螺纹连接ppt课件

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 1 6 0补充内容 螺纹的基本知识 1 螺纹的分类 2 2 螺纹参数 1 螺纹大径d 2 螺纹小径d1 3 螺纹中径d2 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 4 螺距p 6 牙型角 牙侧角 5 线数n p 3 6 导程S np 3螺纹副的受力 效率及自锁 拧紧螺母时 松开螺母时 拧紧螺母时 松开螺母时 自锁条件 7 螺纹升角 中径 4 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 5 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 6 7 6 2螺纹联接的拧紧与防松 6 2 1螺纹联接的拧紧 1 拧紧的目的 2 拧紧力矩 6 1 2螺纹紧固件的性能等级和材料 图6 1 预紧力 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 9 3 控制拧紧力矩的方法 6 2 2螺纹联接的防松 防松目的 防松原理 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 摩擦力防松 利用机械元件防松 破坏螺纹副关系 主要失效形式 要求拧紧的螺栓联接应严格控制其拧紧力矩 且不宜用小于的螺栓 10 精度低或时常装拆时 滑扣 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 1 受拉松螺栓联接 只能承受轴向静载 强度条件 工作时不预紧 特点 计算直径 11 2 受拉紧螺栓联接 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 可承受静载或变载 预紧 特点 12 强度条件 6 4 13 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 静力平衡条件 螺栓和被联接件都是弹性体 各零件受力属于静不定问题 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 图6 5动画 14 变形协调条件 6 6 6 8 15 螺栓与被联接件的受力与变形线图 16 b 设计计算 c 参数的选择 d 强度条件 静强度 6 9 17 拉力变幅 疲劳强度 6 10 疲劳强度 18 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 19 6 3 2受剪螺栓联接 主要失效形式 20 强度计算内容 21 6 4螺栓组联接的设计 6 4 1螺栓组联接的结构设计 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 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 22 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 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 2 螺栓的布置要合理 23 6 4 2螺栓组联接的受力分析 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 直径 长度 和预紧力都相同 3 螺栓的应变在弹性范围内 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 24 1 受轴向力FQ的螺栓组联接 工作载荷 25 板的平衡条件 2 受横向载荷的螺栓组联接 1 受拉螺栓联接 26 2 受剪螺栓联接 板平衡条件 27 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 28 2 受剪螺栓联接 静力平衡条件 变形协调条件 图6 12c 29 4 受翻转力矩M的螺栓组联接 底板的静力平衡条件 变形协调条件 图6 13 30 6 5提高螺栓联接强度的措施 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 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 图6 18 31 6 5 6改善制造工艺 6 5 5选择恰当的预紧力并保持其不减退 减小螺栓的刚度或增大被联接件的刚度 6 5 4降低应力幅 32 分析总结 例1 图示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架 试设计此螺栓组联接 33 解 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 34 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 总工作载荷 例题图 3 在横向载荷P2作用下 底板不滑移 35 4 螺栓所受的总拉力 确定螺栓直径 选螺栓的材料 定性能等级 由强度条件 求dc 选参数 36 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 2 学习要求 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 37 5 掌握螺栓组联接的受力分析 6 了解螺纹联接的预紧 联接件的材料和许用应力 结构设计 提高螺栓联接强度的措施 3 难点 受翻转力矩的螺栓组联接的受力分析 38 复习思考题1 螺纹联接预紧的作用是什么 为什么对重要联接要控制预紧力 2 螺纹联接常用的防松原理有哪些 3 受横向载荷的螺栓组联接 什么情况下宜采用铰制孔用螺栓 4 受拉紧螺栓联接中的螺栓危险截面上都有什么应力存在 强度计算公式中1 3的含义是什么 39 5 常用的