螺栓的材料和许用应力
q235b地脚螺栓的许用应力
q235b地脚螺栓的许用应力地脚螺栓是一种常见的连接元件,广泛应用于建筑物和桥梁等工程结构中,其主要作用是连接基础和结构之间的承载。
在使用过程中,地脚螺栓需要承受来自结构的荷载作用,因此许用应力是评估地脚螺栓性能的重要指标。
下面是关于Q235B地脚螺栓的许用应力的几个相关参考内容。
1. 地脚螺栓的许用应力应符合国家标准《钢结构技术规范》(GB 50017-2003)中的要求。
该标准规定了地脚螺栓的设计、计算和验算方法,包括对许用应力的限制。
根据标准的要求,地脚螺栓的许用应力应满足强度和刚度的要求。
2. Q235B地脚螺栓的许用应力可以通过计算得到。
根据材料的性能参数和载荷情况,可以使用力学原理进行计算,以确定地脚螺栓的许用应力。
一般来说,许用应力的计算需要考虑地脚螺栓的直径、拉力、长细比等因素。
具体计算方法可以参考相关教材或工程手册。
3. 地脚螺栓的许用应力还受到其他因素的限制。
除了材料的强度和刚度要求外,还需要考虑地脚螺栓与连接件之间的摩擦系数、接触面积、紧固力等因素。
这些因素会影响地脚螺栓的承载能力和稳定性,从而对许用应力产生影响。
4. 地脚螺栓的许用应力可以通过实验确定。
通过对地脚螺栓进行拉伸试验或剪切试验,可以获得地脚螺栓的载荷-变形曲线,从而确定其破坏点和许用应力。
这种方法是一种全面评估地脚螺栓性能的有效手段,但需要进行大量的实验和测试工作。
5. 地脚螺栓的许用应力还可以通过经验公式进行估计。
根据历史试验数据和工程实践,可以建立地脚螺栓许用应力与其他参数(如螺栓直径、材料强度等)的经验关系式。
这种方法虽然简化了计算过程,但需要结合实际工程情况进行修正和验证。
综上所述,地脚螺栓的许用应力是评估其性能的关键指标之一。
通过满足国家标准的要求、进行力学计算、考虑其他因素、进行实验确定和使用经验公式等方法,可以得到Q235B地脚螺栓的合理许用应力值。
在实际工程中,应根据具体情况选择适当的方法进行评估和验证,并保证地脚螺栓在工作状态下的安全可靠性。
不锈钢螺栓标准
不锈钢和碳钢螺栓在等级的划分与标识方法有区别碳钢螺栓的等级分为3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,小数点前后的数字分别表示螺栓材料的公称抗拉强度和屈强比,例如:标记8.8级螺栓表示材料的抗拉强度达到800MPa,屈强比为0.8即其屈服强度达到800X0.8=640MPa;不锈钢螺栓的等级分为45、50、60、70、80,材料主要分奥氏体A1、A2、A4,马氏体和铁素体C1、C2、C4,其表示方法例如A2-70,“--”前后分别表示螺栓材料和强度等级。
螺栓的材料和许用应力(1)螺栓材料常用材料:Q215、Q235、25和45号钢,对于重要的或特殊用途的螺纹联接件,可选用15Cr ,20Cr,40Cr,15MnVB,30CrMrSi等机械性能较高的合金钢。
2)许用应力螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷) 、联接是否拧紧,预紧力是否需要控制以及螺纹联接件的材料、结构尺寸等因素有关。
精确选定许用应力必须考虑上述各因素,设计时可参照表11-4选择。
表11-4 螺栓、螺钉、螺柱、螺母的性能等级3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 (≤M16) 8.8 (>M16) 9.8 10.9 12.9 螺栓螺钉、螺柱抗拉强度极限sb /MPa 公称300 400 500 600 800 800 900 1000 1200 min 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220 屈服强度极限ss /MPa 公称180 240 320 300 400 480 640 640 720 900 1080 min 190 240 340 300 420 480 640 660 720 940 1100 布氏硬度HB min 90 109 113 134 140 181 232 248 269 312 365 推荐材料10 Q215 15 Q235 10 Q215 25 35 15 Q235 45 35 35 35 45 40Cr 15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 相配合螺母性能级别4或5 4或5 4或5 5 5 6 8或9 8或9 9 10 12 推荐材料10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 15 Q215 35 35 35 40Cr15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 注:9.8级仅适用于螺纹公称直径≤16mm 的螺栓、螺钉和螺柱。
