓按加工精度可分为:1. 粗制螺栓(C 级) 优点:安装简单,便于拆装缺点:螺杆与钢板孔壁不够紧密,传递剪力时,连接变形较大。
宜用于承受拉力的连接中,或用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接及安装时的临时固定。
2. 精制螺栓( A 、B 级) 优点:受力性能好缺点:安装费时费工,且费用较高。
目前建筑结构中已较少使用。
剪力螺栓(抗剪螺栓):螺栓杆垂直于力线 按受力情况分为 拉力螺栓(抗拉螺栓): 螺栓杆平行于力线 既受剪又受拉的螺栓 抗剪连接——板件之间有相互错动的趋势 抗拉连接——板件之间有相互脱开的趋势 一、 普通螺栓的抗剪连接(1)单个螺栓的受剪工作性能 1)弹性阶段(0~1):板件间相互挤压,靠摩擦阻力传力; 2)滑移阶段(1~2):摩擦阻力被克服后,板件间产生滑移,栓杆与孔壁相接触, 滑移量取决于栓杆与孔的间距; 3)栓杆直接传力的弹性阶段(2~3):螺栓杆既受剪又受弯,孔壁受到挤压; 4)弹塑性阶段(3~ 4):连接的剪切变形迅速增大,直至破坏。
(2)受剪螺栓的破坏形式 1)栓杆被剪断2)钢板被挤压破坏(螺栓承压破坏) 3)钢板被拉断 4)钢板被剪坏5)杆身弯曲破坏(3)针对以上破坏形式,应采取以下措施 1)通过计算保证螺栓抗剪 2)通过计算保证螺栓抗挤压3)通过计算保证板件有足够的拉压强度4)螺栓端距≥ 2d 。
——避免钢板被拉豁级、级8.4)6.0,/400(6.40.3~5.120=≥+=u y u f f mm N f mmd d —螺杆直径——螺孔直径—d d 0级、级6.5)8.0,/800(8.85.0~3.02=≥+=u y u f f mm N f mmd d2. 抗剪连接的计算(1)单个普通螺栓的抗剪承载力在普通螺栓受剪的连接中,单个普通螺栓的承载力设计值应取抗剪承载力和承压承载力设计值中的较小值。
螺栓连接的类型
螺栓连接是一种常用的连接方式,可以将两个或更多零部件紧密固定在一起。
以下是几种常见的螺栓连接类型:
(1) 全螺纹连接:该类型的螺栓连接在整个长度上都有螺纹,可提供均匀的负载分布和较好的拉伸性能。
它们通常用于承受较大的载荷或需要更可靠的连接。
(2) 部分螺纹连接:这种类型的螺栓连接只有部分长度有螺纹,其余部分为光滑。
这种连接方式既可以提供良好的刚性,又可以提供一定的弹性变形,通常用于连接较小的部件。
(3) 锚固螺栓连接:这种连接方式用于连接混凝土和钢结构,在混凝土中预埋一个金属壳体,并将螺栓套进壳体内,使其与混凝土形成坚固的连接。
(4) 榫卯螺栓连接:这种连接方式通常用于连接木结构,在连接部位预留几个孔,并嵌入螺栓来固定木材。
(5) 组合式螺栓连接:将不同类型的螺栓进行组合,以满足具体的应用需求。
(6) 焊接螺栓连接:焊接螺栓可通过焊接或锚定固定在结构中,从而实现高强度连接。
它们通常用于要求承受高载荷的结构中。
(7) 挂钩螺栓连接:挂钩螺栓是一种特殊的螺栓连接,其头部的形状为半圆钩状,可用于连接铰链、角柱和拉杆等结构。
(8) 环型螺栓连接:这种连接方式适用于需要经常拆卸和重新连接的应用场景,如维护和修理等。
(9) 高温螺栓连接:高温螺栓连接通常用于高温环境下,在高温条件下保持良好的连接性能。
(10) 平头螺栓连接:平头螺栓连接的主要特点是其平头,可用于连接表面易受损的结构和需要表面光滑的场合。
此外,还有许多其他类型的螺栓连接,如锁紧螺栓连接、梅花头螺栓连接等。
检验螺栓
连接时,需要根据不同类型和应用场景,选择相应的规范标准和检验方法。
螺纹连接的基本形式
螺纹连接的基本形式
螺纹连接的基本形式包括以下几种:
1. 螺栓连接:螺栓连接是将螺栓穿过被连接件的孔,然后拧紧螺母,将被连接件连接起来。
根据螺栓的类型和被连接件的情况,可以分为普通螺栓连接和配合螺栓连接。
普通螺栓连接的螺栓杆与孔壁之间留有间隙,而配合螺栓连接的螺栓杆与孔壁之间没有间隙,常采用基孔制过渡配合。
2. 双头螺柱连接:双头螺柱连接是将双头螺柱的一端旋紧在被连接件之一的螺纹孔中,另一端则穿过其余被连接件的通孔,然后拧紧螺母,将被连接件连接起来。
这种连接方式适用于被连接件之一太厚,不能采用螺栓连接或希望连接结构较紧凑,且需经常装拆的场合。
3. 螺钉连接:螺钉连接是将螺钉穿过一被连接件的通孔,然后旋入另一被连接件的螺纹孔中。
这种连接方式不用螺母,有光整的外露表面。
它适用于被连接件之一太厚且不经常装拆的场合。
4. 紧定螺钉连接:紧定螺钉连接是将紧定螺钉旋入被连接件之一的螺纹孔中,并以其末端顶住另一被连接件的表面或顶入相应的凹坑中,以固定两个零件的相互位置。
这种连接方式多用于轴与轴上零件的连接,并可传递不大的载荷。
以上是螺纹连接的几种基本形式。
每种形式都有其特定的应用场合和特点,需要根据实际情况选择合适的连接方式。
同
时,螺纹连接件也有多种类型,如螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈、防松零件等,需要根据需要进行选择。
