螺纹连接计算
螺纹联接的强度计算
螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算螺栓的受⼒形式主要是轴向受拉或横向受剪。
轴向受拉时有松螺栓联接与紧螺栓联接两种情况。
螺栓危险截⾯应是⼩径所在截⾯。
⼀、松螺栓联接的强度1、特点:在承受⼯作载荷前,螺栓不受⼒,在⼯作时则只承受轴向⼯作载荷F 作⽤。
此联接可能发⽣的失效形式为螺栓杆的拉断。
2、强度条件:或式中,d 1为螺纹⼩径(mm ),[σ]为松螺栓联接螺栓的许⽤拉应⼒(MP ),查下表。
3、实例:如起重吊钩。
⼆、紧螺栓联接的强度计算紧螺栓联接装配时已拧紧,未加载荷前已受预紧⼒。
只分析受横向⼯作载荷情况如右图:外载荷Fs 与螺栓轴线垂直。
联接靠被联接件接合⾯间的摩擦⼒传递外载荷,因此螺栓只受预紧⼒Q 0作⽤。
⼯作时防⽌被联接件相对滑动,螺栓预紧⼒Q 0为:式中,S 为安全系数,通常S=1.1~1.3;m 为接合⾯数,f 为接合⾯间的摩擦系数,f =0.1~0.16。
这种联接的螺栓在预紧⼒Q 0作⽤下,在其危险截⾯(⼩径)产⽣拉应⼒:在对螺栓施加预紧⼒Q 0时,拧紧时螺栓同进还受扭矩T,螺栓在T 作⽤下,在其危险截⾯(⼩径)处产⽣扭转切应⼒τ:对于M10~M60的普通螺纹,取d 1、d 2、λ的平均值,并取,则。
按第四强度理论,当量应⼒为故该螺栓联接的强度条件为:或螺纹联接按材料的⼒学性能分为⼗个等级。
螺母的性能等级⽤螺栓⼒学性能等级标记的第⼀部分数字标记。
当螺栓与螺母配套成组合件时,两者的⼒学性能应为同级。
螺栓联接的许⽤⼒和安全系数螺纹的结构、预紧与防松⼀、螺纹连接的结构设计1、联接接合⾯的⼏何形状通常设计成轴对称的简单⼏何形状,螺纹连接布置时应使其对称中⼼与联接接合⾯的形⼼重合,以使受⼒均匀。
2、分布在同⼀圆周上的螺纹联接数⽬应尽量取4、6、8、12、16、的偶数,以便于圆周上钻孔时分度和划线。
同⼀螺纹联接中的螺纹联接件的材料、直径和长度均取为相同,同⼀产品上采⽤的螺纹联接件的类型和尺⼨规格应越少越好。
各种螺纹计算公式
各种螺纹计算公式螺纹是一种常见的连接元件,广泛应用于机械系统中。
螺纹的计算公式涉及到螺距、导程、牙型角等参数,下面将介绍几种常见的螺纹计算公式。
1.螺距计算公式:螺距是指同一主轴上两个相邻螺纹牙间的轴向距离。
螺距可以根据公式进行计算:螺距=π×直径其中,直径是指拧入/拧出螺纹的孔/杆直径。
2.导程计算公式:导程是指同一主轴上两个相邻螺纹牙的轴向距离。
导程可以通过螺距除以螺纹的节数得到:导程=螺距/节数其中,节数是指螺纹的总长度除以螺距。
3.牙型角计算公式:牙型角是指螺纹牙的斜面与轴线的夹角。
牙型角可以通过牙型参数计算得到:牙型角 = tan⁻¹(芯径 / 螺距)其中,芯径是指螺纹牙顶的径向距离。
4.螺纹公差计算公式:螺纹公差是指螺纹牙的尺寸偏差。
螺纹公差可以通过上下公差和等级计算得到:上公差=基本公差+等级标准公差下公差=基本公差其中,基本公差是指在特定等级下的公差,等级标准公差是根据国际或国内标准规定的值。
5.螺纹强度计算公式:螺纹强度是指螺纹的承载能力。
螺纹强度可以根据公式进行计算:螺纹强度=承载力/(螺距×螺纹牙有效长度)其中,承载力是指由于螺纹受力而能够承受的最大力,螺纹牙有效长度是指螺纹牙的实际承载长度。
以上是几种常见的螺纹计算公式,这些公式可以在设计、制造和使用螺纹连接时提供支持和指导,以确保螺纹的性能和可靠性。
在实际应用中,还需要根据具体的材料、工艺和应力条件进行综合考虑和分析,以避免螺纹的断裂和松动等问题的发生。
普通螺栓长度计算
普通螺纹长度计算
普通螺母要求螺栓要伸出螺母2~3扣,即螺牙外露2~3丝。
普通螺螺纹长度计算公式为:L计=L1+△L,其中L1是连接板层总厚度(mm),△L是附加长度(mm),具体计算方法如下:附加长度△L的计算公式为:△L=m+2s+ip:
m——单个螺母的厚度(mm);
s——垫片的厚度(mm),若果是1平垫加1弹簧垫则2S是平垫加弹簧垫的厚度;
i——变量;当L1≤70mm时,i取值为2,当L1>70mm时为,i取值为3;
p——螺纹的螺距(mm)。
根据以上公式计算出螺栓的计算长度;
根据计算长度确定螺纹的实际长度——L实。
当L1≤70mm时,按螺栓长度以5mm为一个规格的规定,将其个位数按2舍3入、7舍8入的原则,计算出实际长度L实;当L计>70mm 时,可按螺栓长度以10mm为一个规格的规定,将其个位数按4舍5入的原则,计算出实际长度L实。
螺栓副个部件名称如下图1:
图1:螺栓副部件图
以图2为例计算螺杆长度,计算过程如下:
取连接板总层厚度L1=70mm;
螺母厚度m=10.8mm;
采用双平垫,垫片厚度S=2mm;
因L1=70mm所以i=2;
螺纹直径p=1.25mm;
带上公式△L=m+2s+ip可得△L=10.8+2×2+2×1.25=17.3mm
由L计=L1+△L
可得L计=70+17.3=87.3即L计70mm,将其个位数按4舍5入的原则,个位数是7,则按10mm的规格取入,L实=90mm。
其它情况按以上步骤带入相应参数进行计算即可。
图2:M12 螺杆长度计算。
连接件受力经验计算公式
连接件受力经验计算公式
1. 螺栓连接
- 轴向受力:F=π/4*d^2*σ
其中,F为轴向受力(N),d为螺栓公称直径(mm),σ为许用应力(MPa)。
- 剪切受力:F=0.6*π/4*d^2*τ
其中,F为剪切受力(N),d为螺栓公称直径(mm),τ为许用剪切应力(MPa)。
2. 焊缝连接
- 角焊缝受力:F=0.707*l*a*τ
其中,F为受力(N),l为焊缝长度(mm),a为腿长(mm),τ为许用剪切应力(MPa)。
- 对接焊缝受力:F=π/4*d^2*σ
其中,F为受力(N),d为焊缝直径(mm),σ为许用拉伸应力(MPa)。
3. 键连接
- 平键受力:F=d*l*p*τ
其中,F为受力(N),d为键宽(mm),l为键长(mm),p为键高(mm),τ为许用剪切应力(MPa)。
- 垫圈受力:F=π/4*d^2*σ
其中,F为受力(N),d为垫圈外径(mm),σ为许用压力(MPa)。
