为提高受轴向载荷螺栓连接的强度
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
力
§3-6 提高螺纹连接强度的措施
一、降低应力幅
FQ
Fp
Cb 2F a Cb C m d12
Cb
Cm
Fra Baidu bibliotek
F
Fp
b
m
变形
1、降低螺栓刚性 力
FQ Fp
Cb Fp
F
b
tan b
F
Cm
Fp
m
tan m
b
m
m
Fp
F tanb Cb
重点： 1. 螺纹连接的类型及应用。 2. 螺栓组连接受力分析，承受横向载荷、轴 向载荷、转矩和倾覆力矩四种特殊情况。 3. 单个螺栓连接的强度计算（主要是普通螺 栓连接的强度计算）。 4. 提高螺纹连接强度的措施。 难点：多种载荷情况作用下螺栓组连接的受 力分析。
变形
Cb b F a
b
m
Cb
力
Cb 2F a C b C m d12
FQ
Fp
F
F
Fp
b
Fp
变形
m
减小螺栓刚度（空心螺栓、加长螺栓）
抗疲劳强度得到提高 可用竖心杆、细长杆、柔性螺栓联接
力
FQ Fp
2、增大被连接件刚度（金属垫片）
F
F
Cm FP FP F Cb Cm
五、采用合理的制造方法
1）用挤压法（滚压法）制造螺栓，疲劳强度提高30~40% ； 2）冷作硬化，表层有残余应力（压）、氰化、氮化、喷丸等 可提高疲劳强度；
3）热处理后再进行滚压螺纹，效果更佳，强度提高70~100%，
此法具有优质、高产、低消耗功能； 4）控制单个螺距误差和螺距累积误差。
速测螺栓球网壳中高强 螺杆拧入球深度的方法
Cm m F a
b
m
m
Fp
变形
b
m
3、减小螺栓刚度、增大被连接件刚度，同时增加预紧力
Fp
FQ Fp
F
残余预紧 Fp
力不变
理想方法→现实
二、改善螺纹牙间的载荷分布
工作中螺栓牙抗拉伸长， 螺母牙受压缩短，伸与缩的螺 距变化差以紧靠支承面处第一 圈为最大，应变最大，应力最 大，其余各圈依次递减。旋合 圈数越多，载荷分布不均匀的 程度越显著。采用圈数多的厚 螺母，并不能提高连接强度。
FQ
办法：降低 刚性，易变 形、增加协 调性
Q
FQ
悬置螺母 环槽螺母 内斜螺母
三、减小应力集中
视频1
视频2
1）加大过渡处圆角；2）改用退刀槽；3）卸载槽。
四、避免附加弯曲应力
例如，在铸件或锻件等未加工表面上安装螺栓时，常采用凸台或 沉头座等结构，经切削加工后可获得平整的支承面。
FP
凸台与沉孔 斜面垫圈
5、开口销与六角开槽螺母组成的防松，依据的是 机械防松的原理。 6、一组螺栓连接中，螺栓的个数一般应取成偶数。 7、螺栓组采用普通螺栓连接，承受横向外载荷， 应该保证连接预紧后，结合面间产生的最大摩擦 力必须大于或等于横向载荷。 8、为提高受轴向载荷螺栓连接的强度，应 减小螺 栓的刚度，增大被连接件的刚度，
螺栓球节点体系
青岛颐中体育馆 钢结构工程
思 考
题
• 1、普通螺纹其 大 径为公称直径，其小径作为 强度计算时危险截面直径。 • 2、拧紧螺纹的力矩包括克服螺纹副 力矩和螺母 支撑面上的摩擦阻力力矩。 • 3、螺纹连接预紧的目的是为了提高连接的刚性、 紧密性、防松能力、提高螺栓在变载荷下的疲劳 强度。 • 4、螺纹连接防松的本质在于防止螺纹副的相对 转动。
§3-6 提高螺纹连接强度的措施
一、降低应力幅
FQ
Fp
Cb 2F a Cb C m d12
Cb
Cm
Fra Baidu bibliotek
F
Fp
b
m
变形
1、降低螺栓刚性 力
FQ Fp
Cb Fp
F
b
tan b
F
Cm
Fp
m
tan m
b
m
m
Fp
F tanb Cb
重点： 1. 螺纹连接的类型及应用。 2. 螺栓组连接受力分析，承受横向载荷、轴 向载荷、转矩和倾覆力矩四种特殊情况。 3. 单个螺栓连接的强度计算（主要是普通螺 栓连接的强度计算）。 4. 提高螺纹连接强度的措施。 难点：多种载荷情况作用下螺栓组连接的受 力分析。
变形
Cb b F a
b
m
Cb
力
Cb 2F a C b C m d12
FQ
Fp
F
F
Fp
b
Fp
变形
m
减小螺栓刚度（空心螺栓、加长螺栓）
抗疲劳强度得到提高 可用竖心杆、细长杆、柔性螺栓联接
力
FQ Fp
2、增大被连接件刚度（金属垫片）
F
F
Cm FP FP F Cb Cm
五、采用合理的制造方法
1）用挤压法（滚压法）制造螺栓，疲劳强度提高30~40% ； 2）冷作硬化，表层有残余应力（压）、氰化、氮化、喷丸等 可提高疲劳强度；
3）热处理后再进行滚压螺纹，效果更佳，强度提高70~100%，
此法具有优质、高产、低消耗功能； 4）控制单个螺距误差和螺距累积误差。
速测螺栓球网壳中高强 螺杆拧入球深度的方法
Cm m F a
b
m
m
Fp
变形
b
m
3、减小螺栓刚度、增大被连接件刚度，同时增加预紧力
Fp
FQ Fp
F
残余预紧 Fp
力不变
理想方法→现实
二、改善螺纹牙间的载荷分布
工作中螺栓牙抗拉伸长， 螺母牙受压缩短，伸与缩的螺 距变化差以紧靠支承面处第一 圈为最大，应变最大，应力最 大，其余各圈依次递减。旋合 圈数越多，载荷分布不均匀的 程度越显著。采用圈数多的厚 螺母，并不能提高连接强度。
FQ
办法：降低 刚性，易变 形、增加协 调性
Q
FQ
悬置螺母 环槽螺母 内斜螺母
三、减小应力集中
视频1
视频2
1）加大过渡处圆角；2）改用退刀槽；3）卸载槽。
四、避免附加弯曲应力
例如，在铸件或锻件等未加工表面上安装螺栓时，常采用凸台或 沉头座等结构，经切削加工后可获得平整的支承面。
FP
凸台与沉孔 斜面垫圈
5、开口销与六角开槽螺母组成的防松，依据的是 机械防松的原理。 6、一组螺栓连接中，螺栓的个数一般应取成偶数。 7、螺栓组采用普通螺栓连接，承受横向外载荷， 应该保证连接预紧后，结合面间产生的最大摩擦 力必须大于或等于横向载荷。 8、为提高受轴向载荷螺栓连接的强度，应 减小螺 栓的刚度，增大被连接件的刚度，
螺栓球节点体系
青岛颐中体育馆 钢结构工程
思 考
题
• 1、普通螺纹其 大 径为公称直径，其小径作为 强度计算时危险截面直径。 • 2、拧紧螺纹的力矩包括克服螺纹副 力矩和螺母 支撑面上的摩擦阻力力矩。 • 3、螺纹连接预紧的目的是为了提高连接的刚性、 紧密性、防松能力、提高螺栓在变载荷下的疲劳 强度。 • 4、螺纹连接防松的本质在于防止螺纹副的相对 转动。