机械设计螺纹连接 习题课

1、BIGC螺栓联接习题课螺栓联接习题课一、螺栓组计算一、螺栓组计算螺栓组受力分析轴向力横向力旋转力矩翻转力矩F=FQ/zziirrMF12maxmaxzmFkFsRf受拉zFFRS/受剪ziisfrTkF1受拉ziisrTrF12maxmax受剪受拉螺栓受变载：4/3 . 12ccdF紧联接受F和F4/2dmFspsphdF4/2cdFa影响疲劳强度4/3 . 120ccdF单个螺栓强度计算受剪螺栓：松联接：仅受F：受静载：F0=F+F” BIGC受任意载荷螺栓组向形心简化四种简单状态迭加受载最大螺栓 按单个计算例1、图示底板用8个螺栓与支架相连，受外力Q作用，Q作用于 包含X轴并垂直于底板接缝

2、面，试计算此螺栓组联接。（=30）BIGC解：解： （一）受力分析（一）受力分析QQHQH=QcosQVQV=QsinHMHQHH= QcosMH=H300VMVQVV= QsinMV=V400H=4330N，V=2500N，M=MH-MV=299000N mmBIGC（二）工作条件分析（二）工作条件分析1、保证结合面不滑移HkzFfs 又：zVcccFF 212)(1212VcccHkzFsf2、受力最大螺栓轴向载荷a 、FV=V/z=2500/8=312.5N（每个螺栓受V作用相同）b 、M作用，离形心越远受力越大NMrrMFiiM299)100200(420022812maxmaxc 、

3、最大工作载荷NFFFMV5 .611maxmaxd 、螺栓总拉力)2 . 0(8 .5784211max2110cccNFcccFF=5662.5N8 . 0212ccc取：kf =1.3s=0.13BIGC3、螺栓直径：3 . 140Fdcd1d4、其它条件a 、左侧不出现间隙：b 、接合面右侧不压溃：PpWMAFz 0212 WMAFzWMAzVcccFzp 螺栓拧紧并承受轴向载荷H后，剩余预紧力在结合面产生的挤压应力。翻转力矩对挤压应力的影响选择螺栓性能等级，计算许用应力 。BIGCQQ例2、设计图示螺纹联接：1.受拉螺栓 2.受剪螺栓解： 一）受力分析一）受力分析RTFSRFSRFSR

4、FSRFSTFSTFSTFSTR=Q/2=10000 NQT=R300=3000000 N.mmBIGCR使各螺栓受到横向工作载荷FSR： FSR=R/4=2500（ N ）T也使各螺栓受到横向工作载荷FST，方向与形心连线垂直。受载最大的螺栓：受拉螺栓：)(70714NrTrTFiST受剪螺栓：)(707142maxNrTrrTFiST相同)(9014135cos222NFFFFFSTSRSTSSR二）设计计算二）设计计算由预紧力F产生的摩擦力来传递外载荷FS。SfsFkF)(90140 NFkFsSf（取：kf =1.3、s=0.13）BIGC选择螺栓性能等级，计算许用应力 。3 . 14

5、Fdc螺栓直径：d1d横向载荷由螺栓杆与被联件的挤压与剪切传递。受载最大螺栓的横向载荷为：FS=9014（N）选择螺栓性能等级，计算许用应力 。螺栓直径：4SFd查手册受拉螺栓：SSFFF61. 3133 . 1相同材料螺栓，由P374表11.78：d受拉d受剪BIGC例3 某承受轴向载荷的螺栓联接。已知单个螺栓所受轴向载荷 F=500N，预紧力F=500N，螺栓的刚度c1，arctanc1=30， 被联接件的刚度c2，arctanc2=45。 1）绘制此螺栓联接的力变形图，并确定螺栓总拉力F0。 2）若将螺栓改为,使arctanc1=60，其他不变，F0=？ 3）比较上述两种情况，判断哪种密

6、闭性好？ 注：此题用图解法求解。1002003004005006007008009001000N变形60304545FF0F”FF0F”FBIGC例4 一钢板采用三个铰制孔螺栓联接,下列三个方案哪个最好?BIGCF3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F3=FL2aF3+BIGCF3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F1=F3=222231323aLFaFLFBIGCF3F3F3FL L3aFl l3aFL L3aFmax=F2=222313150cos33233aLaLFaFLFaFLFBIGC比较：方案一：Fmax=FL2aF3+方案二：Fmax=22313aLF方案三：Fm