4. 销连接
- 剪切受力:F=π/4*d^2*τ
其中,F为剪切受力(N),d为销直径(mm),τ为许用剪切应力(MPa)。
- 压力受力:F=d*l*p
其中,F为压力受力(N),d为销直径(mm),l为销长(mm),p为许用压力(MPa)。
以上公式是基于经验和理论推导得出的,在实际应用中还需要考虑各种安全系数、工艺条件和使用环境等因素,对计算结果进行适当调整。
同时,对于一些特殊情况或复杂载荷工况,可能需要采用有限元分析等更精确的计算方法。
螺纹连接计算(附Excel计算)
螺纹连接计算目录起重机设计规(箱形梁计算) (2)附1:螺栓的承载力 (2)㈠连接螺栓的抗剪承载力 (2)㈡螺栓连接的抗拉承载力 (4)㈢剪力和拉力共同作用下螺栓的承载力 (4)附2:螺栓群计算 (5)㈠螺栓群轴心受剪 (5)㈡螺栓群偏心受剪 (5)㈢螺栓群在弯矩作用下受拉 (5)㈣螺栓群偏心受拉 (5)㈤螺栓群受拉力、弯矩和剪力共同作用 (5)㈥螺栓连接计算公式 (5)附3:螺旋螺纹连接(支撑) (6)㈠三角螺纹 (6)㈡梯形螺纹 (14)㈢螺旋调节压杆稳定性 (15)附4 螺纹连接计算表格.xls (16)附5 PSB、螺栓(杆)、销联接.xlsx (16)起重机设计规(箱形梁计算)强度计算对于7.0/s ≥b σσ的高强度钢材,基本许用应力[]σ计算:[]nb s 35.05.0σσσ+= (28)剪应力许用应力[]τ计算:[][]3στ= (29) 端面承压许用应力[]d c σ计算:[][]σσ4.1c =d(30)局部压应力[]σσ≤=tcP m (31)复合应力[]στσσσσ≤+-+2223m m (32)两个方向的正应力[]στσσσσ≤+-+222x 3xy y x y (33)验算焊缝复合应力[]h 222x 2στσσσσ≤+-+xy y x y (37)稳定性计算受弯构件的整体稳定性 H 型钢或焊接工字钢⑴、载荷作用在受压翼缘上时,729.103452351323513s==≤σbl ;⑵、载荷作用在受拉翼缘上时,506.163452350223502s==≤σbl ;⑶、跨中受压翼缘右侧向支承时,205.133452351623516s==≤σbl 。
附1:螺栓的承载力㈠连接螺栓的抗剪承载力⒈普通螺栓的抗剪承载力 ⑴按抗剪—螺栓的许用剪应力—][—螺栓杆直径;—;2,双剪单剪1—剪切面数,单剪—))27-2-2(][4][j j 2ττπd n n n d n N v v v vv ===螺杆nσ..SP80~60][j =τ,被连接构件][81][σσ.c =⑵按承压][81][—孔壁的许用应力,—][—螺栓杆直径;—度;—承压构件的较小总厚—))28-2-2(][][c c c σσσσ.=⋅=∑∑c d t t d N⒉摩擦型高强螺栓的抗剪承载力221、341、481n ,安全系数、、—安全系数,载荷组合—n —螺栓的有效截面——屈服点,—70预拉力—单个螺栓的预紧力,—;0.55)Q345(0.35~,0.45)Q235(0.30~—摩擦系数,——传力的摩擦面数;—))29-2-2(][][sl sl m j m ...C B A A ;A .P P Z nPZ N l l v =⋅==σσμτμ表 3-2-8 摩擦系数μ值连接处构件接触面的处理方法 构件材料Q235 Q345及以上喷砂(喷砂后生赤锈) 0.45 0.55 喷砂(或酸洗)后涂无机富锌漆 0.35 0.40 钢丝刷清理浮锈或未处理的干净轧制表面0.300.35表 3-2-9 单个高强螺栓的预拉力P螺栓 等级抗拉强度 σb (N/mm 2)屈服点 σsl (N/mm 2) 螺栓有效截面积A1(mm 2)157 192 245 303 353 459 561 694 817 976 螺栓公称直径(mm) M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 单个高强螺栓的预拉力P (kN )8.8S≥800≥600708611015820525031036643710.9S ≥1000≥90099 120 155 190 223 290 354 437 515 615 12.9S≥1200 ≥1080110145185229267347424525618738取各档中的最小值。
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。
螺纹连接计算(附Excel计算)
螺纹连接计算目录起重机设计规范(箱形梁计算) (2)附1:螺栓的承载力 (2)㈠连接螺栓的抗剪承载力 (2)㈡螺栓连接的抗拉承载力 (3)㈢剪力和拉力共同作用下螺栓的承载力 (4)附2:螺栓群计算 (4)㈠螺栓群轴心受剪 (4)㈡螺栓群偏心受剪 (4)㈢螺栓群在弯矩作用下受拉 (5)㈣螺栓群偏心受拉 (5)㈤螺栓群受拉力、弯矩和剪力共同作用 (5)㈥螺栓连接计算公式 (5)附3:螺旋螺纹连接(支撑) (5)㈠三角螺纹 (5)㈡梯形螺纹 (13)㈢螺旋调节压杆稳定性 (14)附4 螺纹连接计算表格.xls (15)附5 PSB、螺栓(杆)、销联接.xlsx (15)起重机设计规范(箱形梁计算)强度计算对于7.0/s ≥b σσ的高强度钢材,基本许用应力[]σ计算:[]nb s 35.05.0σσσ+= (28)剪应力许用应力[]τ计算:[][]3στ= (29)端面承压许用应力[]d c σ计算:[][]σσ4.1c =d(30)局部压应力[]σσ≤=tcP m (31)复合应力[]στσσσσ≤+-+2223m m (32)两个方向的正应力[]στσσσσ≤+-+222x 3xy y x y (33)验算焊缝复合应力[]h 222x 2στσσσσ≤+-+xy y x y (37)稳定性计算受弯构件的整体稳定性 H 型钢或焊接工字钢⑴、载荷作用在受压翼缘上时,729.103452351323513s==≤σbl ;⑵、载荷作用在受拉翼缘上时,506.163452350223502s==≤σbl ;⑶、跨中受压翼缘右侧向支承时,205.133452351623516s==≤σbl 。
