螺纹联接键销焊接铆接课件(公开课)

1、第二篇第二篇 连接连接连接分类连接分类连接类型的选用连接类型的选用连接设计应注意问题连接设计应注意问题第二篇第二篇 连接连接连接分类连接分类 动连接动连接静连接静连接不可拆连接不可拆连接 可拆连接可拆连接螺纹连接螺纹连接键连接键连接 花键连接花键连接销连接销连接焊接焊接铆接铆接胶接胶接例例本书提到本书提到的连接皆的连接皆指静连接指静连接，除非特，除非特别指出别指出第二篇第二篇 连接连接连接类型的选用连接类型的选用n依据：使用要求、加工条件、被连接件的材依据：使用要求、加工条件、被连接件的材 料、形状、尺寸、经济性要求等料、形状、尺寸、经济性要求等n常见连接的选用：常见连接的选用：板件与板件连接

2、：螺纹连接、焊接、铆接、胶接板件与板件连接：螺纹连接、焊接、铆接、胶接杆件与杆件：螺纹连接或焊接杆件与杆件：螺纹连接或焊接轴和轮毂：键连接、花键连接、过盈连接轴和轮毂：键连接、花键连接、过盈连接轴和轴：联轴器、离合器轴和轴：联轴器、离合器有时几种连接形式并用有时几种连接形式并用连接设计应注意问题连接设计应注意问题强度、刚度、经济性、紧密性强度、刚度、经济性、紧密性第五章第五章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动 螺纹螺纹螺纹连接的类型和标准连接件螺纹连接的类型和标准连接件螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧螺纹连接的防松螺纹连接的防松螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算螺栓组连接的设计螺栓组连接的设

3、计螺栓连接件的材料及许用应力螺栓连接件的材料及许用应力提高螺纹连接强度的措施提高螺纹连接强度的措施螺旋传动螺旋传动5-1 螺纹螺纹螺纹的形成螺纹的形成螺纹的类型及应用螺纹的类型及应用螺纹的主要参数螺纹的主要参数5-1螺纹的形成螺纹的形成a.螺旋线的形成螺旋线的形成 双线螺纹双线螺纹单线螺纹单线螺纹p=5-1 b.牙形的形成牙形的形成 沿螺旋线运动，运动时保持该图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹通过圆柱体的轴线，就得到螺纹pooo螺纹螺纹一平面图形一平面图形( (如下图）如下图）5-1螺纹的类型及应用螺纹的类型及应用n按牙形分按牙形分：三角形、梯形、矩形、锯齿形螺纹：

4、三角形、梯形、矩形、锯齿形螺纹n按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分：内螺纹、外螺纹：内螺纹、外螺纹n按螺旋线的绕行方向分按螺旋线的绕行方向分：左旋螺纹、右旋螺纹：左旋螺纹、右旋螺纹n按用途分按用途分：连接螺纹、传动螺纹：连接螺纹、传动螺纹n按形成螺纹的螺旋线数分按形成螺纹的螺旋线数分：单线螺纹、多线螺纹：单线螺纹、多线螺纹n按母体形状分按母体形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹：圆柱螺纹、圆锥螺纹n按使用长度单位分按使用长度单位分：米制螺纹、英制螺纹：米制螺纹、英制螺纹5-1矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹1530330潘存云教授研制潘存云教授研制5-1按回

5、转体的内外表面分：内螺纹、外螺纹按回转体的内外表面分：内螺纹、外螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹5-1按螺纹旋向分：左旋螺纹、右旋螺纹按螺纹旋向分：左旋螺纹、右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹右旋螺纹右旋螺纹5-1按用途分：连接螺纹、传动螺纹按用途分：连接螺纹、传动螺纹连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹潘存云教授研制5-1按形成螺纹的螺旋线数分：单线螺纹、多线螺纹按形成螺纹的螺旋线数分：单线螺纹、多线螺纹潘存云教授研制双线螺纹双线螺纹单线螺纹单线螺纹PSS = 2PPSPS =P5-1按母体形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹按母体形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹管螺纹管螺纹5-1n螺纹的参数

