哈工大机械设计课程(授课老师：赵小力)第3讲

1、松连接：螺栓连接在承受工作载荷之前不拧紧螺母松连接：螺栓连接在承受工作载荷之前不拧紧螺母 仅承受轴向载荷仅承受轴向载荷紧连接：螺栓连接在承受工作载荷之前必须拧紧螺母，即预紧紧连接：螺栓连接在承受工作载荷之前必须拧紧螺母，即预紧 可承受横向和轴向载荷可承受横向和轴向载荷螺栓连接的强度计算，首先是根据连螺栓连接的强度计算，首先是根据连接的类型、装配、载荷等条件确定螺接的类型、装配、载荷等条件确定螺栓的受力；而后按相应的强度条件计栓的受力；而后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径或校核其强度算螺栓危险截面的直径或校核其强度其他如光杆长度、螺母、垫圈、螺纹其他如光杆长度、螺母、垫圈、螺纹牙、螺栓头都

2、可根据牙、螺栓头都可根据d在标准中选定。在标准中选定。214 Fd14 Fd s 1.2 1.7s紧连接：紧连接：承受工作载荷之前螺母拧紧，使被连接件间产生足够的预紧力承受工作载荷之前螺母拧紧，使被连接件间产生足够的预紧力目的：承受横向工作载荷时，防止摩擦力不足而相对运动目的：承受横向工作载荷时，防止摩擦力不足而相对运动 承受轴向工作载荷时，防止被连接件之间出现间隙承受轴向工作载荷时，防止被连接件之间出现间隙21tan2dTFF214Fd21232111tan242tan16tdFTdFdWdd0.5222233 0.51.3e 214 1.3eFd 14 1.3Fd 见见P65的表的表5.3

3、所示所示 普通螺纹连接普通螺纹连接铰制孔用螺纹连接铰制孔用螺纹连接螺栓杆的剪切强度条件为螺栓杆的剪切强度条件为: :42mdFss螺栓与孔壁的挤压强度条件为：螺栓与孔壁的挤压强度条件为：pssphdFminp见见P66的表的表5.4所示所示由于螺栓在拉应力方向受到预紧力和工作载荷的同时作用，由于螺栓在拉应力方向受到预紧力和工作载荷的同时作用，导致螺栓和被连接件发生弹性变形，导致螺栓受到的总拉力导致螺栓和被连接件发生弹性变形，导致螺栓受到的总拉力取决于预紧力、工作载荷和螺栓和被连接件的刚度取决于预紧力、工作载荷和螺栓和被连接件的刚度CB和和CmBBmmFCFC0FFFFBm 0BBmFFFFFF

4、CCC0BBmmBmCFFFCCCFFFCC0BBmmBmCFFFCCCFFFCCmBmCFFFCC(0.2 0.6)(0.6 1.0)(1.5 1.8)FFFFFFmmBCFFFCC0FFF0BBmmBmCFFFCCCFFFCC02tan()/ 2TFd 0214 1.3Fd 014 1.3Fd 221ambbadFCCC0max214Fdmin214Fd疲劳强度条件为疲劳强度条件为amBBadFCCC221amaSKk1MPaMPaK有效应力集中系数有效应力集中系数mk螺纹制造工艺系数螺纹制造工艺系数 尺寸系数尺寸系数aS安全系数安全系数1螺栓材料的对称拉压疲劳极限螺栓材料的对称拉压疲劳极

5、限许用应力幅为许用应力幅为上式中上式中B450.1、被连接件是刚体；、被连接件是刚体；2、各螺栓的拉伸刚度或剪切刚度（即螺栓的材质、直径和、各螺栓的拉伸刚度或剪切刚度（即螺栓的材质、直径和 长度）及预长度）及预 紧力都相同；紧力都相同；3、螺栓的形变在弹性范围内。、螺栓的形变在弹性范围内。ZQF 0BBmmBmCFFFCCCFFFCC疲劳强度条件疲劳强度条件amBBadFCCC221RKmzFfffmzRKFf式中：f接合面间摩擦系数 m接合面数，图中m=2 Kf考虑摩擦系数不稳定及靠摩擦传力 有时不可靠而引入的可靠性系数，一般Kf=1.11.3214Fd21232111tan242tan16

6、tdFTdFdWdd0.5222233 0.51.3e 214 1.3eFd 14 1.3Fd 见见P65的表的表5.3所示所示 zRFRzFss42mdFsspssphdFmin螺栓杆的剪切强度条件为螺栓杆的剪切强度条件为:螺栓与孔壁的挤压强度条件为：螺栓与孔壁的挤压强度条件为：ziifzffzrfTKrrrfTKFTKrFfrFfrFf1)2121.(.式中: r1 、r2、. rz 各螺栓中心至螺栓组形 心O的距离 Kf可靠性系数 f接合面间摩擦系数ziizssssszszszsszszssrTrrrrTrFFFFFTrrrrFrFrFrFTrFrFrF12max2222118541max222211122112211.).(.被连接件时弹性体，但变形后其接合面仍保持平直，预紧后被连接件时弹性体，但变形后其接合面仍保持平直，预紧后在在M的作用下机座有绕其对称轴线翻转的趋势。的作用下机座有绕其对称轴线翻转的趋势。ziizzzzzLMLFLLLMLFFLFLFLFMLFLFLF12maxmax22221110122112211.ppppppWMAFzmaxmaxmax接合面右端应满足：接合面右端应满足：左端应满足：左端应满足：00minmaxminWMAFzpppp由此求得预紧力由此求得预紧力F，并取两者较大，并取两者较大值值,