附1:螺栓的承载力㈠连接螺栓的抗剪承载力⒈普通螺栓的抗剪承载力⑴按抗剪—螺栓的许用剪应力—][—螺栓杆直径;—;2,双剪单剪1—剪切面数,单剪—))27-2-2(][4][j j 2ττπd n n n d n N v v v vv ===螺杆nσ..SP80~60][j =τ,被连接构件][81][σσ.c =⑵按承压][81][—孔壁的许用应力,—][—螺栓杆直径;—度;—承压构件的较小总厚—))28-2-2(][][c c c σσσσ.=⋅=∑∑c d t t d N⒉摩擦型高强螺栓的抗剪承载力221、341、481n ,安全系数、、—安全系数,载荷组合—n —螺栓的有效截面——屈服点,—70预拉力—单个螺栓的预紧力,—;0.55)Q345(0.35~,0.45)Q235(0.30~—摩擦系数,——传力的摩擦面数;—))29-2-2(][][sl sl m j m ...C B A A ;A .P P Z nPZ N l l v =⋅==σσμτμ表 3-2-8 摩擦系数μ值连接处构件接触面的处理方法 构件材料Q235 Q345及以上喷砂(喷砂后生赤锈)0.45 0.55 喷砂(或酸洗)后涂无机富锌漆 0.35 0.40钢丝刷清理浮锈或未处理的干净轧制表面0.300.35表 3-2-9 单个高强螺栓的预拉力P螺栓 等级抗拉强度σb (N/mm 2)屈服点σsl(N/mm 2) 螺栓有效截面积A1(mm 2) 157 192 245 303 353 459 561694 817 976 螺栓公称直径(mm) M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 单个高强螺栓的预拉力P (kN ) 8.8S ≥800 ≥600 70 86 110 135 158 205 250 310366 437 10.9S ≥1000 ≥900 99 120 155 190 223 290 354 437 515 615 12.9S ≥1200 ≥1080110145185229 267 347 424525618738取各档中的最小值。
广联达直螺纹连接计算规则
广联达直螺纹连接计算规则摘要:一、引言二、直螺纹连接计算规则概述1.直螺纹连接的定义与应用场景2.直螺纹连接计算的重要性三、广联达直螺纹连接计算规则详解1.材料参数设置a.钢筋种类b.钢筋直径c.钢筋强度2.连接参数设置a.连接方式b.连接长度c.连接间距3.计算公式与应用a.钢筋直螺纹连接数量计算b.钢筋直螺纹连接长度计算c.钢筋直螺纹连接强度计算四、广联达直螺纹连接计算实例演示五、总结与展望正文:一、引言在建筑行业中,钢筋连接方式有多种,其中直螺纹连接因其具有良好的抗拉强度和易于操作的优点而在施工现场得到广泛应用。
为确保直螺纹连接的质量和安全性,对直螺纹连接进行计算分析是必不可少的环节。
本文将详细介绍广联达直螺纹连接计算规则,帮助读者更好地理解和应用这一计算方法。
二、直螺纹连接计算规则概述1.直螺纹连接的定义与应用场景直螺纹连接是指通过钢筋端部的螺纹加工,使两根钢筋相互旋紧,形成一种牢固的连接。
直螺纹连接适用于各种建筑结构中的钢筋混凝土构件,如梁、柱、板等。
2.直螺纹连接计算的重要性直螺纹连接计算是为了确保连接的可靠性和安全性。
合理的计算可以帮助施工人员准确地选用合适的材料、工具和施工方法,从而保证工程质量。
三、广联达直螺纹连接计算规则详解1.材料参数设置在进行直螺纹连接计算前,首先需要设置材料参数。
包括钢筋种类、钢筋直径和钢筋强度。
(1)钢筋种类:根据实际应用场景选择合适的钢筋种类,如HPB300、HRB400等。
(2)钢筋直径:根据设计图纸选取钢筋直径,单位为毫米。
(3)钢筋强度:根据钢筋种类和设计要求选取钢筋强度,单位为MPa。
2.连接参数设置设置连接参数是为了确保连接的稳定性和安全性。
连接参数包括连接方式、连接长度和连接间距。
(1)连接方式:根据实际需求选择连接方式,如单向连接、双向连接等。
(2)连接长度:根据设计图纸和规范要求设置连接长度,单位为毫米。
(3)连接间距:根据设计图纸和规范要求设置连接间距,单位为毫米。
螺纹尺寸计算公式
螺纹尺寸计算公式螺纹是一种常用的连接方式,广泛应用于机械制造和装配领域。
在设计和制造螺纹连接时,需要准确计算螺纹尺寸,以确保连接的牢固性和可靠性。
本文将介绍螺纹尺寸计算的公式和相关知识。
螺纹的尺寸通常由螺距、直径和锥度等参数来确定。
螺距是指螺纹每一圈的进给距离,直径是指螺纹的外径或内径,锥度是指螺纹的锥形角度。
根据这些参数,可以通过以下公式计算螺纹的尺寸。
1. 螺距计算公式螺距是螺纹每一圈的进给距离,一般用P表示。
螺距的计算公式如下:P = 1 / n其中,P表示螺距,n表示每英寸的螺纹数。
例如,螺纹数为8的螺纹,其螺距为1/8英寸。
2. 螺纹直径计算公式螺纹的直径是指螺纹的外径或内径,一般用D表示。
螺纹直径的计算公式如下:D = d - (0.6495 / n)其中,D表示螺纹直径,d表示螺纹内径或外径,n表示每英寸的螺纹数。
这个公式适用于内螺纹和外螺纹的计算。
3. 螺纹锥度计算公式螺纹的锥度是指螺纹的锥形角度,一般用α表示。
螺纹锥度的计算公式如下:tan(α) = (P / πd) * 100%其中,α表示螺纹锥度,P表示螺距,d表示螺纹的直径。
这个公式适用于外螺纹的计算。
4. 螺纹尺寸计算实例以M12X1.75为例,计算其螺纹尺寸。
根据螺距计算公式,可以得到螺距为1.75mm。
根据螺纹直径计算公式,可以得到螺纹外径为12mm - (0.6495 / 1.75) ≈ 10.63mm。
根据螺纹锥度计算公式,可以得到螺纹锥度为tan(α) = (1.75 / π * 10.63) * 100% ≈ 5.14%。
通过以上计算,可以得到M12X1.75螺纹的尺寸为外径10.63mm,螺距1.75mm,锥度5.14%。
螺纹尺寸的计算对于螺纹连接的设计和制造非常重要。
准确计算螺纹尺寸可以确保螺纹连接的质量和可靠性。
在实际应用中,还需要考虑螺纹的公差和加工工艺等因素,以满足设计要求和实际生产的需要。