6、螺纹的参数大径大径d小径小径d1中径中径d2线数线数n螺距螺距p导程导程S螺纹升角螺纹升角牙形角牙形角 牙侧角牙侧角接触高度接触高度h22SnparctgarctgddnpS dd1d2hpt1t25-1n常用螺纹类型常用螺纹类型连接螺纹连接螺纹 普通螺纹普通螺纹：等边三角形。同一公称直径的普通螺纹有多种螺距，：等边三角形。同一公称直径的普通螺纹有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为细牙螺纹。其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为细牙螺纹。粗牙粗牙细牙细牙耐磨性好，自锁性好。耐磨性好，自锁性好。应用最广，用于一般连接。应用最广，用于一般连接。升角小、小径大、自锁性好、强度高，不

7、耐磨易滑扣。升角小、小径大、自锁性好、强度高，不耐磨易滑扣。应用：薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。应用：薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。Pd粗牙粗牙dP细牙细牙dP细牙细牙5-1d dd d2 2d d1 1P P用螺纹密封的管用螺纹密封的管螺纹螺纹普通细牙普通细牙螺纹螺纹管管螺纹螺纹非螺纹密封管非螺纹密封管螺纹（圆柱管壁螺纹（圆柱管壁, = 55 ）用螺纹密封管用螺纹密封管螺纹（圆锥管壁螺纹（圆锥管壁, = 55 ）60 圆锥管圆锥管螺纹螺纹 55 55 非螺纹密封的管非螺纹密封的管螺纹螺纹d dd d2 2d d1 1P P25-1传动螺纹：矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹传动螺纹：

8、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹梯形梯形螺纹：螺纹：梯梯 形形锯齿形锯齿形30330锯齿形螺纹锯齿形螺纹:常用于传动。常用于传动。= 15= 3cosarctanfVVtantan5-1说明：说明： 螺纹尺寸大多已标准化，少量未标准化的螺纹尺寸大多已标准化，少量未标准化的也已有推荐尺寸。对表也已有推荐尺寸。对表5-1应从工艺性、工作时应从工艺性、工作时的的 自锁性、强度、适宜载荷类型、密封性、传自锁性、强度、适宜载荷类型、密封性、传动效率等方面进行认真分析相互比较，掌握各自动效率等方面进行认真分析相互比较，掌握各自的特点和应用范围。的特点和应用范围。 所有的螺纹连接都不能保证螺杆和螺母之所有的螺

9、纹连接都不能保证螺杆和螺母之间有较高的同心度或双头螺柱与被连接件之间有间有较高的同心度或双头螺柱与被连接件之间有较高的垂直度，一般不能用其满足某种定位要求。较高的垂直度，一般不能用其满足某种定位要求。5-2 螺纹连接的类型螺纹连接的类型和标准连接件和标准连接件n螺纹连接的类型螺纹连接的类型n标准连接件标准连接件 螺纹连接主要是由螺纹件，例如：螺栓、螺母、螺柱、螺钉等，与被连接件上的螺纹部分组成。螺纹连接件都是标准件。螺纹连接主要是由螺纹件，例如：螺栓、螺母、螺柱、螺钉等，与被连接件上的螺纹部分组成。螺纹连接件都是标准件。它们的形状和尺寸在螺纹连接标准中都有规定。它们的形状和尺寸在螺纹连接标准中

10、都有规定。 螺纹连接的基本类型有四种：螺纹连接的基本类型有四种：1、螺栓连接；、螺栓连接；2、双头螺栓连接；、双头螺栓连接；3、螺钉连接；、螺钉连接；4、紧定螺钉连接。两个变种（特殊、紧定螺钉连接。两个变种（特殊连接）：地脚与吊环。连接）：地脚与吊环。5-2类型类型n螺栓连接螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接特点：对通孔加工精度特点：对通孔加工精度 要求低，结构简要求低，结构简 单，拆装方便，单，拆装方便， 主要承受纵向载主要承受纵向载 荷，并可承受一荷，并可承受一 定的横向载荷定的横向载荷孔与螺杆之孔与螺杆之间留有间隙间留有间隙5-2铰制孔用螺栓连接铰制孔用螺栓连接特点：对通孔加工精度要求高，