地脚螺栓许用应力安全系数
地脚螺栓许用应力安全系数地脚螺栓是一种常用的连接元件,用于将机械设备或结构固定在地基上,承受外部荷载。
在工程中,地脚螺栓的许用应力安全系数是一个重要的指标,它能够保证连接的可靠性和安全性。
许用应力安全系数是指地脚螺栓在正常工作状态下能够承受的最大应力与其允许的最大应力之比。
这个系数越大,代表地脚螺栓的安全性越高。
通常情况下,地脚螺栓的许用应力安全系数应大于1.5,以确保连接的可靠性。
地脚螺栓的许用应力安全系数与材料强度、应力分布、工作环境等因素密切相关。
首先,材料的强度决定了地脚螺栓能够承受的最大应力。
常见的地脚螺栓材料有碳钢、合金钢等,它们具有不同的强度特性。
在选择地脚螺栓时,要根据实际工作情况和要求来确定合适的材料。
地脚螺栓的应力分布也会对许用应力安全系数产生影响。
地脚螺栓通常通过螺栓杆与地基相连,承受着拉力和剪力。
在正常工作状态下,地脚螺栓的应力应该均匀分布在螺栓杆上,避免集中应力造成的断裂或变形。
因此,在设计和安装地脚螺栓时,需要合理确定螺栓的数量、布置和间距,以保证应力分布的均匀性。
工作环境也是影响地脚螺栓许用应力安全系数的重要因素。
不同的工作环境会对地脚螺栓产生不同的外部荷载,如震动、冲击、温度变化等。
这些外部荷载会导致地脚螺栓产生额外的应力,从而影响其安全性。
因此,在设计和选择地脚螺栓时,要考虑到工作环境的特点,确保地脚螺栓能够适应外部荷载的变化。
地脚螺栓的许用应力安全系数是保证连接可靠性和安全性的重要指标。
在工程实践中,我们要根据实际情况合理选择地脚螺栓的材料、设计和安装方式,并考虑到工作环境的影响,以保证地脚螺栓能够承受外部荷载并保持稳定。
只有在许用应力安全系数大于1.5的情况下,我们才能放心使用地脚螺栓,确保工程的安全和可靠运行。
地脚螺栓许用应力
地脚螺栓许用应力
地脚螺栓是一种连接结构,通常用于固定建筑物或机械设备的基础。
地脚螺栓的许用应力指的是该连接结构所能承受的最大应力值,超过这个值会导致螺栓结构破坏或失效。
地脚螺栓的许用应力需要考虑到多个因素,如材料强度、螺栓直径、螺栓长度、螺栓的安装和使用环境等。
一般来说,地脚螺栓的许用应力应该符合国家和地区的相关标准和规范,以确保连接结构的安全可靠。
在实际应用中,地脚螺栓的许用应力还需要考虑到动载荷和静载荷的影响。
动载荷指的是随着时间变化而产生的载荷,如风荷载、震荡等;静载荷指的是静止不变的载荷,如自身重量、外部负载等。
由于地脚螺栓对不同类型载荷的承受能力不同,因此在计算许用应力时需要分别考虑。
总之,地脚螺栓的许用应力是一个重要的技术指标,对于保证连接结构的安全和可靠起着至关重要的作用。
许用应力表
設計温度 螺栓材料 材料的许用应力 ( 常温 ) 材料的许用应力 ( 設計温度 )
110 ≦20 Q235-A 87.0 77.2
[℃]
[MPa] [MPa]
螺 柱 许 用 应 力
t [σ]b [σ]bt
設計温度 高合金钢板材料 材料的许用应力 ( 常温 ) 材料的许用应力 ( 設計温度 )
345 GB8163 20 130.0 92.9
[MPa] [MPa]
钢 管 许 用 应 力
110 低应力 0Cr18Ni9来自137.0 111.8[℃]
[MPa] [MPa]
高 合 金 应钢 力板 许 用
t [σ]b [σ]b
t
設計温度 碳素钢低合金钢钢板材料 材料的许用应力 ( 常温 ) 材料的许用应力 ( 設計温度 )
110 6~16 20R 133.0 132.8
[℃]
[MPa] [MPa]
碳 钢 素 板 钢 许 低 用 合 应 金 力 钢
t [σ]b [σ]b
t
設計温度 锻件材料 材料的许用应力 ( 常温 ) 材料的许用应力 ( 設計温度 )
370 高应力 0Cr18Ni9 137.0 109.4
[℃]
[MPa] [MPa]
锻 件 许 用 应 力
t [σ]b [σ]b
t
設計温度 钢管材料 材料的许用应力 ( 常温 ) 材料的许用应力 ( 設計温度 )
螺纹联接和螺旋传动习题与解答
第三章螺纹联接与螺旋传动重要基本概念1.常用螺纹有哪几类?哪些用于联接,哪些用于传动,为什么?哪些是标准螺纹?常用的有:三角螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹和锯齿形螺纹。