总结起来,螺纹尺寸的计算公式涉及到螺距、直径和锥度等参数。
法兰用螺柱计算公式
法兰用螺柱计算公式法兰用螺柱计算公式是指在给定的螺柱尺寸、材料和工作条件下,计算法兰的强度和刚度等性能的一组公式和计算方法。
在设计和选用螺柱时,通过合理选择公式和计算方法,可以确保法兰的安全工作。
下面将以1200字以上的篇幅介绍法兰用螺柱计算公式。
1.螺纹连接公式螺纹连接主要包括外螺纹连接和内螺纹连接。
其中,外螺纹连接一般采用强度公式进行计算。
如法兰螺柱的抗剪强度,可以根据公式计算:n=n×n×n×n/n其中,n表示抗剪强度,f表示材料强度,a表示有效连接截面积,p表示螺纹间距,l表示螺纹长度,s表示剪切应力。
2.螺柱公式螺柱公式主要用于计算法兰螺柱的拉伸强度。
根据公式可以计算螺柱的拉伸强度:n=n×n其中,N表示螺柱的拉伸强度,f表示螺柱材料的拉伸强度,A表示螺柱截面的有效面积。
3.螺柱弯曲公式螺柱弯曲公式用于计算法兰螺柱在承受弯曲力矩时的强度。
根据弯曲公式计算法兰螺柱的弯曲强度:n=n×n其中,M表示弯曲力矩,f表示螺柱材料的抗弯强度,S表示螺柱截面的抵抗弯曲的截面模数。
4.刚度计算公式螺柱的刚度计算一般采用弹性理论。
常用的刚度计算公式包括弹性模量、切线刚度和弯曲刚度等。
-弹性模量公式:n=n/n其中,E表示弹性模量,σ表示应力,ε表示应变。
-切线刚度公式:n=n×n×(n/n)其中,k表示切线刚度,A表示螺柱截面的有效面积,E表示螺柱材料的弹性模量,L表示螺柱长度,p表示螺纹间距。
-弯曲刚度公式:nn=n/n×n×t³/n其中,kw表示弯曲刚度,a表示螺柱的外径,t表示螺柱的壁厚,s 表示螺纹的间距。
以上是法兰用螺柱计算公式的主要内容。
根据材料的特性、螺柱形状以及工作条件的要求,可以选择合适的公式和计算方法进行螺柱的设计和选用。
在计算过程中,还需要考虑螺柱的使用寿命、安全系数以及可靠性等因素,以确保法兰的正常工作和长期使用。
机械设计螺纹连接的强度计算
机械设计螺纹连接的强度计算1. 引言螺纹连接是一种常见的机械连接方式,广泛应用于各种工程领域中。
在机械设计中,准确计算螺纹连接的强度是至关重要的,以确保连接的稳定性和可靠性。
本文将介绍螺纹连接的强度计算方法。
2. 螺纹连接的基本原理螺纹连接是通过螺纹的相互摩擦力和压力来传递力量的。
在螺纹连接中,螺纹的轴向力将产生一个剪切力,并且螺纹的几何特征将决定其承载能力。
主要的螺纹连接参数包括螺纹规格、螺母和螺纹之间的接触面积、螺纹材料和预紧力等。
3. 螺纹连接的强度计算方法螺纹连接的强度可以通过以下几种方法进行计算:3.1 标准表格法标准表格法是最简单和常用的计算螺纹连接强度的方法之一。
该方法基于统计数据和经验公式,通过查表找到相应的螺纹规格和材料对应的承载力,并结合预紧力进行计算。
3.2 理论计算法理论计算法是通过数学模型和理论分析进行螺纹连接强度计算的方法。
该方法首先确定螺纹连接的载荷和边界条件,然后利用螺纹材料的力学性质和几何形状进行力学计算,最后得出连接的强度和可靠性。
3.3 有限元分析法有限元分析法是一种基于数值计算和计算机模拟的计算方法。
该方法将螺纹连接模型分割成许多小的单元,通过求解有限元方程组来计算连接的应力分布和变形情况。
然后,根据应力和变形的结果,进行强度评估和优化设计。
3.4 实验测试法实验测试法是通过构建实际螺纹连接样品,进行加载实验来获得连接的强度数据。
该方法可以直接从实验数据中得出连接的承载能力和可靠性,但是需要耗费较多的时间和资源。
4. 选择合适的计算方法在实际应用中,选择合适的计算方法需要考虑多个因素,包括设计要求、时间和资源限制、计算准确度等。
对于一般的机械设计而言,标准表格法和理论计算法往往是较为常用和合适的方法。
而对于复杂的结构和严格的设计要求,有限元分析法和实验测试法可以提供更准确和可靠的结果。
5. 结论在机械设计中,准确计算螺纹连接的强度是确保连接稳定性和可靠性的重要一步。
螺纹连接强度计算
磨损失效
总结词
磨损失效是指螺纹连接在长期使用过程中,由于摩擦和磨损导致连接性能下降的现象。
详细描述
磨损失效通常是由于螺栓或螺柱与螺母之间的摩擦引起的,随着使用时间的增加,连接表面的磨损会 逐渐加重,导致连接松动或卡滞。为了防止磨损失效,应选择耐磨性好的材料、进行有效的润滑和定 期维护,及时更换磨损严重的连接件。
在化工管道中,螺纹连接被广泛用于连接管 道和阀门,确保流体介质的安全传输。
航空航天应用实例
飞机结构中的螺栓连接
在飞机制造中,螺纹连接被用于固定和连接飞机结构 中的各个部件,确保飞机的安全性和稳定性。
航天器中的紧固件
在航天器中,螺纹连接作为重要的紧固件,用于固定 和连接各个部件,确保航天器的可靠性和安全性。
紧定螺钉连接
通过紧定螺钉将两个零件固定 在一起。
螺旋副
用于传递旋转运动或扭矩,如 蜗轮蜗杆传动。
螺纹连接的材料
金属材料
钢铁、铜、铝等。
非金属材料
塑料、尼龙、陶瓷等。
螺纹连接的预紧和拧紧
预紧
在装配过程中,通过拧紧螺母或螺栓, 使连接件之间产生ห้องสมุดไป่ตู้定的预紧力。
拧紧
在装配过程中,通过旋转螺母或螺栓, 使连接件之间产生摩擦力,以固定或 传递扭矩。
总结词
表面处理对螺纹连接的强度和稳定性也 有重要影响,适当的表面处理可以显著 提高连接的抗腐蚀和耐磨性能。
VS
详细描述
常见的表面处理方法包括镀锌、镀铬、喷 塑等。这些处理方法可以改变螺纹表面的 物理和化学性质,提高其耐腐蚀和耐磨性 能。此外,表面处理还可以增加螺纹间的 摩擦力,从而提高连接的稳定性。
螺纹连接强度计算
目录 CONTENT
螺纹计算公式详细讲解
螺纹计算公式详细讲解螺纹是一种常见的机械连接方式,它具有良好的密封性和承载能力,广泛应用于机械设备和工程结构中。
在设计和制造螺纹连接时,需要对螺纹的尺寸进行精确计算,以确保连接的质量和可靠性。
本文将详细讲解螺纹计算的公式和计算方法,帮助读者更好地理解和应用螺纹连接技术。
1. 螺距计算公式。
螺距是螺纹上相邻两个螺纹峰的距离,它是螺纹的重要尺寸之一。
螺距的计算公式为:P = 1 / n。
其中,P为螺距,n为螺纹的导程。