11、被连接件的位置可精特点：对通孔加工精度要求高，被连接件的位置可精确固定，主要承受横向载荷确固定，主要承受横向载荷5-2n双头螺柱连接双头螺柱连接特点：拆装方便，主要用于不能采用螺栓连接的场合特点：拆装方便，主要用于不能采用螺栓连接的场合d5-2n螺钉连接螺钉连接特点：与双头螺柱连接相特点：与双头螺柱连接相 似，但结构更简单，似，但结构更简单， 不宜于经常拆装不宜于经常拆装5-2n紧定螺钉紧定螺钉连接连接特点：可固特点：可固定两零件定两零件相对位置，相对位置，也可传递也可传递不大的力不大的力矩矩5-2吊环螺栓连接吊环螺栓连接T型槽螺栓连接型槽螺栓连接地脚螺栓连接地脚螺栓连接其他：地脚螺栓连接、吊

12、环螺栓连接、其他：地脚螺栓连接、吊环螺栓连接、T型型槽螺栓连接等槽螺栓连接等5-2标准连接件标准连接件n常见种类常见种类 螺纹连接件的类型很多，在机械制造中常见螺纹连接件的类型很多，在机械制造中常见的螺纹连接件有：的螺纹连接件有： 六角头六角头螺栓螺栓、双头螺柱双头螺柱、螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉、自攻螺钉、自攻螺钉、圆螺母、六角头螺母圆螺母、六角头螺母、垫圈、弹簧垫圈、弹簧垫圈垫圈等等。 这类零件的结构形式和尺寸都已标准化；设这类零件的结构形式和尺寸都已标准化；设计时可根据有关标准选用。计时可根据有关标准选用。 螺栓螺栓螺螺纹纹紧紧固固件件螺栓的结构形式螺栓的结构形式LL0d六角头六角头L

13、dL0小六角头小六角头dL0L1LL1 -座端长度座端长度L0 -螺母端长度螺母端长度螺螺纹纹紧紧固固件件双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓螺螺纹纹紧紧固固件件末端末端结构结构头部头部结构结构螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓紧定螺钉螺螺纹纹紧紧固固件件地脚螺栓地脚螺栓 起吊螺钉起吊螺钉 螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓专用螺纹连接专用螺纹连接T 型螺栓型螺栓 六角螺母六角螺母六角扁螺母六角扁螺母六角厚螺母六角厚螺母圆螺母圆螺母螺螺纹纹紧紧固固件件螺母螺母螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓专用螺纹连接专用螺纹连接潘存云教授研制其它螺母：其它螺母：潘

14、存云教授研制其它螺母：其它螺母：垫圈垫圈 平垫圈平垫圈薄平垫圈薄平垫圈A型平垫圈型平垫圈B型平垫圈型平垫圈螺母螺母 螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺栓螺栓螺螺纹纹紧紧固固件件斜垫圈斜垫圈弹簧垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈作用：增加支撑面积以减作用：增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。伤表面、防松。专用螺纹连接专用螺纹连接5-2标准连接件标准连接件n国标中螺纹连接件的精度国标中螺纹连接件的精度A级级精度最高，用于配合精确、防止振动等重精度最高，用于配合精确、防止振动等重要零件的连接要零件的连接B级级精度

15、低于精度低于A级，多用于受载较大且经常装级，多用于受载较大且经常装拆、调整或承受变载荷处拆、调整或承受变载荷处C级级精度最低，多用于一般连接精度最低，多用于一般连接5-3 螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧n什么是预紧什么是预紧n预紧的目的预紧的目的n确定预紧力大小的原则确定预紧力大小的原则n控制预紧力大小的手段控制预紧力大小的手段n拧紧力矩拧紧力矩T和预紧力的关系和预紧力的关系n当量摩擦角当量摩擦角、自锁自锁、效率效率5-3什么是预紧什么是预紧指螺纹连接在承受工作载荷之前，因预先拧紧而受到力指螺纹连接在承受工作载荷之前，因预先拧紧而受到力的作用。该力即预紧力。其大小通过拧紧力矩来控制。的作用。该力