三角螺纹用于联接,其余用于传动。
因三角螺纹自锁性好,其它螺纹传动效率高。
除矩形螺纹外,其余均为标准螺纹。
2.何谓螺纹联接的预紧,预紧的目的是什么?预紧力的最大值如何控制?螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧,是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。
预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性(防松能力)。
拧紧后,预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。
3.螺纹联接有哪些基本类型?适用于什么场合?螺纹联接有4中基本类型。
螺栓联接:用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。
螺钉联接:用于不能采用螺栓联接(如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间),又不需要经常拆卸的场合。
双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。
紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合。
4.紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算,但须将拉力增大30%,为什么?考虑拧紧时的扭剪应力,因其大小约为拉应力的30%。
5.提高螺纹联接强度的措施有哪些?1)改善螺纹牙间的载荷分配不均;2)减小螺栓的应力幅;3)减小螺栓的应力集中;4)避免螺栓的附加载荷(弯曲应力);5)采用合理的制造工艺。
6.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈(使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度)?因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等,第一圈螺纹受载最大,约为总载荷的1/3,逐圈递减,第八圈螺纹几乎不受载,第十圈没用。
所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。
7.联接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松?根据防松原理,防松分哪几类?因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件。
这种情况多次重复,就会使联接松动,导致机器不能正常工作或发生严重事故。
m280螺栓许用应力
m280螺栓许用应力1.引言1.1 概述概述部分的内容应该对整篇文章进行介绍,并概括文章的主要内容和目的。
根据文章目录,该部分应包含以下内容:- 对题目进行简要说明:介绍文章标题为"m280螺栓许用应力"的长文主题。
- 引入背景:说明螺栓在机械工程和结构设计中的重要性,以及对于确保结构稳定和安全运行的重要作用。
- 引出问题:提出螺栓许用应力的问题,即在特定条件下,螺栓所能承受的最大应力值。
- 引出目的:明确研究螺栓许用应力的目的,即通过深入研究m280螺栓的特点,探索其许用应力的计算方法,以便在实际应用中确保结构的安全性。
- 提纲:简要介绍文章结构,并给出各个章节的主要内容。
下面是一个可能的概述部分的示例:概述螺栓在机械工程和结构设计中扮演着重要的角色,其作用不仅在于连接零件,还在于保持结构的稳定性和安全运行。
然而,螺栓所能承受的应力是有限的,超出其许用应力范围将导致螺栓的破坏和结构的失稳。
因此,研究螺栓许用应力是非常重要的。
本文将重点研究m280螺栓的许用应力。
在引入m280螺栓的定义和特点的基础上,我们将探索螺栓许用应力的重要性,并介绍其在实际应用中的计算方法。
通过深入研究m280螺栓的特性,我们可以更好地理解螺栓许用应力的概念,并为结构设计和安全评估提供参考依据。
本文的结构包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分将针对螺栓许用应力的研究内容进行概述,同时介绍本文的目的。
正文部分将包含m280螺栓的定义和特点,以及螺栓许用应力的重要性。
结论部分将总结本文的研究内容,并对螺栓许用应力的应用和展望进行讨论。
根据文章的要求,上述的内容可作为文章1.1概述部分的内容编写。