导程是螺纹上一个完整回转所对应的轴向移动距离,它与螺距的关系为:n = P / tan(α)。
其中,α为螺纹的半顶角。
通过这两个公式,可以计算出螺距和导程的数值,从而确定螺纹的螺距尺寸。
2. 螺纹高度计算公式。
螺纹高度是螺纹的重要尺寸之一,它是螺纹峰和螺纹谷之间的轴向距离。
螺纹高度的计算公式为:H = P / (2 tan(α))。
其中,H为螺纹高度,P为螺距,α为螺纹的半顶角。
通过这个公式,可以计算出螺纹的高度尺寸。
3. 螺纹直径计算公式。
螺纹直径是螺纹的重要尺寸之一,它是螺纹的最大直径。
螺纹直径的计算公式为:D = d 0.64952 P。
其中,D为螺纹直径,d为螺纹的基本直径,P为螺距。
螺纹的基本直径是螺纹峰和螺纹谷之间的最大直径,通过这个公式,可以计算出螺纹的直径尺寸。
4. 螺纹公称直径计算公式。
螺纹公称直径是螺纹的重要尺寸之一,它是螺纹的基本直径。
螺纹公称直径的计算公式为:d = D 0.64952 P。
其中,d为螺纹公称直径,D为螺纹直径,P为螺距。
通过这个公式,可以计算出螺纹的公称直径尺寸。
5. 螺纹牙型角计算公式。
螺纹牙型角是螺纹的重要参数之一,它决定了螺纹的牙型形状。
螺纹牙型角的计算公式为:β = arctan(1 / n)。
其中,β为螺纹牙型角,n为螺纹的导程。
通过这个公式,可以计算出螺纹的牙型角度。
以上就是螺纹计算的基本公式和计算方法,通过这些公式,可以准确地计算出螺纹的各项尺寸参数,为螺纹连接的设计和制造提供了重要的参考。
各种螺纹的计算公式收集
各种螺纹的计算公式收集螺纹是机械连接中常见且重要的一种形式,它的计算公式对于设计和制造都至关重要。
下面是几种常见螺纹的计算公式的收集:1.三角螺纹(ISO粗细牙)-弯紧力(F):F=f*A*P其中,f为三角螺纹摩擦系数,A为螺纹横截面面积,P为压力。
-弯紧力矩(M):M=F*r其中,r为材料的极限拉力。
-螺纹所承受的最大力(Ft):Ft=(P*d*Pm)/(k*a)其中,P为压力,d为螺纹直径,Pm为材料的极限压力,k为应力集中系数,a为截面应力分布系数。
2.梯型螺纹-极限定力(Ft):Ft=(P*d*Pm)/(k*a*L)其中,P为压力,d为螺纹直径,Pm为材料的极限压力,k为应力集中系数,a为截面应力分布系数,L为螺纹长度。
-压紧力计算公式:F=Ft+Fp其中,Ft为极限定力,Fp为预加载力。
3.丝杠螺纹-正向轴向力计算公式:F=(m*g*K)/(2*π*π*d)其中,m为负载质量,g为重力加速度,K为载荷系数,π为效率,d 为丝杠直径。
- 反向轴向力计算公式:Fr = F * sin(π)其中,Fr为反向轴向力,F为正向轴向力,π为螺纹π半径的盘旋角度。
-刚度计算公式:C=(π*d)/((2*s*π)^2*(1-π^2))其中,C为刚度,π为材料的泊松比,d为丝杠直径,s为螺距。
-预紧力计算公式:Fp=(2*C*l)/(π*d)其中,Fp为预紧力,C为刚度,l为紧固件长度,d为丝杠直径。
以上是几种常见螺纹的计算公式的收集,不同类型的螺纹有不同的计算方式,需要根据具体情况选择正确的公式。
此外,在使用计算公式时,还应考虑材料的特性、应力分布、摩擦系数等因素。
螺纹连接强度的计算
螺纹的连接强度设计规范已知条件:旋合长度: L=23旋合圈数: Z=15.33原始三角形高度:H=1.732/2P=1.3实际牙高:H1=0.54P=0.81牙根宽:b=0.75P=1.13间隙:B=0.08p=0.12螺纹材料: 45 屈服强度360MPa 抗拉强度 600Mpa n=5(交变载荷)系统压力P=17.5Mpa 活塞杆d=28 缸套D=65推力F=PA=47270N请校核螺纹的连接强度:1:螺纹的抗剪强度校验:[]τ故抗剪强度足够。
2:抗弯强度校核:(σw)(σw):许用弯曲应力为: 0.4*360(屈服极限)=144MPa故其抗弯强度不足:3: 螺纹面抗挤压校验(σp)[]MPa p 1803605.05.0=⨯⨯屈服强度为为σMPa H d Kz Fp 73.113)33.1581.0026.1914.356.0/(47270Z 12=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=πσ故其抗挤压强度足够。
[]()[]Mpa960.18.0=-=στMPa Zb d Kz F s 4.84)33.1513.1376.1814.356.0/(472701=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=πτMPa Zb b d Kz FH 224)33.1513.113.1376.1814.356.0/(472703113w =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=πσ4: 螺纹抗拉强度效验 (σ)[][]20Mpa 1=σb/5=σσ钢来说为许用抗拉强度,对于dc 螺纹计算直径: dc=( d+d1-H/6)/2=(20+18.376-1.3/6)/2=19.08mmMPa dc F 325.165)08.1908.1914.3/(472704π42=⨯⨯⨯==σ 故其抗拉强度不足。
例1-1 钢制液压油缸如图10-21所示,油缸壁厚为10mm ,油压p =1.6MPa ,D=160mm ,试计算上盖的螺栓联接和螺栓分布圆直径。
解 (1) 决定螺栓工作载荷暂取螺栓数z =8,则每个螺栓承受的平均轴向工作载荷为(2) 决定螺栓总拉伸载荷对于压力容器取残余预紧力=1.8,由式(10-14)可得(3) 求螺栓直径选取螺栓材料为45钢=355MPa(表9-1),装配时不要求严格控制预紧力,按表10-7暂取安全系数S=3,螺栓许用应力为MPa 。
螺纹连接强度计算
螺纹连接强度计算螺纹连接是一种常用的机械连接方式,用于连接螺栓和螺母。
在实际应用中,螺纹连接的强度是一个重要的设计指标,需要进行计算和验证。
螺纹连接的强度计算主要涉及以下方面:拉伸强度、剪切强度、挤压强度、疲劳强度。