16、即预紧力。其大小通过拧紧力矩来控制。预紧的目的预紧的目的增强连接可靠性和紧密性，并可提高连接件的疲劳强度增强连接可靠性和紧密性，并可提高连接件的疲劳强度确定预紧力大小的原则确定预紧力大小的原则拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限限s的的80%。碳素钢螺栓：碳素钢螺栓： F0(0.60.7) s A1合金钢螺栓：合金钢螺栓： F0 (0.50.6) s A1 A1危险截面面积5-3控制预紧力大小的手段控制预紧力大小的手段）凭手感经验；）凭手感经验；）测力矩扳手、）测力矩扳手、）定力矩扳手、）定力矩扳手、）通过测量螺栓伸长量控制）通过测

17、量螺栓伸长量控制通常螺纹连接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺通常螺纹连接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。栓则必须预紧力进行精确控制。5-3测力矩扳手测力矩扳手F F定力矩扳手定力矩扳手L LS SL LM ML LS S5-3拧紧力矩拧紧力矩T和预紧力的关系（推导）和预紧力的关系（推导）202030302032)tg(21dDdDfdFTcvF0FnFHFFRvv)tg(21201vdFT202030300231dDdDFfTc拧紧力矩拧紧力矩T等于螺旋等于螺旋副间的摩擦阻力矩副间的摩擦阻力矩T1和螺母与被连接和螺母与被连接件支承面间的摩擦件支承面间的摩擦阻力矩

18、阻力矩T2之和。之和。F05-3M10M64粗牙普通螺纹的钢制螺栓，各参数粗牙普通螺纹的钢制螺栓，各参数代入后有：代入后有：当量摩擦角当量摩擦角dFT02 .0v000tgcoscoscos ffFffFFfFnFFcos00FnF0FnF5-3自锁自锁 滑块等速下滑滑块等速下滑, FH为阻力为阻力 FH 为驱动力，这时螺旋自锁为驱动力，这时螺旋自锁0vtg()HFF v vF0FHFnv5-3效率效率)tg(tg2v10TSF5-4 螺纹连接的防松螺纹连接的防松为什么要防松为什么要防松防松的根本问题防松的根本问题防松的方法防松的方法5-4为什么要防松为什么要防松防松的根本问题在于：防止螺旋副

19、的相对转防松的根本问题在于：防止螺旋副的相对转动动从工作原理分，防松方法有：从工作原理分，防松方法有：n摩擦防松：摩擦防松：对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母n机械防松：机械防松：开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，带翅垫片，串联钢丝（用于螺栓组）带翅垫片，串联钢丝（用于螺栓组）n其他：其他：铆冲防松，胶粘防松，尼龙环铆冲防松，胶粘防松，尼龙环等等螺纹连接件一般采用单线普通螺纹。螺纹的升角（=14232）小于螺旋副的当量摩擦角（=547）。因此，螺纹连接一般都能满足自锁条件（）。此外，拧紧后螺母和螺栓头部等支承面处的摩擦也有防松作用，所以在静载

20、荷和工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷作用下，或在高温或温度变化较大的情况下，螺纹连接中的预紧力和摩擦力会逐渐减小或可能瞬时消失，这种现象重复多次后螺纹连接就会出现松动或松脱。导致连接失效。螺纹连接一旦失效，将严重影响机器的正常工作，甚至造成事故。因此，为保证连接安全可靠，设计时必须采取有效的防松措施。 5-4n摩擦防松：对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母摩擦防松：对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母利用附加摩擦力防松利用附加摩擦力防松尼龙圈锁紧螺母尼龙圈锁紧螺母弹簧垫圈弹簧垫圈对顶螺母对顶螺母5-4n机械防松：开口销与六角开槽螺母，止机械防松：开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，