螺栓连接方式
螺栓连接方式1. 引言螺栓连接是一种常见的连接方式,广泛应用于工程领域。
它通过螺纹的转动和摩擦力来实现零件的紧固,具有结构简单、拆卸方便、可重复使用等特点。
本文将全面、详细、完整地探讨螺栓连接方式的原理、分类、设计要点以及常见问题等内容。
2. 原理螺栓连接是利用螺纹的力学原理来实现零件的紧固。
通过给定的预紧力,使螺栓受到拉力,从而达到紧固效果。
其原理主要包括以下几个方面:2.1 螺纹力学原理螺纹连接的紧固力主要是由于螺纹摩擦力和剪切力之间的相互作用。
当螺纹受到外力作用时,螺纹的摩擦力会产生一个抵抗力矩,使得零件之间产生压紧力,从而实现紧固效果。
2.2 摩擦系数螺纹连接的紧固力大小与摩擦系数有关。
摩擦系数的大小会直接影响紧固力的大小。
在设计螺栓连接时,需要考虑材料的表面粗糙度以及润滑剂的使用,以获得合适的摩擦系数。
2.3 预紧力预紧力是螺栓连接中一个重要的参数。
通过对螺栓进行预紧力的施加,可以使螺纹间产生压力,从而增加紧固力并提高连接的可靠性。
合理选择预紧力的大小,是螺栓连接设计中需要考虑的重要因素之一。
3. 分类螺栓连接方式根据不同的特点和应用场景,可以分为以下几类:3.1 螺纹连接螺纹连接是最常见的一种螺栓连接方式。
它包括内螺纹连接和外螺纹连接两种形式。
内螺纹连接主要用于连接螺纹孔,外螺纹连接主要用于连接螺纹柱。
3.2 键连接键连接是一种将两个零件通过键和键槽相互连接的方式。
它可以提供较大的刚性和承载能力,常用于承受大功率和高转速的传动轴。
3.3 弹性连接弹性连接是指通过弹性元件将两个零件连接起来的方式。
其优点是具有一定的缓冲和减震能力,可以在两个零件之间起到阻尼的作用。
3.4 焊接连接焊接连接是指通过焊接工艺将两个零件连接起来的方式。
它具有高强度和永久性连接的特点,常用于承受较大载荷和振动的结构部件。
4. 设计要点在进行螺栓连接的设计时,需要考虑以下几个要点:4.1 螺纹尺寸合理选择螺纹的尺寸和螺距,可以根据连接的要求和零件的材料性能,来确定螺纹的尺寸,以保证连接的可靠性和承载能力。
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
普通螺栓常用的连接方法
普通螺栓常用的连接方法一、螺纹连接法螺纹连接法是普通螺栓常用的连接方法之一。
螺纹连接法通过将螺栓螺纹与螺母螺纹相互咬合,实现连接的目的。
在螺纹连接中,螺纹的类型和尺寸是非常重要的。
常见的螺纹类型有M、UNC、UNF 等,而螺纹的尺寸则根据连接的需要进行选择。
螺纹连接法的优点是连接牢固、拆卸方便,适用于各种机械设备和结构的连接。
然而,螺纹连接也存在一些缺点,如连接部位容易产生应力集中、易松动等问题。
因此,在应用螺纹连接时,需要根据实际情况选择合适的螺纹类型和尺寸,以确保连接的可靠性和安全性。
二、键连接法键连接法是普通螺栓常用的连接方法之二。
键连接法通过在连接部位设置键槽,在螺栓和连接件之间插入键来实现连接。
键连接法的优点是连接牢固、传递扭矩可靠,适用于承受大扭矩或振动的场合。
在键连接法中,键的类型有平键、半圆键、楔形键等,而键的尺寸则根据连接的需要进行选择。
在安装键连接时,需要注意键的安装方向和尺寸,以确保键能够充分咬合连接件,避免键断裂或失效。
三、销连接法销连接法是普通螺栓常用的连接方法之三。
销连接法通过在连接部位设置销槽,在螺栓和连接件之间插入销来实现连接。
销连接法的优点是连接简单、拆卸方便,适用于需要频繁拆卸和更换的场合。
在销连接法中,销的类型有圆销、方销、内六角销等,而销的尺寸则根据连接的需要进行选择。
在安装销连接时,需要注意销的安装方向和尺寸,以确保销能够充分咬合连接件,避免销断裂或失效。
四、焊接连接法焊接连接法是普通螺栓常用的连接方法之四。
焊接连接法通过在连接部位进行熔接,将螺栓和连接件固定在一起。
焊接连接法的优点是连接牢固、传递扭矩可靠,适用于承受大扭矩或振动的场合。
在焊接连接时,需要注意焊接材料的选择和焊接工艺的控制,以确保焊接接头的质量和可靠性。
同时,在焊接连接法中,由于焊接接头较难拆卸,因此需要在设计和安装时充分考虑后期维护和更换的需求。
五、胀销连接法胀销连接法是普通螺栓常用的连接方法之五。
第7章 螺栓连接
7.1.1 螺栓连接螺栓连接的示意图如图7-1所示,典型工艺过程如图7-2所示。
图7-1 螺栓连接零件夹紧确定孔位制 孔备 件倒角倒圆制 窝安 装定 力防 松涂 漆图7-2 螺栓连接的典型工艺过程7.1.2 托板螺母连接(如图7-3所示)典型工艺过程与螺栓连接的区别在于在制孔和制窝之间增加铆接托板螺母工序,而无定力和防松工序。
工作步骤如下:在固定构件上制螺栓孔铆接托板螺母将活动构件定位安装在固定构件上在活动构件上制螺栓孔固定活动构件图7-3 托板螺母连接7.1.3 高锁螺栓连接(如图7-4所示)典型工艺过程与螺栓连接的区别在于无定力和防松工序,对于双六角型高锁螺母安装后按需要再次拧紧定力。