1.拉伸强度计算:螺纹连接在受拉载荷时,主要承受拉应力作用。
计算拉伸强度时,需要考虑螺纹区域和螺栓截面的受拉承载能力。
从抗拉强度和拉伸面积两方面进行。
拉伸强度=抗拉强度x拉伸面积拉伸面积=(π/4)x(d2-d3)xl其中,d2为螺纹有效直径,d3为螺纹小径,l为螺栓长度。
2.剪切强度计算:螺纹连接在受剪载荷时,主要承受剪应力作用。
计算剪切强度时,需要考虑螺纹区域和螺栓截面的受剪承载能力。
剪切强度=抗剪强度x剪切面积剪切面积=(π/4)x(d2-d3)xl3.挤压强度计算:螺纹连接在受压载荷时,主要承受挤压应力作用。
计算挤压强度时,需要考虑螺栓所受的挤压承载能力。
挤压强度=挤压应力x挤压面积挤压面积=πxd1xl其中,d1为螺纹内径。
4.疲劳强度计算:螺纹连接在受循环载荷时,会产生疲劳破坏。
计算疲劳强度时,需要通过疲劳试验或经验公式来获得。
以上计算公式只是螺纹连接强度计算的基本方法,具体的计算过程需要根据实际情况来确定。
在进行计算时,还需要考虑材料的强度和工作环境的影响等因素。
此外,还需要注意螺纹连接的预紧力,以保证连接的密封性和抗松动能力。
预紧力的大小应根据应用要求进行确定,在设计和使用过程中需要注意预紧力的控制和维护。
综上所述,螺纹连接强度计算是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素。
在实际应用中,应根据具体要求和材料性能,结合上述计算方法进行强度计算和验证,以确保螺纹连接的安全可靠性。
螺纹计算公式口诀
螺纹计算公式口诀螺纹计算公式是机械制造中最常用的公式之一,广泛应用于螺纹连接件的设计和制造。
螺纹计算公式的核心是计算螺纹的各项参数,如螺距、螺纹高度、螺纹深度、螺旋角等。
本文将介绍螺纹计算公式的口诀和应用方法。
螺纹计算公式口诀如下:(1)螺旋角,百九十,正弦余弦各计算。
(2)螺距公式心中记,螺距等于圆周÷圆周率。
(3)螺纹高度,圆周再乘,弦长算好,正弦计算。
(4)螺纹深度,半径减掉,勾股定理,算直角。
(5)牙距公式不容错,牙距等于螺距÷线数。
(6)切向力要注意,相乘后面,斜率要算。
以上口诀简洁明了,该掌握的都有涉及。
下面对螺纹计算公式具体应用进行详细介绍。
首先是螺旋角的计算:螺旋角是指螺线斜于轴线的角度,一般为30度、45度、60度等。
如果已知螺纹高度和螺距,就可以计算出螺旋角。
螺旋角的计算公式是(sinα=tanp/πD,cosα=1/(1+tan2α)1/2),其中α为螺旋角,p为螺距,D为螺纹直径。
其次是螺距公式的应用:螺距是指螺线在轴线上每转一周所移动的距离,一般以毫米或英寸表示。
可以按照螺距公式p=πD÷n,其中p为螺距,D为螺纹直径,n为螺纹线数,就可以计算出螺距的数值。
接着是螺纹高度的计算:螺纹高度指的是螺纹峰顶到峰底之间的距离,它的计算需要用到勾股定理和正弦函数。
可以按照以下公式计算:H=p/2sin(π/n),其中H为螺纹高度,p为螺距,n为螺纹线数。
然后是螺纹深度的计算:螺纹深度指的是螺纹凹槽的深度,它的计算需要用到勾股定理和余弦函数。
可以按照以下公式计算:d=D/2-[(D/2)²-(H/2)²]1/2,其中d为螺纹深度,D为螺纹直径,H为螺纹高度。
接下来是牙距公式的应用:牙距指的是相邻两个螺纹峰顶之间的距离,可以按照以下公式计算:p/线数。
其中p为螺距,线数为螺纹每英寸或每毫米的螺纹数。
最后是切向力的计算:切向力指的是螺纹连接件在工作时发生的切削力。
螺纹连接强度的计算
螺纹的连接强度设计规范之阿布丰王创作已知条件:螺纹各圈牙的受力不均匀系数:旋合长度:L=23螺纹资料:45 屈服强度360MPa 抗拉强度 600Mpa n=5(交变载荷)系统压力P=17.5Mpa 活塞杆d=28 缸套D=65推力F=PA=47270N请校核螺纹的连接强度:1:螺纹的抗剪强度校验:[]τ故抗剪强度足够。
2:抗弯强度校核:(σw)(σw):许用弯曲应力为: 0.4*360(屈服极限)=144MPa故其抗弯强度缺乏:3: 螺纹面抗挤压校验(σp)故其抗挤压强度足够。
4: 螺纹抗拉强度效验(σ)dc 螺纹计算直径: dc=( d+d1-H/6)/2故其抗拉强度缺乏。
例1-1钢制液压油缸如图10-21所示,油缸壁厚为10mm,油压p=1.6MPa,D=160mm,试计算上盖的螺栓联接和螺栓分布圆直径。
解(1) 决定螺栓工作载荷暂取螺栓数z=8,则每个螺栓承受的平均轴向工作载荷为(2) 决定螺栓总拉伸载荷对于压力容器取残存预紧力,由式(10-14)可得(3) 求螺栓直径选取螺栓资料为45钢=355MPa(表9-1),装配时不要求严格控制预紧力,按表10-7暂取平安系数S=3,螺栓许用应力为MPa。
由式(10-12)得螺纹的小径为查表10-1,取M16螺栓(小径=13.835mm)。
依照表10-7可知所取平安系数S=3是正确的。
为包管容器结合面密封可靠,允许的螺栓间距l()为:p≤1.6MPa时,l≤7d;p=(1.6~10)MPa时,ld;p=(10~30)MPa时,l≤(4~3)d。
这里d为螺栓公称直径。
(4) 决定螺栓分布圆直径螺栓置于凸缘中部。
从图10-9可以决定螺栓分布圆直径为=d+2e+2×10=160+2[16+(3~6)]+2×10=218~224 mm 取=220mm螺栓间距l 为当p≤1.6MPa时,l≤7d=7×16=112 mm,所以选取的和z 合宜。
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《螺纹连接练习题》一、单选题(每题1分)1. 采用凸台或沉头座其目的为。
bA 便于放置垫圈B 避免螺栓受弯曲力矩C 减少支承面的挤压应力D 增加支承面的挤压应力2. 联接螺纹要求自锁性好,传动螺纹要求。
bA 平稳性B 效率高C 螺距大D 螺距小3. 连接用的螺纹,必须满足条件。
CA 不自锁B 传力C 自锁D 传递扭矩4. 单线螺纹的螺距导程。
AA 等于B 大于C 小于D 与导程无关5. 同一螺栓组的螺栓即使受力不同,一般应采用相同的材料和尺寸,其原因是。