21、带翅垫片，串联钢丝（用于螺栓动垫圈，带翅垫片，串联钢丝（用于螺栓组），采用专门的防松元件组），采用专门的防松元件开口销与六开口销与六角开槽螺母角开槽螺母串联钢丝串联钢丝潘存云教授研制止止动动垫垫圈圈圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈带带翅翅垫垫片片带带翅翅垫垫片片5-4其他：铆冲防松，胶粘防松，尼龙环等其他：铆冲防松，胶粘防松，尼龙环等5-5 螺纹连接的强度计螺纹连接的强度计算算螺纹连接的载荷形式和失效形式螺纹连接的载荷形式和失效形式松螺栓连接松螺栓连接紧螺栓连接紧螺栓连接受横向工作载荷的紧螺栓连接受横向工作载荷的紧螺栓连接受轴向工作载荷的紧螺栓连接受轴向工作载荷的紧螺栓连接5-5螺纹联结的载荷

22、形式和失效形式螺纹联结的载荷形式和失效形式n螺纹连接形式多样，本节以螺栓连接为例。螺纹连接形式多样，本节以螺栓连接为例。n螺栓连接通常是成组使用的，对整个螺栓组来说螺栓连接通常是成组使用的，对整个螺栓组来说所受载荷可能是轴向载荷、横向载荷、弯矩或扭所受载荷可能是轴向载荷、横向载荷、弯矩或扭矩。但是，在螺栓强度计算时，要先对螺栓组进矩。但是，在螺栓强度计算时，要先对螺栓组进行受力分析，确定单个螺栓的工作载荷，然后对行受力分析，确定单个螺栓的工作载荷，然后对单个螺栓作强度计算或校核。单个螺栓作强度计算或校核。n无论螺栓组所受载荷为何种形式，对单个螺栓来无论螺栓组所受载荷为何种形式，对单个螺栓来说，

23、其载荷形式皆为说，其载荷形式皆为横向力或轴向力横向力或轴向力。5-5n螺栓连接的失效形式螺栓连接的失效形式轴向力作用下螺栓杆和螺纹部分发生塑性变形或断裂轴向力作用下螺栓杆和螺纹部分发生塑性变形或断裂 保证静力或疲劳拉伸强度保证静力或疲劳拉伸强度受横向力：受横向力： 铰制孔用螺栓接合部位发生压溃或螺栓杆被剪断铰制孔用螺栓接合部位发生压溃或螺栓杆被剪断 保证连接处的挤压强度和螺栓杆的剪切强度保证连接处的挤压强度和螺栓杆的剪切强度 普通螺栓普通螺栓 被连接件发生相对滑动被连接件发生相对滑动 解决预紧力和摩擦力问题解决预紧力和摩擦力问题垫片、螺母、螺纹牙强度、螺栓杆、光杆部分失效垫片、螺母、螺纹牙强度

24、、螺栓杆、光杆部分失效5-5n螺栓连接的失效形式螺栓连接的失效形式其他失效形式：其他失效形式：垫片、螺母、螺纹牙强度、螺栓杆、光杆部垫片、螺母、螺纹牙强度、螺栓杆、光杆部分失效分失效螺栓螺栓连接连接的主的主要失要失效形效形式：式：滑扣滑扣 因经常拆装受拉螺栓受拉螺栓塑性变形塑性变形 螺纹部分疲劳断裂疲劳断裂受剪螺栓受剪螺栓 剪断剪断压溃压溃 螺杆和孔壁的贴合面经常拆卸经常拆卸 -轴向变载荷轴向变载荷轴向载荷轴向载荷横向载荷横向载荷保证静力或疲劳保证静力或疲劳拉伸强度拉伸强度保证结合处的挤压强度保证结合处的挤压强度和螺栓杆的剪切强度和螺栓杆的剪切强度铰制孔铰制孔用螺栓用螺栓普通螺栓普通螺栓 被连

25、接件发生相对被连接件发生相对滑动滑动 解决预紧力和摩擦力问解决预紧力和摩擦力问题题5-5松螺栓连接松螺栓连接 螺栓工作之前不需拧紧，不受力。螺栓工作之前不需拧紧，不受力。强度条件为：强度条件为： d1一般为螺栓的小径一般为螺栓的小径 注意：螺栓的危险截面注意：螺栓的危险截面 2141dFF Fd41设计式为：设计式为：5-5紧螺栓连接紧螺栓连接n仅受预紧力的螺栓连接仅受预紧力的螺栓连接1.预紧力预紧力F0（拉伸应力）（拉伸应力） 2.螺纹摩擦力矩螺纹摩擦力矩T1（扭转切应力）（扭转切应力） 21041dF162)tg(312v01ddFITF0F0T15-5 3. 强度计算准则强度计算准则第四

