螺纹连接ppt课件

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6.4螺栓组联接的设计
6.4.1螺栓组联接的结构设计
结构设计目的： 确定合理的接合的几何形状及螺栓的布置
形式，以求各螺栓受力均匀，且便于加工装 配。 应考虑以下几个方面： 1.接合面的几何形状设计成轴对称式。
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2.螺栓的布置要合理。
1).分布在同一圆周上的螺栓应取偶数且均匀 布置；
2).螺栓应有合理的间距和边距；
1.拧紧的目的：
预紧力
2.拧紧力矩:
图6.1
8
T1 螺纹力矩: T2 螺母支承面摩擦力矩： 将M10 ~M68的相关参数代入得：
标准扳手的长度 L=15d
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3.控制拧紧力矩的方法
要求拧紧的螺栓联接应严格控制其拧紧力矩，且不宜 用小于 M12 ~ M16 的螺栓
6.2.2 螺纹联接的防松
防松目的： 防松原理：
由强度条件
求dc,选参数。
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小结
1.本章的重点 : 螺栓组联接的受力分析和单个螺栓联接
的强度计算。
2.学习要求：
1).掌握常用螺纹的类型、特点和普通螺纹的 主要参数； 2).掌握常用螺纹联接的主要类型和应用； 3).了解常用螺纹联接的拧紧与防松； 4).掌握单个螺栓联接的强度计算;
图6.12c
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4．受翻转力矩M 的螺栓组联接 图6.13
底板的静力平衡条件： 变形协调条件：
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6.5提高螺栓联接强度的措施
从两方面入手：
1）减小螺栓的实际应力； 2）提高螺栓的许用疲劳强度。
6.5.1均匀螺纹牙受力分配
6.5.2 减小附加应力 6.5.3 减轻应力集中
图6.18
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6.5.4 降低应力幅
摩擦力防松；利用机械元件防松；破坏螺纹副关系。
6.3 单个螺栓联接的受力分析和强度计算
6.3.1受拉螺栓联接
主要失效形式：
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静载： 螺纹部分的塑性变形和断裂；
变载： 栓杆部分的疲劳断裂；
精度低或时常装拆时：滑扣。
计算直径：
dc
d1
H 6
1.受拉松螺栓联接
特点：
工作时不预紧； 只能承受轴向静载
强度条件：
联接螺纹 传动螺纹
三角螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
圆柱螺纹 圆锥螺纹
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2. 螺纹参数
（1） 螺纹大径d （2）螺纹小径d1 （3）螺纹中径d2 （4）螺距p
－相邻两牙在中径线 上对应两点间的轴向 距离。 （5）线数n
（6）牙型角 ，牙侧角
p
3
（6）导程S＝np
（7）螺纹升角 (中径）
tan np d 2
减小螺栓的刚度或增大被联接件的刚度
6.5.5 选择恰当的预紧力并保持其不减退
6.5.6 改善制造工艺
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分析总结：
例1．图示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架。
已知：P 4800N, Z 4, S 3, 500 ,
s
235Mpa , s
0.15, k f
1.2, c1 c1 c2
0.2
力属于静不定问题，螺栓总拉力应根据静力 平衡条件和变形协调条件确定。
图6.5动画
静力平衡条件：
图6.5
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变形协调条件：

F0
F
c1
c1 c2
F
(6.6～ 6.8）
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螺栓与被联接件的受力与变形线图：
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b． 设计计算 c． 参数的选择 d． 强度条件 静强度：
（6.9）
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疲劳强度：
拉力变幅： 疲劳强度：
第六章 螺纹联接
❖ 主要内容： 螺纹联接的主要类型、材料和精度 ；
螺纹联接的拧紧与防松 ；螺栓联接的受力 分析和强度计算 ；螺栓组联接的设计；提 高螺栓联接强度的措施。
#重点： 受力分析、强度计算 ※难点：受翻转力矩的螺栓组联接
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❖6.0 补充内容（螺纹的基本知识）
1.螺纹的分类
内螺纹 右旋螺纹 单线螺纹 外螺纹 左旋螺纹 多线螺纹
3 螺纹副的受力、效率及自锁
Ft F tan( v )
Ft F tan(－v ) tan tan( v )
拧紧螺母时 松开螺母时
拧紧螺母时
tan( v ) tan
松开螺母时
自锁条件： v
4
v arctan uv
uv u / cos
螺纹联接是利用螺纹零件构成的可拆联接 螺纹紧固件 被联接件
径、长度）和预紧力都相同；
3）螺栓的应变在弹性范围内。
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1.受轴向力FQ的螺栓组联接
工作载荷:
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2. 受横向载荷的螺栓组联接 （1）受拉螺栓联接
板的平衡条件：
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（2）受剪螺栓联接
板平衡条件：
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3. 受旋转力矩T的螺栓组联接 （1）用受拉螺栓联接
板的平衡条件：
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（2）受剪螺栓联接 静力平衡条件： 变形协调条件：
试设计此螺栓组联接。
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解：<1> 螺栓组受力 在p 的作用下，螺栓组承受以下载荷： 轴向力： 横向力： 翻转力矩：
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1）轴向力P1作用下各螺栓所受拉力相同 2）在翻转力矩作用下，上面两个螺栓受载最大 且相同
例题图
总工作载荷： 3）在横向载荷P2作用下，底板不滑移。
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4）螺栓所受的总拉力
<2> 确定螺栓直径（选螺栓的材料、定性能 等 级）
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6.1 螺纹联接的主要类型、材料和精度
❖ 6.1.1螺纹联接的主要类型
螺栓联接 按紧固件不同分 螺钉联接
双头螺柱联接 紧定螺钉联接
松联接 根据装配时是否拧紧分
紧联接
6
按螺栓受力状况分 受拉螺栓联接 受剪螺栓联接
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6.1.2 螺纹紧固件的性能等级和材料
6.2 螺纹联接的拧紧与防松
6.2.1螺纹联接的拧紧
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2. 受拉紧螺栓联接
特点：
预紧； 可承受静载或变载 （1）只受预紧力的紧螺栓联接
载荷传递：靠被联接件接合面上的摩擦 力来传递外载FR 螺栓受载：只受预紧力F’
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强度条件：
(6.4)
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（2）承受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接 a．螺栓与被联接件的受力与变形
螺栓和被联接件都是弹性体，各零件受
（6.10）
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当F为变载时，静强度和疲劳强度都需满足，静强 度按F0max 计算。
当螺栓直径未知时，往往先按静强度条件（6.9）确 定螺栓的尺寸，然后验算疲劳强度(6.10)。
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6.3.2受剪螺栓联接
主要失效形式 :
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强度计算内容： 剪切强度条件：
挤压强度条件：
（6.11） （6.12）
3).受剪螺栓应布置在载荷方向上（或平行）， 数目不超过6个；
4).联接承受转矩、弯矩时，应尽量使螺栓靠
近接合面的边缘。
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6.4.2 螺栓组联接的受力分析
受力分析的目的： 分析各螺栓受力，求出受载最大螺
栓所受载荷，进而进行强度计算。
假设：
1）被联接件为刚体；
2）各螺栓的拉伸刚度或剪切刚度（材料、直