AA 便于装配B 为了外形美观C 使结合面受力均匀D 减少摩损6. 用于联接的螺纹,其牙形为。
BA 矩形B 三角形C 锯齿形D 梯形7. 螺纹的标准是以为准。
AA 大径B 中径C 小径D 直径8. 螺纹的危险截面应在上。
BA 大径B 小径C 中径D 直径9、在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是__________。
DA三角形螺纹B梯形螺纹C锯齿形螺纹D矩形螺纹10、在常用的螺纹联接中,自锁性能最好的螺纹是__________。
AA三角形螺纹B梯形螺纹C锯齿形螺纹D矩形螺纹11、当两个被联接件不太厚时,宜采用__________。
BA双头螺柱联接B螺栓联接C螺钉联接D紧定螺钉联接12、当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常拆装时,往往采用__________。
CA螺栓联接B螺钉联接C双头螺柱联接D紧定螺钉联接13、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装时,往往采用__________。
BA螺栓联接B螺钉联接C双头螺柱联接D紧定螺钉联接14、普通螺纹的牙型角α为60o,当摩擦系数μ=0.10时,则该螺纹副的当量摩擦系数μv=__________。
B A0.105 B 0.115 C 0.1115 D 0.10415、在拧紧螺栓联接时,控制拧紧力矩有很大方法,例如__________。
CA增加拧紧力B增加扳手力臂C使用测力矩扳手或定力矩扳手16、螺纹联接防松的根本问题在于__________。
CA增加螺纹联接的轴向力B增加螺纹联接的横向力C防止螺纹副的相对转动D增加螺纹联接的刚度17、螺纹联接预紧的目的之一是__________。
AA增强联接的可靠性和紧密性B增加被联接件的刚性C 减小螺栓的刚性18、承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时,剩余预紧力为F″,其螺栓所受的总拉力F0为__________。
BA'+=FFF0B"+=FFFC"'=FFF+0 DFCCCFFmbb++=19、承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接,当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度C m不变时,螺栓的刚度C b 愈小,则__________。
BA螺栓中总拉力的变化幅度愈大B螺栓中总拉力的变化幅度愈小C 螺栓中总拉力的变化幅度不变D 螺栓中的疲劳强度降低20、承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接,当其螺栓的总拉力F0的最大值和螺栓的刚度C b不变时,被联接件的刚度C m 愈小,则__________。
AA螺栓中总拉力的变化幅度愈大B螺栓中总拉力的变化幅度愈小C螺栓中总拉力的变化幅度不变D螺栓疲劳强度愈高21、承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接,该联接中的螺_________。
BA受剪切作用B受拉伸作用C受剪切和拉伸作用D既可能受剪切作用又可能受拉伸作用22、对受轴向变载荷的紧螺栓联接,在限定螺栓总拉力的情况下,提高螺栓疲劳强度的有效措施是__________。
AA增大被联接件的刚度B减小被联接件的刚度C增大螺栓的刚度23、现有一单个螺栓联接,要求被联接件的结合面不分离,假定螺栓的刚度C b与被联接的刚度C m相等,联接的预紧力为F′,现开始对联接施加轴向载荷,当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时,则__________。
DA被联接发生分离,联接失败B被联接件即将发生分离,联接不可靠C联接可靠,但不能再继续加载D联接可靠,只要螺栓强度足够,外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍24、在下列四种具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传动螺旋副中,传动效率最高的是__________。
CA单线矩形螺纹B单线梯形螺纹C 双线矩形螺纹D双线锯齿形螺纹25、被联接件受横向载荷作用时,若采用一组普通螺栓联接,则载荷靠__________来传递。
AA接合面之间的摩擦力B螺栓的剪切和挤压C螺栓的剪切和被联接件的挤压26、设计螺栓组联接时,虽然每个螺栓的受力不一定相等,但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度,这主要是为了__________。
CA外形美观B购买方便C便于加工和安装27、确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时,通常是按__________来进行计算的。
DA 第一强度理论B 第二强度理论C 第三强度理论D 第四强度理论28、 当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时,螺栓杆受到_________作用。
C A 弯曲和挤压 B 拉伸和剪切 C 剪切和挤压 D 扭转和弯曲二、判断题(每题1分) 1. 螺栓的标准尺寸为中径。
3. 三角螺纹具有较好的自锁性能,在振动或交变载荷作用下不需要防松。
5. 同一直径的螺纹按螺旋线数不同,可分为粗牙和细牙两种。
6. 联接螺纹大多采用多线的梯形螺纹。
1.错误 3.错误 5.错误 6.错误 三、填空题(每题1分)1. 在螺纹联接中,相对刚度CC C 211+=0时,其螺栓中总拉力为(预紧力 )。
2. 螺纹联接在拧紧时要克服(螺纹副间摩擦 ),( 支承面间摩擦 )力矩。
3. 受拉螺栓联接中危险截面取为(小径处横截面 )。
4. 当承受横向载荷时,如采用铰制孔用螺栓联接,其螺栓杆上承受(剪切 )和(挤压 )载荷。