26、强度理论：螺栓的计算应力为第四强度理论：螺栓的计算应力为 2102243.13.13dFcaM10M64普通钢制螺普通钢制螺栓栓=0.5设计式为：设计式为： 013 . 14Fd5-5n受横向工作载荷受横向工作载荷当用普通螺栓连接时当用普通螺栓连接时 预紧力预紧力F0（拉伸应力）（拉伸应力）+ 螺纹螺纹摩擦力矩摩擦力矩T1（扭转切应力）（扭转切应力）强度计算准则（与仅受强度计算准则（与仅受预紧力的螺栓连接相同）预紧力的螺栓连接相同）第四强度理论：螺栓的计第四强度理论：螺栓的计算应力为算应力为 ： FF/2F/2F0F0T1 2102243 . 13 . 13dFca5-5另外，因横向载荷是由预

27、紧力在被连接件间产另外，因横向载荷是由预紧力在被连接件间产生的摩擦力来抵抗的，所以还应满足：生的摩擦力来抵抗的，所以还应满足： 用上式决定的预紧力往往很大，计算出的螺栓尺用上式决定的预紧力往往很大，计算出的螺栓尺寸相应也很大，这时可采取其他措施承担横向力。寸相应也很大，这时可采取其他措施承担横向力。见下页见下页nfFF0FnfF0设计式设计式 013 . 14Fd5-55-5当用铰制孔用螺栓连接时当用铰制孔用螺栓连接时结合面处受剪切：结合面处受剪切：m螺栓抗剪截面个数螺栓抗剪截面个数螺栓与孔壁接触面受挤压：螺栓与孔壁接触面受挤压： mdFs241psphdFFF/2F/2F0F0ds抗剪截面5

28、-5n受轴向工作载荷受轴向工作载荷受力分析受力分析bmF0F0F0F05-5bmF0F0F1F1FFF1F1F0F05-5被连接件总压缩量为：被连接件总压缩量为：被连接件间挤压力为：被连接件间挤压力为： F1（ F1 F0）螺栓总伸长量为：螺栓总伸长量为：螺栓中总拉力为：螺栓中总拉力为： F2(F2 F1)根据力与变形协调关系，有：根据力与变形协调关系，有：bmFFF12bbmCFFFCFFCFF010210定义为螺栓的相对刚度其中或：联立二式求解得：mbbmbbmbmCCCFCCCFFFFFCCCFF002105-5力与变形关系线图力与变形关系线图预紧后：预紧后：bF0Ob力变形mOm力F0

29、mbObOm力变形mbF0螺栓被连接件合并后mmbbCtgCtg预紧且有工作载荷后：预紧且有工作载荷后：5-5FFFFFFF1002那么：令：FCCCFCCFFFbmbmbmtgtgb由力与变形关系：FCCCFFFFFCCCFFmbbmbm00210或：联立二式求解得：FF0ObOm力变形ABCbmbmF2FF15-5强度计算强度计算这时即可套用前面预紧力作用下螺栓强度计算式，这时即可套用前面预紧力作用下螺栓强度计算式，考虑受载后补充拧紧，总载荷取总拉力考虑受载后补充拧紧，总载荷取总拉力F2的的1.3倍倍 21243.1dFca5-5强度校核计算强度校核计算由机器要求确定工作载荷由机器要求确定