(a)(b)图7-4 高锁螺栓连接7.1.4 锥型螺栓连接(如图7-5所示)典型工艺过程与螺栓连接的区别在于无定力工序,制孔与制窝同时进行。
(a)(b)图7-5 锥型螺栓连接7.2 零件的定位及夹紧7.2.1 螺栓连接(见表7-1)7.2.2 孔位的技术要求确定螺栓孔位螺栓孔边距、间距和排距的极限偏差螺栓孔的最小边距7.3.1 孔的技术要求常见螺栓孔的技术要求见表7-2高锁螺栓孔的技术要求与普通螺栓孔的技术要求相同锥形螺栓孔的技术要求孔应垂直于工件表面孔锥度极限偏差孔表面粗糙度孔与锥形螺栓光杆接触的面积孔表面允许的轻微划伤、孔的外观质量7.3.2 孔加工方法的选择孔的公差等级选择孔加工方法时主要考虑孔直径孔的深度被加工的材料结构的开敞性各种孔加工方法见表7-3 钻孔用扩孔钻扩孔手铰风钻铰孔拉孔自动进给钻制孔自动铆机制孔7.4.1 制孔前的准备工作明确加工孔的孔径和公差检查工件间隙、孔边矩检查要用的钻机、刀具和量具等是否合格及适用在试件上进行试加工7.4.2 钻孔和扩孔的技术要点注意孔的垂直度(见图7-6)手工钻制初孔的直径确定钻孔工具的工作转速选用带前导杆的扩孔钻用自动进给钻钻孔时的过程自动进给钻的轴转速恒定不变的情况下,钻头反复进入孔和完全撤离孔固定在钻模上(如图7-7所示)建议使用润滑剂7.4.2 钻孔和扩孔的技术要点图7-6 保证钻孔垂直度的方法(a)按垂直钻套钻孔(b)按直角尺钻孔(c)按钻模钻孔图7-7 自动进给钻钻孔示意图用带前、后引导的扩孔钻扩孔(如图7-8所示)由相同材料组成时,从较厚面进刀由不同材料组成时,从较硬面进刀图7-8 空心零件的扩孔7.4.3 手工铰孔方法及操作要点手工铰孔操作过程将铰刀沾上润滑液后插入初孔用角度尺检查铰刀是否垂直于工件表面(如图7-9所示)用大拇指轻推铰刀尾部,旋转铰杠或棘轮扳手铰深孔时,要常退刀排屑检查孔的精度、粗糙度和孔的垂直度手工铰孔操作要点工件装配夹紧要正确手铰过程中,两手用力要平衡注意变换铰刀每次停歇的位置旋转铰杠进刀时,不要猛力压铰杠图7-9 用90°角尺检查铰刀垂直度7.4.3 手工铰孔方法及操作要点手工铰孔操作要点若铰刀被卡住,应将铰刀取出,清除切屑铰刀绝不可倒转当使用风钻铰孔时,一定要掌握好进刀方向根据所加工材料,合理选择转速和进给量7.4.4锥形孔的加工(a)扩孔钻(b)铰刀图7-10 沉头锥形螺栓孔用的加工刀具以螺纹直径为锥形螺栓的基本直径选择专用锥形铰刀(见图7-10)光整孔壁取出铰刀清除切屑扩孔钻初孔7.4.5 可调铰刀的使用在刀体上开有六条斜底直槽,具有同样斜度的刀条嵌在槽里利用前后两只螺母压紧刀条的两端,调节两端的螺母可使刀条沿斜槽移动,即能改变铰刀的直径7.4.6 切削用量的选择扩孔切削用量(见表7-4)手铰和风钻铰孔在铰孔过程中的切屑用量(见表7-5)7.4.7 扩、铰孔过程中切削液的选择(见表7-6)7.4.8 铰孔中常见的缺陷和解决措施(见表7-7)7.5.1 锪窝锪窝包括锪沉头螺栓的沉头窝和端面窝(见图7-12)正锪和反锪(如图7-13或图7-14所示)锪窝操作要点图7-12 沉头窝和端面窝(a)沉头螺栓的沉头窝(b)六角头或圆柱头螺栓的沉头窝(c)螺栓端面窝(a)正锪(b)反锪图7-14 锪端面窝锪窝速度锪钻装夹牢固加机油润滑留余量带球面导杆锪窝钻(见图7-15)锪钻应先接触被锪面并拉紧风钻,再开动扳机锪窝限定器(见图7-17)图7-15带球面形导杆的窝锪钻带阶梯的导杆锪窝钻(如图7-16所示)图7-16 带台阶导杆的窝锪钻图7-17 用锪窝深度限制衬套锪窝涂防腐保护层7.5.2 倒角与倒圆技术要求倒角与倒圆的工艺方法孔与沉头窝交接处的倒角形状(见图7-19)安装凸头锥形螺栓的孔,在靠锥形螺栓头的一侧应倒角安装沉头锥形螺栓用的孔在与沉头窝的交接处(简称沉头窝底)制倒角倒角与倒圆形状(见图7-18),尺寸(见表7-8)图7-18 倒角与倒圆(a)倒角(b)倒圆图7-19 孔与沉头窝交接处的倒角倒圆一般采用倒圆锪钻倒圆。
螺纹连接
螺纹连接的防松
螺纹连接件一般采用单线普通螺纹。螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角。因 此,连接螺纹都能满足自锁条件。此外,拧紧以后螺母和螺栓头部等支承面 上的摩擦力也有防松作用,所以在静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接 不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷的作用下,螺旋副间的摩擦力可能 减小或瞬时消失。这种现象多次重复后,就会使连接松脱。在高温或温度变 化较大的情况下,由于螺纹连接件和被连接件的材料发生蠕变和应力松弛, 也会使连接中的预紧力和摩擦力逐渐减小,最终将导致连接失效。 螺纹连接一旦出现松脱,轻者会影响机器的正常运转,重者会造成严重 事故。因此,为了防止连接松脱,保证连接安全可靠,设计时必须采取有效 的防松措施。 防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。防松的方法, 按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。一 般说,摩擦防松简单、方便,但没有机械防松可靠。对于重要的连接,特别 是在机器内部的不易检查的连接,应采用机械防松。
螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定 连接,具有结构简单、连接可靠、装拆方 便等优点。
螺纹连接的技术要求
1)螺钉、螺栓和螺母紧固时严禁打击或使用不合适的旋具与扳手。紧固后螺钉槽、螺 母和螺钉、螺栓头部不得损伤。 2)有规定拧紧力矩要求的紧固件,应采用力矩扳手紧固,未规定拧紧力矩的螺栓, 其拧紧力可参考表58-16的规定。 3)同一零件用多个螺钉或螺栓紧固时,各螺钉或螺栓需按一定顺序逐步拧紧,如 有定位销,应从靠近定位销的螺钉或螺栓开始,见图58-9。 4) 用双螺母时,应先装薄螺母、后装厚螺母。两个螺母对顶拧紧,使螺栓在旋合 段内受拉而螺母受压,构成螺纹联接副纵向压紧;正确的安装方法为:先用规定的拧 紧力矩的80%拧紧里面的螺母,再用100%的拧紧力矩拧紧外面的螺母;里面的螺母螺 纹牙只受对顶力,其高度可以减小,一般用薄螺母;而上面的螺母用1型标准螺母;有 的为防止装错和保证下面的螺母有足够的强度,则采用两个等高的螺母(1型)。该结 构简单,防松效果好、成本低、质量大,多用于低速重载或载荷平稳的场合。 5)螺钉、螺栓和螺母拧紧后,一般螺、螺栓应露出螺母1~2个螺距。 6)螺钉、螺栓和螺母拧紧后,其支承面应与被紧固零件贴合。 7)沉头螺钉拧紧后,钉头不得高出沉孔端面。 此外,根据具体的工作状况,还可能要求达到规定的配合,螺栓、螺母不发生偏 斜或弯曲,防松装置可靠等等。
螺栓连接知识点总结
螺栓连接知识点总结一、螺栓连接的基本原理螺栓连接是利用螺纹副的力学原理,通过螺母和螺栓对工件进行固定连接。
螺栓连接在机械工程中有着重要的应用,能够满足不同的使用要求。
螺栓连接的基本原理包括预紧力作用、螺栓的拉伸和螺栓的载荷分配等。
1.1 预紧力作用螺栓在连接时,需要给螺栓加上一定的预紧力,使得螺纹副产生摩擦力,从而防止螺纹松动。
预紧力的大小会影响螺栓连接的可靠性和安全性,需要根据实际情况进行合理的选择。
1.2 螺栓的拉伸在螺栓连接中,螺栓受到的是拉力作用,而不是剪切力作用。
通过螺母对螺栓施加预紧力,使得螺栓产生拉伸,从而能够保证连接的牢固性。
因此,螺栓的材料和尺寸需要满足拉伸强度和刚度的要求。
1.3 螺栓的载荷分配在螺栓连接中,如果受力不均匀,很容易导致螺栓的过载或者松动,因此需要进行合理的载荷分配。
对于多螺栓连接,需要通过设计合理的结构和使用适当的预紧力,来保证载荷的均衡分配。
二、螺栓连接的设计原则螺栓连接的设计需要考虑多个因素,包括受力情况、材料选择、预紧力计算、拧紧方法、螺纹设计等。
设计螺栓连接需要遵循一些基本的设计原则,以确保连接的可靠性和安全性。
2.1 材料选择螺栓和螺母的选材需要根据实际使用条件和受力情况进行选择,以确保满足强度和刚度的要求。
需要考虑的因素包括受力情况、温度、介质、腐蚀性等。
2.2 预紧力计算预紧力是螺栓连接的重要参数,直接影响连接的可靠性和安全性。
预紧力的计算需要根据连接的材料、尺寸、受力情况等因素进行合理的选择和计算。
2.3 拧紧方法螺栓的拧紧方法有直接力矩法、角度控制法和拉伸控制法等。
在选择拧紧方法时,需要考虑受力情况、连接的要求、工具的性能等多个因素,以确保连接的可靠性和安全性。
2.4 螺纹设计螺栓的螺纹设计需要满足连接的强度和刚度要求,避免因设计不当导致螺纹松动或者损坏。
螺纹设计需要考虑的因素包括螺纹形状、梯度、螺距、齿型等。
2.5 螺栓连接的应力分析在螺栓连接的设计中,需要进行应力分析,计算螺栓、螺母和连接部件的应力和变形,以确保连接的可靠性和安全性。
螺栓连接基本要求及使用位置分类
螺栓连接基本要求及使用位置分类螺栓连接基本要求普通螺栓作为永久性连接螺栓时应符合下列要求:1.对一般的螺栓连接,螺栓头和螺母下面应放置平垫圈,以增大承压面积。
2.螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈,螺栓头侧放置的平垫圈一般不应多于2个,螺母侧放置的平垫圈一般不应多于1个。
3.对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓应采用防松动装置的螺母或弹簧垫圈,弹簧垫圈必须设置在螺母一侧。
4.对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接,应按设计要求放置弹簧垫圈,弹簧垫圈必须设置在螺母一侧。
