螺栓连接例题

• 4、校核螺栓的强度
ca
1.3F2 4 1.3 12252 .21 54.48 MPa 50 MPa 2 2 d1 19.294 4
• 故螺栓强度不足
卷筒与齿轮用普通螺栓连接在一起（螺栓个数 Z=8），轴不旋转，卷筒与齿轮在轴上旋转，已 知卷筒所受旋转力矩T=107Nmm，螺栓分布直径 D0=500mm，卷筒与齿轮接合面间摩擦系数 f=0.12，防滑系数Ks =1.2，螺栓材料的屈服极限 σS=300Mpa，安全系数S=3。试设计该螺栓组的 螺栓直径。
普通螺纹基本尺寸表（第一系列）
公称直径d 24 30 36 中径d2 22.051 27.727 33.402 小径d1 20.752 26.211 31.670 螺距p 3 3.5 4
42
48
39.077
44.725
37.129
42.587
4.5
5
1、计算螺栓所需要的预紧力
D0 F0 f z K sT 2 7 2KsT 2 1.2 10 F0 50000N fD0 z 0.12 500 8
• zfF1≥KsFR
K s FR 1.2 5000 F1 5000N zf 6 0.2
FR
FQ
O
FQ
3）计算螺栓的总拉力F2
FR
F2 F1 F 5000 900 5900N
O
2、计算螺栓的小径d1 螺栓材料的最小屈服极限σSmin = 240MPa， 许用安全系数[S]=1.5，故其许用拉伸应力
解：1、求单个螺栓所受的预紧力 F0
2、求该连接允许传递的载荷 由公式： fF0 zi K s FΣ
得：
F
fF0 zi FΣ 24080N Ks
• 气缸盖的螺栓连接。已知气缸的直径D＝ 400mm，气缸内气体的压强 p 在0 ~ 0.6MPa • 的范围内循环变化，采用16个M22的螺 栓（d1＝19.294mm），其残余预紧力， • F1 1.6F 螺栓的许用应力［σ］＝ 50MPa，求螺栓所受的总拉力F2等于多 少？并校核螺栓的强度是否足够？
• 解：1、单个螺栓所承受的工作拉力 2 2 D 400
F 4 Z p 4 16 0.6 4712 .39 N
• 2、单个螺栓所承受的残余预紧力
F .39 7539 .82N 1 1.6F 1.6 4712
• 3、单个螺栓所承受的总拉力
F2 F .82 4712 .39 12252 .21N 1 F 7539
2、计算所需螺栓的最小直径
1.3F0 σ 2 πd 1 4
4 1.3F 4 1.3 50000 0 d1 28.768mm πσ π 100
查表可知该螺栓组所需螺栓直径为36mm。
例题:一支架与基座 用6个普通螺栓连接,受 载如图所示。已知： FQ=5400N，FR=5000N, 支架与基座接合面的摩 擦系数 f=0.2, 防滑系 数Ks=1.2, 螺栓材料的 最小屈服极限σSmin =240MPa，许用安全系数 [S]=1.5，为保证连接可 靠，试确定所需要的螺 栓小径d1。
Smin 240 160 MPa S 1.5
所以螺栓的小径d1
d1 4 1.3F2

4 1.3 5900 7.8 mm 160
F
F
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2
2
图示螺栓连接中采用两个 M20的普通螺栓连接， d 1 17.294mm 其小径 , 许用拉应力 ，被 σ 200MP 连接件接合面间的摩擦系数 ,防滑系 a K s 1.2 数 f 0.2 ，试计算该连接允许传递的载 荷 。 FΣ
1.3F0 σ 2 由公式： d 1 π 4 2 πd1 σ F0 36120N 得： 4 1.3
FQ
FR O
o
• 解：1、螺栓组的受力分析 • 1）在轴向载荷FQ的作用下，各螺栓受到的轴 向工作载荷F
• F=FQ/z=5400/6=900N=Fmax
• 2）在横向载荷FR的作用下连接结合面可能产 生滑移，由于轴向载荷FQ的作用，结合面间的 压紧力为残余预紧力F1，故有 • 根据结合面不滑移条件：