30、工作载荷F由工作性能要求确定工作状态由工作性能要求确定工作状态下连接的紧密性要求确定残余下连接的紧密性要求确定残余预紧力预紧力F1计算螺栓中的最大拉力计算螺栓中的最大拉力F2及危险截面最大应力及危险截面最大应力ca ca试选螺栓尺寸，确定试选螺栓尺寸，确定d1细节结构设计细节结构设计NOYES由工作性能要求确定工作状态由工作性能要求确定工作状态下连接的紧密性要求确定需要下连接的紧密性要求确定需要的残余预紧力的残余预紧力F1试选螺栓尺寸，确定试选螺栓尺寸，确定d1由机器要求确定工作载荷由机器要求确定工作载荷F由螺栓材料性能计算螺栓由螺栓材料性能计算螺栓可承受最大拉力可承受最大拉力F2计算螺栓连接

31、中的残余预紧力计算螺栓连接中的残余预紧力F1 11FF 细节结构设计细节结构设计NOYES确定螺栓预紧情况确定螺栓预紧情况F05-5强度计算强度计算由强度计算公式推导出设计计算式：由强度计算公式推导出设计计算式： 213.14Fd设计式：设计式：5-5疲劳强度计算疲劳强度计算 （画图表示载荷变化范围）（画图表示载荷变化范围）轴向工作载荷变化范围：轴向工作载荷变化范围：0 F螺栓所受的总轴向拉力：螺栓所受的总轴向拉力：F0 F2螺栓中的应力变化范围：螺栓中的应力变化范围：（忽略螺纹间摩擦力矩）（忽略螺纹间摩擦力矩） 应力幅：应力幅：那么，强度条件为：那么，强度条件为：对重要零件，校核对重要零件，

32、校核疲劳安全系数：疲劳安全系数：2104dF2124dF21minmax22dFCCCmbbaambbadFCCC212SKKStccaminmaxmin1225-5 螺栓连接受力分析和强度分析总结螺栓连接受力分析和强度分析总结仅受预紧力作用的螺栓连接仅受预紧力作用的螺栓连接 同上同上 疲劳强疲劳强度度静强度静强度铰制铰制孔用孔用螺栓螺栓普通普通螺栓螺栓受轴向受轴向载荷载荷受受横横向向载载荷荷工作前受预紧工作前受预紧力，工作后受力，工作后受残余预紧力及残余预紧力及工作载荷共同工作载荷共同作用作用取二式计算结果中较取二式计算结果中较大的大的ds 选择螺栓选择螺栓螺栓受预紧力，受工螺栓受预紧力，受

33、工作载荷的剪切和挤压作载荷的剪切和挤压作用作用螺栓只受预紧力，靠螺栓只受预紧力，靠摩擦力抵抗外载时，摩擦力抵抗外载时，应控制预紧力应控制预紧力紧紧螺螺栓栓连连接接承载前螺栓不受力，承载前螺栓不受力，承载后螺栓受拉力承载后螺栓受拉力松螺栓连接松螺栓连接设计式设计式计算式计算式受力特点受力特点连接状态连接状态 013 . 14Fd 2141dF 013 .14FdFd41 214103.1dFFnfF0 mdFs241psphdFFFFCCCFFmbb102 214123.1dFca 213 .14FdambbadFCCC212SKKSatccaminmin122nfFF0 214103.1dF5

34、-5 螺栓连接受力分析和强度分析总结螺栓连接受力分析和强度分析总结在强度计算公式中所使用的载荷必须是计入各种影响后螺栓承受的总的载荷：松螺栓连接为工作载荷F；对只承受预紧力的紧螺栓连接要考虑拧紧力矩的影响：为预紧力F0的1.3倍；对同时承受轴向工作载荷的紧螺栓连接，考虑受载后补充拧紧，总载荷取总拉力F2的1.3倍。5-6 螺栓组连接的设计螺栓组连接的设计螺栓组连接的结构设计螺栓组连接的结构设计螺栓组连接的受力分析螺栓组连接的受力分析例题例题 螺栓组连接设计的大致步骤为：首先确定螺栓数目及布置形式，再确定螺栓连接的结构尺寸。在确定螺栓尺寸时，对不重要的连接，可采用类比法确定不再进行强度校核；但对