5.对于工字钢、槽钢类型钢利用斜面连接时应使用斜垫圈,使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。
螺栓使用位置分类要求根据配电线路螺栓使用位置及功能,螺栓可分为:电气连接类、电气设备固定类、铁附件固定类三种。
下面具体说明:1.电气连接类:户外一次接线应采用热镀锌螺栓连接,所用螺栓应有平垫圈和弹簧垫圈,螺栓紧固后,螺栓宜露出2~3扣。
一根螺栓配两个平垫圈、一个弹簧垫圈、一个螺母。
安装时螺栓头侧放置一个平垫圈,螺母侧放置一个平垫圈和一个弹簧垫圈,其中弹簧垫圈靠螺母。
2.电气设备固定类:变压器、配电箱底座与铁附件连接如利用槽钢斜面螺栓连接固定时,一根螺栓配一个螺母、一个斜垫圈(槽钢斜面侧用)和一个平垫圈(平面2侧用)。
利用槽钢平面螺栓连接固定时,一根螺栓配两个平垫圈、一个弹簧垫圈、一个螺母。
安装时螺栓头侧放置一个平垫圈,螺母侧放置一个平垫圈和一个弹簧垫圈,其中弹簧垫圈靠螺母。
隔离开关、跌落式熔断器、避雷器与铁附件的连接,原则上使用设备厂家提供的安装螺栓。
3.铁附件固定类:铁附件连接螺栓孔为圆孔时,一根螺栓配一个螺母、两个平垫圈,铁附件连接螺栓孔为长孔时,一根螺栓配一个螺母、两个方形垫圈,安装时螺栓头侧和螺母侧各放置一个平垫圈(方形垫圈)。
铁附件连接采用双头螺栓时,螺栓每端各配一个螺母、一个平垫圈(方形垫圈)。
对于槽钢和工字钢翼缘上倾斜面的螺栓连接,则尽量使用斜垫圈,使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。
螺栓连接的种类介绍
螺栓连接的分类螺栓连接五种分类方式(一)按受力形式分类1 、抗拉螺栓连接,抗拉连接就是螺栓沿轴方向传力的连接。
其载荷沿螺栓轴线作用,靠螺栓拉伸传力,与螺母旋合的螺纹参与受力。
2 、抗剪螺栓连接,抗剪螺栓连接是所传载荷垂直于螺栓轴线,靠螺栓杆剪切和挤压传力。
3 、抗拉抗剪连接,所传载荷为抗拉和抗剪的综合。
(二)根据安装状态分类1 、有预紧力螺栓连接,安装时螺栓螺母要拧紧,要预加不至于松开的力,保证其紧固,多数连接属于此类连接。
2 、无预紧力螺栓连接,安装时螺母不拧紧,在承受工作载荷时螺栓才受力,应用范围小,如起重吊钩、悬挂螺栓等。
(三)按采用产品的螺纹分类一般采用普通螺纹,分为粗牙和细牙。
粗牙螺纹的牙接触有高度,抗磨损能力强,不易滑扣。
细牙螺纹的自锁性能好,螺杆杆部强度高,有利于承受冲击、振动和变载。
(四)按材料和性能等级分类螺栓材料应用最广的是低碳钢和碳钢,对于受冲击、振动、变载的螺栓,采用合金钢;有特殊要求时,采用不锈钢、铝合金、铜合金及钛合金等。
国家标准规定碳素钢、合金钢螺栓按机械性能分为3.6 、4.6 、4.8 、5.6 、5.8 、6.8 、8.8 、9.8 、10.9 、12.9 共10个强度等级。
6.8 级以下的螺栓用低碳钢或中碳钢制造,不经过热处理;8.8~10.9 级螺栓用中碳钢或低碳合金钢并经过热处理;1 2.9 级螺栓用合金钢并经过热处理。
(五)高强度螺栓简单分类高强度连接是继铆接、焊接之后发展起来的一种钢结构连接方式,它具有施工简便,可拆、换、受力好,耐疲劳,不松动,较安全等优点。
高强度螺栓连接按其受力状况,可以分为摩擦型连接、张拉型连接和承压型连接三种类型。
1 、摩擦型连接这种连接是在构件接头处用高强度螺栓紧固,使连接板层贴紧,利用由此产生于连接件板层之间接触面间的摩擦力来传递外力。
螺栓在连接中的作用,就是给连接件之间施加触压力,从而使接触面产摩擦力。
这种连接受力时,螺栓只受拉、不受剪,即使在重复载荷作用下,也不会引起螺栓轴力下降。
螺栓连接与质量控制
螺栓连接与质量控制螺栓连接是一种常见的机械连接方式,广泛应用于各个行业的设备和结构中。
螺栓连接的质量控制是确保连接的可靠性和安全性的重要环节。
本文将详细介绍螺栓连接的标准格式,包括螺栓连接的定义、螺栓连接的分类、螺栓连接的质量控制方法等。
一、螺栓连接的定义螺栓连接是指通过螺纹配合将两个或多个零件连接在一起的一种方式。
螺栓连接通常由螺栓、螺母和垫圈组成。
螺栓连接的主要作用是通过螺纹的拉伸力将零件紧密连接在一起,以实现传递力和保持结构的稳定性。
二、螺栓连接的分类根据连接方式和结构形式,螺栓连接可以分为以下几类:1. 普通螺栓连接:普通螺栓连接是最常见的一种连接方式,适用于一般工程结构。
普通螺栓连接的特点是结构简单、安装方便,但承载能力相对较低。
2. 高强度螺栓连接:高强度螺栓连接适用于对连接强度要求较高的场合,如桥梁、塔吊等大型结构。
高强度螺栓连接的特点是承载能力强,但安装和拆卸相对复杂。
3. 预紧螺栓连接:预紧螺栓连接是通过给螺栓施加一定的预紧力来实现连接的一种方式。
预紧螺栓连接的特点是具有较高的刚度和抗松动能力,适用于对振动和冲击负荷较大的场合。
4. 锚固螺栓连接:锚固螺栓连接适用于需要将设备或结构固定在混凝土或岩石等基础上的场合。
锚固螺栓连接的特点是具有较高的抗拉强度和抗剪强度。