5. 螺栓联接的计算主要是确定螺纹(小 )径,然后按标准选定螺纹的(公称 )直径。
6. 螺纹联接防松的根本问题在于防止(螺旋副的相对转动 )。
7. 普通螺纹多用于(联接 ),梯形螺纹多用于( 传动 )。
8. 在承受轴向载荷的紧螺栓联接中,在一般情况下,螺栓中承受的总拉力等于(外载荷F+剩余预紧力0F ',其危险截面为小径)。
9. 常用的螺纹牙形有(三角形)、(矩形)、(梯形)、(锯齿形)等几种,用于联接的螺纹为(三角形)牙形,用于传动的为(梯形)牙形。
四、简答题(每题1分)1. 螺纹联接预紧的目的是什么?解答:螺纹联接在装配时一般都必须拧紧,以增强联接的可靠性,紧密性和防松能力 2. 试述螺栓联接的适用条件和特点?解答:螺栓联接用于联结两薄件,被联接件制光孔,且可受力很大,经常拆卸的场合。
3. 试述双头螺柱联接的适用条件和特点?解答:双头螺柱联接用于联接一厚一薄件,薄件制光孔,厚件制不通的螺纹孔,且可以经常拆卸的场合。
4. 试述螺钉联接的适用条件和特点?解答:螺钉联接的适用于联接一厚一薄件,薄件制光孔,厚件制不通的螺纹孔,且受力不大,不需经常拆卸的场合。
5. 当被联接件受横向载荷时,螺栓是否一定受剪切?解答:被联接件受横向载荷时,螺栓不一定受剪切。
只有受横向外载荷的绞制孔螺栓联接,螺栓才受剪切。
6. 简述紧联接受拉螺栓承受什么载荷?其强度计算公式中系数1.3是什么含义?解答:螺栓拧紧后,螺栓除受预紧力产生的拉应力外,还受螺纹副间摩擦力矩产生的扭转剪应力,螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。
根据第四强度理论,可求出螺栓危险截面的当量应力eσ=1.3σB ,则强度条件为211.34F d π≤[]σ,可见,紧螺栓联接的强度计算可按纯拉伸强度计算,但需将螺栓拉力增加30%。
7. 常用螺纹有哪些种?各用于何处?解答:常用的螺纹主要有普通螺纹、管螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹和锯齿螺纹,前两种螺纹主要用于联接,后三种螺纹主要用于传动。
8. 螺纹联接常用的防松方法有哪些种类?解答:常用的防松方法按其工作原理可分为摩擦防松。
机械防松,永久防松和化学防松四大类。
9. 简述提高螺栓联接强度的措施有哪些?解答:提高螺栓联接强度的措用:(1)改善螺纹牙间的载荷分配;(2)减少螺栓的应力变化幅度;(3)减少应力集中;(4)避免附加应力14. 试叙述螺纹连接1d ≥公式中的各参数的物理意义。
解答:F O :螺栓上承受的预紧力,为它的工作载荷。
1.3:紧连接的螺栓上承受拉压力和扭转应力的复合应力,1.3倍的意义是考虑了扭转应力对强度影响,也就是在拉应力上加大1.3倍即考虑了扭转,就可作为拉伸状态来计算其强度,[]σ:紧连接许用拉应力。
15. 铰制孔用螺栓联接有何特点?用于承受何种载荷?解答:铰制孔用于螺栓联接在装配时螺栓杆与孔壁间采用过渡配合,没有间隙,螺母不必拧得很紧。
工作时,螺栓联接承受横向载荷,螺栓在联接接合面处受剪切作用,螺栓杆与被联接件孔壁互相挤压。
五、螺纹连接强度计算一、如图所示一矩形钢板用两个M20的普通螺栓联接到机架上。
已知作用于钢板的载荷F=2000N,螺栓小径d1=17.29mm,板和螺栓材料为Q235,235MPaσ=,不控制预紧力的安全系数S=2.4,板与机架间摩擦系数f=0.2,s可靠性系数K f=1.1,α=200mm,L=300mm,试校核螺栓联接的强度?解答:1.求螺栓的横向工作载荷F R将外载荷F 向螺栓组形心简化,则螺栓组受 横向载荷 F=2000N转矩 2000300600000N mm T F L ==⨯=g g 横向载荷使每个螺栓受力为 120001000N 22F F === 转矩T 使每个螺栓受力为26000003000N 2002222T F α===⨯⨯螺栓所受横向工作载荷为222212100030003162.28NR F F F =+=+=2.校核螺栓的强度计算螺栓预紧力 0 1.13162.2817392.53N 0.21f R K F F f m⨯===⨯g g螺栓许用应力[]23597.92MPa 2.4sSσσ=== 螺栓的联接强度[]02211.3 1.317392.5396.35MPa 97.92MPa ππ17.2944F d σσ⨯===<=⨯(二)、 如图0704所示普通螺栓联接中采用两个M16的螺栓,已知螺栓小径d 1=13.84mm ,螺栓材料为35钢,[]105MPa σ=,被联接件接合面间摩擦系数f =0.15,可靠性系数K f =1.2,试计算该联接允许传递的最大横向载荷F R 。
解答:1.求满足螺栓螺纹部分强度条件的预紧力F 0 根据强度条件[]0211.3π4F d σ≤,得 []210π1.34d F σ≤⨯2.计算承受横向外载荷不产生滑移的预紧力F 00f R K F F f m Z=g g g3.计算允许承受的最大横向外载荷F R根据螺栓的强度条件和承受横向外载荷不产生滑移条件,可得[]21π1.34f R K F d f m Zσ≤⨯g g g[]221ππ13.841050.15226072.36N 1.34 1.34 1.2R fd f m Z F K σ⨯⨯⨯⨯⨯≤==⨯⨯⨯⨯g g(三)、如图所示凸缘联轴器采用4个铰制孔螺栓联接,已知联轴器传递的转矩1200N m g ,联轴器材料为灰铸铁HT 250,其240MPaB σ=,螺栓材料为Q 235,230MPaS σ=,[]/2.5S τσ=,/2.25p B σσ⎡⎤=⎣⎦,螺栓分布圆直径D=160mm ,螺栓杆与联轴器孔壁的最小接触长度min 10mm L =,试确定螺栓直径?解答:1.计算螺栓组所受的总圆周力32212001015000N 160T F D ⨯⨯===2.计算单个螺栓所受的剪力150003750N 44R F F === 3.根据强度条件,计算螺栓直径[]2π4Rs F d m ττ=≤Q g,[]4437507.2mm π1 3.1492R sF d m τ⨯∴≥=⨯⨯ 根据螺栓杆直径,查阅手册可得螺检直径d 。