文章结构部分的内容主要是介绍整篇文章的组织结构和各个章节的主要内容。
下面是文章1.2 文章结构部分的内容示例:文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言在引言一节中,我们将对m280螺栓许用应力进行简要的概述,介绍研究该主题的背景和意义。
35crmoa螺栓的最大许用应力
35CrMoA螺栓是一种常用的连接零部件,在工程结构中起着不可或缺的作用。
其最大许用应力是工程设计中需要重点考虑的问题之一。
本文将从35CrMoA螺栓的材料特性、工作环境要求以及实际工程中的应用等方面,对35CrMoA螺栓的最大许用应力进行深入探讨。
1. 材料特性35CrMoA螺栓主要由35CrMoA合金钢材料制成,其具有较高的强度和硬度,以及良好的耐磨性和抗疲劳性能。
这些特性使得35CrMoA螺栓在承受高强度和大变形力的工作环境中具有优良的表现,能够确保连接件的可靠性和稳定性。
2. 工作环境要求在实际工程中,35CrMoA螺栓常用于需要承受高温、高压、高载荷等恶劣工作环境的设备中,比如机械设备、船舶、核电站等。
由于这些环境的特殊性,35CrMoA螺栓在使用过程中往往会面临高强度的拉伸、剪切、压缩等力的作用,因此其最大许用应力需要根据具体的工作条件来进行合理的设计和计算。
3. 最大许用应力的计算根据35CrMoA螺栓的材料特性和工作环境要求,其最大许用应力需要考虑以下几个因素:(1)拉伸强度:35CrMoA螺栓的材料拉伸强度通常在800-1000MPa之间,根据实际工作环境和使用要求,可以确定螺栓在工作状态下的最大受力范围。
(2)剪切强度:35CrMoA螺栓的材料剪切强度通常在600-700MPa 之间,根据螺栓在实际工作环境中承受的剪切力大小,可以确定其在设计中的最大许用应力。
(3)压缩强度:35CrMoA螺栓的材料压缩强度通常在1000-1200MPa之间,根据螺栓在实际工作环境中承受的压缩力大小,可以确定其在设计中的最大许用应力。
4. 应用实例以一台高温高压容器为例,其连接处采用35CrMoA螺栓作为连接件。
在设计中,需要考虑容器在工作状态下受到的压力、温度和载荷大小,通过合理计算35CrMoA螺栓的最大许用应力,来确保该容器在安全可靠的状态下运行。
5. 结论35CrMoA螺栓作为一种重要的连接元件,在工程设计中需要根据其材料特性和工作环境要求来确定其最大许用应力,以确保连接件在使用过程中不会发生损坏或断裂,从而保障整个设备或结构的稳定性和安全性。
不锈钢螺栓标准
碳钢螺栓的等级分为、、、、、、、、等10余个等级,小数点前后的数字分别表示螺栓材料的公称抗拉强度和屈强比,例如:标记级螺栓表示材料的抗拉强度达到800MPa,屈强比为即其屈服强度达到=640MPa;不锈钢螺栓的等级分为45、50、60、70、80,材料主要分奥氏体A1、A2、A4,马氏体和铁素体C1、C2、C4,其表示方法例如A2-70,“--”前后分别表示螺栓材料和强度等级。
螺栓的材料和许用应力 (1)螺栓材料常用材料:Q215、Q235、25和45号钢,对于重要的或特殊用途的螺纹联接件,可选用15Cr ,20Cr,40Cr,15MnVB,30CrMrSi等机械性能较高的合金钢。
2)许用应力螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷) 、联接是否拧紧,预紧力是否需要控制以及螺纹联接件的材料、结构尺寸等因素有关。
精确选定许用应力必须考虑上述各因素,设计时可参照表11-4选择。
表11-4 螺栓、螺钉、螺柱、螺母的性能等级 (≤M16) (>M16) 螺栓螺钉、螺柱抗拉强度极限 sb /MPa 公称 300 400 500 600 800 800 900 1000 1200 min 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220 屈服强度极限 ss /MPa 公称 180 240 320 300 400 480 640 640 720 900 1080 min 190 240 340 300 420 480 640 660 720 940 1100 布氏硬度HB min 90 109 113 134 140 181 232 248 269 312 365 推荐材料 10 Q215 15 Q235 10 Q215 25 35 15 Q235 45 35 35 35 45 40Cr 15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 相配合螺母性能级别 4或5 4或5 4或5 5 5 6 8或9 8或9 9 10 12 推荐材料 10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 15 Q215 35 35 35 40Cr15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 注:级仅适用于螺纹公称直径≤16mm 的螺栓、螺钉和螺柱。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-第10~13章【圣才出品】