三、螺栓连接的质量控制方法为了确保螺栓连接的质量和可靠性,需要采取以下质量控制方法:1. 材料质量控制:螺栓、螺母和垫圈的材料应符合相关标准要求,具有足够的强度和韧性。
在采购过程中,应对材料进行严格的检验和测试,确保其质量合格。
2. 尺寸质量控制:螺栓、螺母和垫圈的尺寸应符合相关标准要求。
在生产过程中,应对螺栓、螺母和垫圈的尺寸进行严格的检测和测量,确保其尺寸精度符合要求。
3. 表面质量控制:螺栓、螺母和垫圈的表面应进行防腐处理,以提高其耐腐蚀性能。
在防腐处理过程中,应对表面质量进行检查,确保其表面光洁度和涂层质量符合要求。
螺栓连接分类
螺栓连接分类
螺栓连接可以根据不同的特征进行分类,主要有以下几种分类方法:
1. 按螺纹类型分类:螺栓连接可以分为粗牙螺纹连接和细牙螺纹连接。
粗牙螺纹连接的螺纹较大,在承载能力和紧固力方面具有优势,常用于对连接要求较高的场合,如机械设备的连接;而细牙螺纹连接的螺纹较小,适用于对连接要求不高的场合,如电子设备的连接。
2. 按头部形状分类:螺栓连接可以分为外六角头螺栓连接和内六角头螺栓连接。
外六角头螺栓连接的头部为六个边,适用于需要大扭矩紧固的场合,如汽车制造;内六角头螺栓连接的头部为六个角,适用于空间有限的场合,如家具制造。
3. 按使用材料分类:螺栓连接可以分为普通螺栓连接和不锈钢螺栓连接。
普通螺栓连接适用于一般环境下,材料常为碳钢;不锈钢螺栓连接则适用于潮湿或腐蚀环境下,材料常为不锈钢。
4. 按载荷类型分类:螺栓连接可以分为剪切型螺栓连接和拉伸型螺栓连接。
剪切型螺栓连接主要通过剪切力来传递载荷,适用于连接处需要承受剪切力的场合;拉伸型螺栓连接主要通过拉伸力来传递载荷,适用于连接处需要承受拉伸力的场合。
这些分类方法并不是互相排斥的,常常会结合多种特征进行综合分类,以满足特定需求。
螺栓连接的概念
螺栓连接的概念螺栓连接是一种常见的机械连接方式,广泛应用于工程结构、机械装备和汽车制造等领域。
它通过将两个或多个零件紧密地连接在一起,形成一个结构稳定的整体。
螺栓连接具有可靠性高、拆卸方便和承载能力大等优点,因此被广泛采用。
螺栓连接的基本原理是利用螺栓的拉伸来实现零件之间的紧固。
螺栓连接主要由螺栓、螺母和垫圈三部分组成。
螺栓是一个带有螺纹的棒状零件,通常有六角头或其他特殊形状用于方便拧紧。
螺母则是螺纹与螺栓相匹配的零件,通过旋转螺栓与其配合的螺母,实现对两个零件的紧固连接。
垫圈则是用于增加连接面积、分散载荷和保护连接零件的作用。
螺栓连接的主要特点有以下几个方面:1. 强度高:螺栓连接可以根据需要选择不同级别的强度,以满足不同工程需求。
螺栓连接的强度受螺栓和螺母的材料和尺寸等因素影响,可以根据实际情况进行计算和选择。
2. 拆卸方便:螺栓连接可以通过拧紧和松开螺母来实现连接和拆卸,比焊接和铆接等方式更加方便。
这在需要维修、更换零件或者调整位置的情况下非常重要。
3. 承载能力大:螺栓连接的承载能力主要取决于螺栓和螺母的尺寸和材料等因素。
通过合理设计和正确安装螺栓连接,可以获得很大的承载能力。
4. 阻尼性能好:由于螺栓连接是通过拉伸力来实现紧固的,可以产生一定的压力,从而提高零件之间的连接稳定性和阻尼性能。
5. 可靠性高:螺栓连接采用的是机械连接方式,相比于焊接和铆接等方式,可以更好地保证连接的可靠性。
螺栓连接不容易出现松动和断裂等情况,能够长时间保持稳定运行。
螺栓连接的使用注意事项:1. 选择合适的螺栓和螺母:根据连接零件的材料和尺寸等因素,选择合适的螺栓和螺母。
要确保螺栓和螺母之间的螺纹匹配,并且具有足够的强度。
2. 正确安装螺栓连接:在安装螺栓连接时,应保证螺栓和螺母的正确定位,确保螺栓与螺母的螺纹能够顺利对合和拧紧。
拧紧螺栓时应使用合适的扳手或扭矩扳手,并按照规定的扭矩进行拧紧。
3. 注意连接面的平整度:连接面的平整度对螺栓连接的稳定性和均匀受力起着重要作用。
普通螺栓受剪连接的五种方法
普通螺栓受剪连接的五种方法
普通螺栓是常用的连接元件,而在受剪连接时,我们需要使用一
些特定的方法来保证连接的牢固性。
以下介绍了五种常用的普通螺栓
受剪连接方法:
1. 等角法连接:将连接面划分成等角的三角形,使连接件之间产
生剪应力,增强连接的强度和稳定性。
2. 欧拉法连接:通过在连接面上钻孔,将连接件之间产生拉力,
增强连接的稳定性。
该方法需要使用类似销钉的连接件。
3. 夹角法连接:将连接面划分成夹角,使连接件之间产生剪应力,增强连接的强度和稳定性。
该方法适合在两个连接件的压力相等时使用。
4. 鸟喙法连接:通过将连接面划分成多个小的平行四边形,使连
接件之间产生剪应力,增强连接的强度和稳定性。
该方法比较适合在
连接件的壁厚度较薄的情况下使用。
5. 交错法连接:通过将连接面上的两个螺栓轮流拧入,使连接件
之间产生交错式的压力,增强连接的强度和稳定性。
该方法适合在连
接面上有很多螺栓的情况下使用。
以上是普通螺栓受剪连接的五种常用方法,希望能够对大家的工
作和生活有所帮助。
常用螺栓连接方式及特点
常用螺栓连接方式及特点
