螺栓联接习题课

1、螺栓联接习题课螺栓联接习题课一、螺栓组计算一、螺栓组计算螺栓螺栓组受组受力分力分析析轴向力轴向力横向力横向力旋转力矩旋转力矩翻转力矩翻转力矩F=FF=FQQ/z/zziirrMF12maxmaxzmFkFsRf受拉受拉zFFRS/受剪受剪ziisfrTkF1受拉受拉ziisrTrF12maxmax受剪受剪受拉螺栓受拉螺栓受变载：受变载：4/3 . 12ccdF紧联接紧联接受受F F和和F F4/2dmFspsphdF4/2cdF a a影响疲劳强度影响疲劳强度4/3 . 120ccdF单个螺栓单个螺栓强度计算强度计算受剪螺栓：受剪螺栓：松联接：松联接：仅受仅受F F：受静载：受静载：F0=F+

2、F”受任意载荷螺栓组受任意载荷螺栓组向形心简化向形心简化四种简单状态四种简单状态迭加迭加受载最大螺栓受载最大螺栓按单个计算按单个计算四种简单状态例：例：图示方形盖板用四个图示方形盖板用四个M6螺钉与箱体连接螺钉与箱体连接,盖板中心盖板中心O点的吊点的吊环受拉力环受拉力FQ=10kN，尺寸如图示。要求：，尺寸如图示。要求：(1) 取剩余预紧力取剩余预紧力F=0.6F（F为工作拉力）为工作拉力）,求螺钉的总拉力求螺钉的总拉力F0； (2) 如果因制造误差如果因制造误差,吊环由吊环由O点移至对角线上点移至对角线上O点，点，且且OO5 mm，求受力最大螺钉的总拉力。，求受力最大螺钉的总拉力。2解：（解

3、：（1）拉力通过螺钉组形心时，各个螺钉工作拉力相等。）拉力通过螺钉组形心时，各个螺钉工作拉力相等。NnFFFFFF250041000004321每个螺钉总拉力：每个螺钉总拉力：剩余预紧力为：剩余预紧力为：NFF150025006 . 06 . 0 NFFF4000150025000 （2）拉力平移后，每个螺钉工作拉力：）拉力平移后，每个螺钉工作拉力： 翻转力矩：翻转力矩： （1）NnFFFFFNNNN250041000004321251000045sin20045sin20031MMFF（2）根据变形协调条件：根据变形协调条件：3131,45sin20045sin200MMMMFFFF即联立（

4、联立（1 1）和（）和（2 2），得），得 NFFMM25031受力最大螺钉受力最大螺钉3 3，其工作拉力为：，其工作拉力为：NFFFMN27502502500333剩余预紧力为：剩余预紧力为：螺钉螺钉3总拉力为：总拉力为： NFF165027506 . 06 . 03 NFFF440016502750303 例：例：图示，两根梁用图示，两根梁用8 8个个4.64.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接。级普通螺栓与两块钢盖板相联接。梁受到拉力梁受到拉力F F=28kN=28kN，摩擦系数，摩擦系数 =0.2=0.2，控制预紧力，试确定所，控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。需螺栓的直径。 解中有两处错

5、误，请指出错处并说明原因。解中有两处错误，请指出错处并说明原因。 FFN10500282 . 0280002 . 1.mzFKFff解：解：已知螺栓数目已知螺栓数目z z=8=8，接合面数，接合面数mm=2=2，取防滑系数，取防滑系数f f =1.2=1.2，则螺栓，则螺栓所需预紧力所需预紧力FF为为FFmm7 . 96 .184105003.143 . 141Fd查表得查表得 S S=240Mpa=240Mpa，安全系数，安全系数S Ss s=1.3, =1.3, 则得则得 = = S S / / Ss = = 240 / 1.3 = 184.6Mpa240 / 1.3 = 184.6Mpa

6、所需螺栓直径所需螺栓直径 : : 圆整后得螺栓尺寸圆整后得螺栓尺寸d d=10mm, =10mm, 故螺纹为故螺纹为M10M10。答案：答案： (1) (1) z z=4 =4 （2 2） 不能圆整螺栓尺寸不能圆整螺栓尺寸d d=10mm, =10mm, 故螺纹为故螺纹为M12M12。例例3 3 ： 一钢板采用三个铰制孔螺栓联接一钢板采用三个铰制孔螺栓联接, ,下列三个方案哪个最好下列三个方案哪个最好? ?F3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F3=FL L2aF3+F3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F1=F3=222231323aLFaFLFF3F3F3FL L3aFl l3aFL L3aFmax=F2=222313150cos33233aLaLFaFLFaFLF比较：比较：方案一：方案一：F Fmaxmax= =FLFL2a2aF F3 3+ +方案二：方案二：F Fmaxmax= =22313aLF方案三：方案三：F Fmaxmax= =2313aLaLF差差谁好？谁好？2