第10章连接10.1复习笔记【通关提要】本章介绍了零件连接形式:螺纹连接、键连接和销连接,主要阐述了螺纹的类型和几何参数、螺纹连接的基本类型、螺栓连接的受力分析和强度计算、螺旋传动、键连接的类型和强度计算以及销连接。
学习时需要重点掌握螺栓连接的受力分析和强度计算、键连接的强度计算,此处多以计算题的形式出现;熟练掌握螺纹和螺纹连接的类型和应用、提高螺纹连接强度的措施、键连接的类型、应用及布置等内容,多以选择题、填空题、判断题和简答题的形式出现。
复习时需把握其具体内容,重点记忆。
【重点难点归纳】一、螺纹参数(见表10-1-1)表10-1-1螺纹的分类和几何参数二、螺旋副的受力分析、效率和自锁(见表10-1-2)表10-1-2螺旋副的受力分析、效率和自锁三、机械制造常用螺纹(见表10-1-3)表10-1-3机械制造常用螺纹四、螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件(见表10-1-4)表10-1-4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件五、螺纹连接的预紧和防松1.拧紧力矩(见表10-1-5)表10-1-5拧紧力矩2.螺纹连接的防松(见表10-1-6)表10-1-6螺纹连接的防松六、螺栓连接的强度计算(见表10-1-7)表10-1-7螺栓连接的强度计算七、螺栓的材料和许用应力1.材料螺栓的常用材料为低碳钢和中碳钢,重要和特殊用途的螺纹连接件可采用力学性能较高的合金钢。
2.许用应力及安全系数许用应力及安全系数可见教材表10-7和表10-8。
八、提高螺栓连接强度的措施(见表10-1-8)表10-1-8提高螺栓连接强度的措施九、螺旋传动螺旋传动主要用来把回转运动变为直线运动,其主要失效是螺纹磨损。
按使用要求的不同可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。
1.耐磨性计算(1)通常是限制螺纹接触处的压强p,其校核公式为p=F a/(πd2hz)≤[p]式中,F a为轴向力;z为参加接触的螺纹圈数;h为螺纹工作高度;[p]为许用压强。
(2)确定螺纹中径d2的设计公式①梯形螺纹d≥2②锯齿形螺纹2d≥其中,φ=H/d2,z=H/P,H为螺母高度;梯形螺纹的工作高度h=0.5P;锯齿形螺纹的工作高度h=0.75P。
各种材料的连接螺栓螺钉许用应力和许用载荷
第九篇! 阀门设计计算常用数据
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第九章! 各种材料的连接螺栓螺钉许用应力和 许用载荷
(见表 " # ")
第九章$ 各种材料的连接螺栓螺钉许用应力和许用载荷 ·"#"!· """""""""""""""""""""""""""""""""""""""
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第九篇$ 阀门设计计算常用数据
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螺栓计算——精选推荐
一、一般机械用螺栓连接的许用应力表2 尺寸系数二、松连接螺栓的强度计算一般机械用松连接螺栓,其螺纹部分的强度条件为:需要的计算直径为:式中: Q —螺栓的总拉力,此情况下是其工作拉力,N ;A c —螺栓螺纹部分的计算面积,(mm 2); d c —螺纹部分的计算直径(mm);d c =(d 2 + d 1 – H/6)/2≈d -0.94P ;其中: d 2和d 1 为螺纹的小径和大径,(mm ),H 为螺纹牙理论高度,(mm ), P 为螺纹螺距,(mm )。
[σ]—松连接螺栓的许用拉应力,MPa 。