螺栓连接是采用螺栓与螺母结合,用力紧固,使之成上下、内外、左右六个方向的耦合,并且能传递、拉伸、压缩、扭转力的结构性连接方式。
螺栓连接的特点是连接尺寸小、结构简单、重量轻、安装方便、制造成本低,但因力紧小,连接强度不大,只供机械行业
一般分不太大的机件及一些低强度连接使用。
常用的螺栓连接方式有平栓连接、伸缩螺栓连接、位移旋压螺栓连接等。
(1)平栓连接
平栓连接是最简单的螺栓连接,其安装结构为一螺栓穿过两件机件,用一个螺母拧紧,以固定住。
由于其简洁的结构和容易的安装,现在广泛应用在各种机械设备的组装中,也
用于临时联接。
但是由于松紧关系不易控制,平栓连接牢固性不高,只适用于轻负荷试验
及生产。
(3)位移旋压螺栓连接
位移旋压螺栓连接安装结构与伸缩螺栓连接相同,但旋压螺栓的安装上具有一个紧固
螺母,当拧紧螺栓,螺母的一端顶压夹件,而螺栓的另一端则被拉近结构件,使之固定住。
位移旋压螺栓连接因此紧固力大,可以防止结构件之间平移和转动,所以用于耐负荷要求
较大的机械设备中。
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拼接板的危险截面为2--2和2’-
-2’截面:
2 2’
t1t
N
N
b1
b
c1
0.5N f
An
c4
c3 c2
2 2’
对于2 2截面:An b1 m d0 t1;
对于2’2’截面:An 2c4 m 1
c12
c
2 2
m
d
0
t1
;
式中:f 钢材强度设计值;d0 螺栓孔直径; m 危险截面上的螺栓数;
令:xi=0,则N1Ty=0
N1Tx
T r1
n
yi2
y1 r1
T y1
n
yi2
i 1
i 1
N
2 1Tx
N1F 2
N
b min
三、普通螺栓的抗拉连接
(一)普通螺栓抗拉连接的工作性能 抗拉螺栓连接在外力作用下,连接板件接触面
有脱开趋势,螺栓杆受杆轴方向拉力作用,以栓杆被 拉断为其破坏形式。
(二)单个普通螺栓的抗拉承载力设计值
孔径比螺栓的公称直径大1~1.5mm, 其连接承载力比摩擦型连接高,但是 摩擦力被克服后,变形较大。
二、螺栓的排列 1.并列—简单、整齐、紧凑所用连接板尺寸小,但构
件截面削弱大; 2.错列—排列不紧凑,所用连接板尺寸大,但构件截
面削弱小;
端距 中距
边距 中距 边距
A 并列
B 错列
3.螺栓排列的要求 (1)受力要求:
显然,T作用下‘1’号螺 栓所受剪力最大(r1最大)。
由力的平衡条件得: T N1T r1 N2T r2 NnT rn
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
由假定‘(2)’得
N1T N2T N3T NnT
r1
r2
r3
rn
所以:
N 2T
N1T r1
r2;N3T
N1T r1
r3; NnT
终拧—初拧基础上用长扳手或电动扳手再拧过一定的 角度,一般为120o~180o完成终拧。
特点:预拉力的建立简单、有效,但要防止欠拧、漏拧 和超拧;
B、扭矩法 施工方法: 初拧—用力矩扳手拧至终拧力矩的30%~50%,使 板件贴紧密; 终拧—初拧基础上,按100%设计终拧力矩拧紧。
特点:简单、易实施,但得到的预拉力误差较大。
为了便于扳手拧紧螺母,螺栓中距应不小于3do。 根据以上要求,规范给定了螺栓的容许间距。
三、螺栓连接的构造要求 为了保证连接的可靠性,每个杆件的节点或拼接接头一
端不宜少于两个永久螺栓,但组合构件的缀条除外;
直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽,或其他 措施以防螺帽松动;
C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接,以下情况可用 于抗剪连接:
1 1’
t1t
1’--1’截面:
N
b
N
c1
N f
An
c4
c3 c2
1 1’
对于1 1截面:An b m d0 t;
对于1’1’截面:An 2c4 m 1
c12
c22
m
d
0
t;
式中:f 钢材强度设计值; d0 螺栓孔直径;
m 危险截面上的螺栓数;
b 主板宽度; t 主板厚度。
N
b t
Ae
ftb
de2
4
ftb
式中:Ae--螺栓的有效截面面积;
de--螺栓的有效直径; ftb--螺栓的抗拉强度设计值。
公式的两点说明:
(1)螺栓的有效截面面积 因栓杆上的螺纹为斜方向的,所以公式取的是
有效直径de而不是净直径dn,现行国家标准取:
13 de d 24 3 p
( p 螺距)
钢结构的连接
螺栓连接
湖南科技学院土建系 黄林华
螺栓连接的构造
一、螺栓的种类 1.普通螺栓
按其加工的精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。
A、B级---精制螺栓,性能等级为5.6或8.8级; 5或8表示fu≥500或800N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6 或0.8;Ⅰ类孔,孔径(do)-栓杆直径(d)=0.3~0.5mm。