三、紧连接螺栓的强度计算1、只受预紧力的螺栓一般结构形式的螺栓螺母连接,螺栓除受预紧力外还受拧紧力矩的作用,综合考虑拉应力σ和扭转剪应力τ=0.5σ,根据第四强度理论,可得螺纹部[]σπ≤=24c c d QA F[]σπQd c 4≥分的强度条件为:()[]στσσσσ2222330513+≈+≈≤..换算后得:[]4132⨯≤Q d cPπσ 螺栓需要的计算直径:[]d Q c P≥⨯413.πσ式中: Q P —螺栓的预紧力,N ;[σ]—静载紧连接螺栓的许用拉应力(按表1),MPa 。
当螺栓材料为低塑性材料时,如30CrMnSi 等,宜采用根据莫尔理论的强度条件:()()[]121121422-+++≤νσνστσ 式中:ν=σSL /σSY ,对于一般塑性材料,ν=1。
σSL 和σSY 分别是材料的拉伸、压缩屈服极限,MPa 。
2、受预紧力和静工作拉力的螺栓为保证连接的可靠性和充分发挥螺栓连接的潜力,螺栓的预紧应力σp 应在小于0.8σs 的条件下取较高值,对一般机械,σp =(0.5~0.7)σs 螺栓需要的预紧力:F C C C Q Q mb mP P ++'=螺栓总拉力:Q= Q p ’+F或表示为:Q Q C C C F P bb m=++ 式中: Q p —螺栓需要的预紧力,N ;Q p ’—被连接件中剩余预紧力( 承受工作拉力后,被连接 件中剩余预紧力 Q p ’的推荐值见表5),N ; F —螺栓的工作拉力,N ;C b 、C m ─分别为螺栓和被连接件的拉、压刚度,均为定值。
哈工大机械设计基础第十章 螺纹联接 (1)
max
4 F0 2 d1
min
4F 2 d1
'
Cb 1 1 4 F0 4 F ' 2F a ( max min ) ( ) 2 2 2 2 d1 Cb Cm d1
为了减少螺栓刚度,可适当增大螺栓的长度 、减少螺栓杆的直径、做成空心杆或在螺母 下面安装弹性元件等措施。
拧紧螺母时的力矩和预紧力
拧紧螺母时,所施加的扳手力矩T
,用来克服螺纹副间的阻力矩T1和
螺母与支承面上的摩擦力矩T2,即
T T1 T2
对于常用的粗牙三角螺纹,有如下 近似关系
T 0.2F d
装配时控制预紧力的方法。
二、螺纹连接的防松
防松实质:防止螺纹副间的相对转动。
防松方法按其工作原理可分为: 摩擦防松 机械防松 永久性防松
F (0.2 0.6) F '' F (0.6 1.0) F '' F (1.5 1.8) F
''
设计时根据工作载荷F和工作要求选择剩余预 紧力,再求螺栓的总拉力F0,对螺栓进行强度 计算。
或
4 1.3F0
d1
2
[ ] MPa
d1
4 1.3F0 [ ]
便于加工和便于对称布置螺栓,使螺栓组的 对称中心和结合面的形心重合,保证连接结 合面受力比较均匀。
2. 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理
3. 螺栓的排列应有合理的间距、边距
对于压力容器等紧密性要求较高的重要连接 ,螺栓的间距t0不得大于手册中的推荐值。
4. 分布在同一圆周上的螺栓数目,应 取4, 6, 8等偶数,以便钻孔时在圆周上分度和画 线。同一螺栓组中螺栓的材料、直径和长 度均应相同。
螺纹的配合公差与材料及许用应力
螺纹的配合公差与材料及许用应力第一章螺纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。
根据其结构特点和用途可分为三大类:(一)、普通螺纹:牙形为三角形,用于连接或紧固零件。
普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高。
((二)、传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
(三)、密封螺纹:用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。
二、螺纹配合等级:螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。
(一)、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级:1B、2B和3B 级,全部都是间隙配合。
等级数字越高,配合越紧。
在英制螺纹中,偏差仅规定1A和2A级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的。
等级数目越大公差越小,如图所示:1、1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。
2、2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计。
4、对外螺纹来说,1A和2A级有一个配合公差,3A级没有。