C级---粗制螺栓,性能等级为4.6或4.8级; 4表示fu≥400N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8;Ⅱ 类孔,孔径(do)-栓杆直径(d) =1~3mm。
2.高强度螺栓
高强度 螺栓连接
摩擦型连接 承压型连接
摩擦型连接 摩擦型连接
孔径比螺栓的公称直径大1.5~2mm, 其连接紧密,变形小,传力可靠,抗 疲劳性能较好。
fvb、fcb—螺栓抗剪和承压强度设计值;
∑t—连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。
剪切面数目nv
N
N
N/2
N
N/2
单 剪 :nv 1
双剪:nv 2
N/3 4
(三)普通螺栓群抗剪连接计算
1、普通螺栓群轴心力作用下抗剪计算
试验证明,栓群在轴
力作用下各个螺栓的内力
承托与柱翼缘的连接角焊
V
缝按下式计算:
M
f
N
l w he
f
w f
式中:
刨平顶紧
承托(板) 连接角焊缝
α—考虑剪力对角焊缝偏心影响的增大系数,
一般取α=1.25~1.35;
其余符号同前。
高强度螺栓连接计算
一、高强度螺栓的工作性能及单栓承载力
按受力特征的不同高强度螺栓分为两类: 擦型高强度螺栓—通过板件间摩擦力传递内力, 破坏准则为克服摩擦力; 承压型高强度螺栓—受力特征与普通螺栓类似。 1、高强度螺栓预拉力的建立方法 通过拧紧螺帽的方法,螺帽的紧固方法: A、转角法 施工方法: 初拧—用普通扳手拧至不动,使板件贴紧密;
沿栓群长度方向不均匀, N
N/2
两端大,中间小。
当l1≤15d0(d0为孔径)时, 连接进入弹塑性工作状态后,
N/2 l1
平均值
内力重新分布,各个螺栓内 力趋于相同,故设计时假定N
螺栓的内力分布
有各螺栓均担。 所以,连接所需螺栓数为:
n N Nb
min
当l1>15d0(d0为孔径)时,连接进入弹塑性工作状 态后,即使内力重新分布,各个螺栓内力也难以均匀,
i 1
i 1
N1Ty
n
T r1
n
xi2
x1 yi2 r1
n
T x1
n
xi2
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
y1 r1
T
N1Tx
N1T x N1Ty
由此可得螺栓1的强度验算公式为:
N
2 1Tx
N1Ty N1F
2
N
b min
另外,当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时,可进行 如下简化计算:
N1F
N1M
F n
M
n
y1 yi2
N
b t
i 1
四、普通螺栓拉、剪联合作用
1、普通螺栓在拉力和剪力的共同 作用下,可能出现两种破坏形 式:螺杆受剪兼受拉破坏、孔 壁的承压破坏;
2、由试验可知,兼受剪力和拉力
的螺杆,其承载力无量纲关系
NV
曲线近似为一“四分之一圆”。
N
b V
3、计算时,假定剪力由螺栓群均
端部螺栓首先破坏,然后依次破坏。由试验可得连接的 抗剪强度折减系数η与l1/d0的关系曲线。
当15d0
l1
60d
时
0
:
1.1 l1
150d0
当l1
60d
时
0
:
η
1.0
0.7
0.75
故,连接所需栓数:
0.5
N
0.25
n
N
b min
0
平均值
长连接螺栓的内力分布
ECCS 我国规范
试验曲线
8.8级 M22
b1 拼接板宽度; t1 拼接板厚度。
2、普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算
eF F
F
1 N1F
y1 r1
N1Tx N1T
T
x N1Ty
T
★ F作用下每个螺栓受力:
N1F
F n
(4 37)
★ T作用下连接按弹性设计,其假定为: (1)连接板件绝对刚性,螺栓为弹性;
(2) T作用下连接板件绕栓群形心转动,各螺栓剪 力与其至形心距离呈线形关系,方向与ri垂直。
m 危险截面上的螺栓数;b 主板宽度;t 主板厚度。
拼接板的危险截面为2-2截面:
0.5N f
An,2
An,2 b1 m d0 t1; f 钢材强度设计值;d0 螺栓孔直径;
b1 拼接板宽度;m 危险截面上的螺栓数;t1 拼接板厚度。
B、螺栓采用错列排列时:
主板的危险截面为1--1和
N/2
N/2
N 螺栓杆被剪坏
栓杆较细而板件较厚时
以
上
破
坏
N
N 孔壁的挤压破坏
形 式
栓杆较粗而板件较薄时 予
以
计
算
N
N 板件被拉断
解
截面削弱过多时
决
二.抗剪螺栓连接的破坏形式
N
N
件端部被剪坏(拉豁) 端矩过小时;端矩不应小
于2dO
以 上 破 坏
形
N/2
式
N 栓杆弯曲破坏
公
螺栓杆过长;栓杆长度不 国
N/2
1
匀承担,拉力由受力情况确定。
因此:
NV
V n
0
Ve V
M=Ve
1 Nt
N