1A级公差比2A级公差大50%,比3A级大75%,对内螺纹来说,2B级公差比2A公差大30%。
1B级比2B级大50%,比3B级大75%。
(二)、公制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:4h、6h和6g,内螺纹有三种螺纹等级:5H、6 H、7H。
(日标螺纹精度等级分为I、II、III三级,通常状况下为II级)在公制螺纹中,H和h的基本偏差为零。
G的基本偏差为正值,e、f和g的基本偏差为负值。
如图所示:H是内螺纹常用的公差带位置,一般不用作表面镀层,或用极薄的磷化层。
G位置基本偏差用于特殊场合,如较厚的镀层,一般很少用。
2、g常用来镀6-9um的薄镀层,如产品图纸要求是6h的螺栓,其镀前螺纹采用6g的公差带。
螺纹的主要参数
拧紧螺母时的力矩和预紧力
T T1 T2
T1
F tan(
)
d2 2
T2
1 3
fF
D13 D12
d03 d02
T
1[d2 2d
tan( )
2f 3d
第五章 螺纹联接与螺旋传动
基本概念:螺纹联接是利用螺纹零件构 成的联接
特 点:构造简单,拆装方便,工作可靠, 标准件,应用广
5-1 螺纹 一、 螺纹的主要参数
d--螺纹大径 d1-螺纹小径 d2--螺纹中径 p--螺距 n--线数
S--导程 --螺纹升角 ,牙型角 --牙型斜角
旋向
二、螺纹副的受力关系、效率和自锁
度 mm,设计时应使 hmin 1.25ds
[ ] —螺栓的许用剪切应力,MPa
[ ] p —螺栓或孔壁材料的许用挤压应 力,MPa
2 、受轴向工作载荷的紧螺栓联接
汽缸盖的联接
(1) 受力分析(见动画)
螺栓受力 被联接件受力
F0
F'
Cb Cb Cm
F
F '' F ' Cm F Cb Cm
1 、普通螺纹(代号:M GB 192-81)
特点:螺纹的牙型角=2=60。因牙型 角大,所以当量摩擦系数大,自锁性能
好,主要用于联接
细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较
粗牙:常用
细牙:自锁性能更好。常用于承受冲击、振 动及变载荷、或空心、薄壁零件上及微调装 置中 细牙的缺点:牙小,相同载荷下磨损快,易 脱扣
螺栓的材料和许用应力
螺栓的材料和许用应力六、螺栓的材料和许用应力(1)螺栓材料常用材料:Q215、Q235、25和45号钢,对于重要的或特殊用途的螺纹联接件,可选用15Cr ,20Cr,40Cr,15MnVB,30CrMrSi等机械性能较高的合金钢。
(2)许用应力螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷) 、联接是否拧紧,预紧力是否需要控制以及螺纹联接件的材料、结构尺寸等因素有关。
精确选定许用应力必须考虑上述各因素,设计时可参照表11-4选择。
表11-4 螺栓、螺钉、螺柱、螺母的性能等级性能级别3.64.6 4.85.6 5.86.8 8.8(≤M16)8.8(>M16)9.8 10.9 12.9螺栓、螺钉、螺柱抗拉强度极限σb/MPa公称300 400 500 600 800 800 900 1000 1200 min 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220屈服强度极限σs/MPa公称180 240 320 300 400 480 640 640 720 900 1080 min 190 240 340 300 420 480 640 660 720 940 1100布氏硬度min 90 109 113 134 140 181 232 248 269 312 365注:9.8级仅适用于螺纹公称直径≤16mm 的螺栓、螺钉和螺柱。
表11-5紧螺栓联接的许用应力及安全系数注:松螺栓联接时,取:[σ]=σs/S,S=1.2~1.7。
表11-6 许用剪切和挤压应力及安全系数例11-1 如例图11-1所示,一铸铁吊架用两个螺栓固紧在混凝土梁上。
吊架所承受的静载荷为P=6000 N,吊架底面尺寸及其它有关尺寸如图所示。
试求受力最大的螺栓所受的拉力。
解:该螺栓联接属受轴向载荷的普通螺栓联接(受拉螺栓联接),螺栓受拉力和螺纹间的摩擦力矩的作用。
若将增加30%以考虑的影响,则可认为螺栓所受的当量拉力为=1.31、计算受力最大的螺栓所受的轴向工作载荷:F=P/2+PL/500=6000/2+6000×350/500=7200N2、预紧力F' 的大小应能满足下面两个条件:受弯矩M=PL作用后,联接的右端不出现间隙;受弯矩M=PL作用后,联接的左端不被压溃。