35、于重要的连接，则需进行受力分析，找出受力最大的螺栓进行强度校核。 螺栓组连接设计的主要内容包括结构设计和受力分析。5-6螺栓组连接的结构设计螺栓组连接的结构设计应解决的问题：螺栓连接结合面的几何形状、螺栓应解决的问题：螺栓连接结合面的几何形状、螺栓 的布置形式、螺栓的个数的布置形式、螺栓的个数结构设计的大原则：结构设计的大原则：n结合面通常采用轴对称的简单几何形状结合面通常采用轴对称的简单几何形状轴对称的简单几何形状。轴对称的简单几何形状。 圆形圆形 圆环形圆环形 矩形矩形 矩形框矩形框 三角形三角形 主要目的：合理地确定连接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和连接接合面间受力均匀，

36、便于加工和装配。设计时应注意的问题集中在螺栓组连接接合面的结构设计和螺栓排列布置结构设计两个方面。连接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形、环形、矩形、框形、三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和连接接合面的形心重合，从而保证连接接合面受力比较均匀。 5-6螺栓组连接的结构设计螺栓组连接的结构设计结构设计的大原则：结构设计的大原则：n螺栓布置应使各螺栓受力合理螺栓布置应使各螺栓受力合理潘存云教授研制FF潘存云教授研制潘存云教授研制合理不合理!不合理!5-6螺栓组连接的结构设计螺栓组连接的结构设计结构设计的大原则：结构设计的大原则：n螺栓排

37、列应有合理间距和排距，保证扳手空间螺栓排列应有合理间距和排距，保证扳手空间dhD60 CCEE60AB5-6螺栓组连接的结构设计螺栓组连接的结构设计结构设计的大原则：结构设计的大原则：n避免螺栓受附加弯曲载荷避免螺栓受附加弯曲载荷采用凸台或沉孔结构采用凸台或沉孔结构切削加工支承面切削加工支承面支承面不平支承面不平支承面倾斜支承面倾斜采用斜垫圈采用斜垫圈5-6螺栓组连接的结构设计螺栓组连接的结构设计结构设计的大原则：结构设计的大原则：n布置在同一圆周上螺栓数目常为偶数布置在同一圆周上螺栓数目常为偶数n同一组螺栓中螺栓直径、材料、精度等级尽量同一组螺栓中螺栓直径、材料、精度等级尽量 相同相同n根据

38、工作条件合理选择防松装置根据工作条件合理选择防松装置5-6螺栓组连接的受力分析螺栓组连接的受力分析 对螺栓组受力分析的目的和任务：根据对螺栓组受力分析的目的和任务：根据 螺栓组结构及承载情况求出螺栓组中受力最大螺栓组结构及承载情况求出螺栓组中受力最大 的螺栓所在位置及其所受工作载荷的大小，以的螺栓所在位置及其所受工作载荷的大小，以 便进行螺栓连接强度计算。便进行螺栓连接强度计算。 受力分析时所作假设：受力分析时所作假设： 螺栓组中各螺栓螺栓组中各螺栓 直径、长度、材料均相同；预紧力都相等且在直径、长度、材料均相同；预紧力都相等且在 结合面间产生的压力均匀分布；连接中各零件结合面间产生的压力均匀

39、分布；连接中各零件 的应力均在弹性极限范围内；受载后结合面仍的应力均在弹性极限范围内；受载后结合面仍 保持为平面；螺栓组对称中心与结合面的形心保持为平面；螺栓组对称中心与结合面的形心 重合；连接只受简单的单一载荷情况。重合；连接只受简单的单一载荷情况。79受力分析的类型受力分析的类型： 受横向载荷受横向载荷 受受 扭扭 矩矩 受轴向载荷受轴向载荷 受倾覆力矩受倾覆力矩一、受横向载荷一、受横向载荷F的螺栓组联接的螺栓组联接 下图所示为一由四个螺栓组成的受横向载荷的螺栓下图所示为一由四个螺栓组成的受横向载荷的螺栓组联接。组联接。 横向载荷的作用线与螺栓轴线垂直，并通过螺栓组横向载荷的作用线与螺栓轴

40、线垂直，并通过螺栓组的对称中心。的对称中心。 当采用普通螺栓联接时，靠联接预紧后在接合面件当采用普通螺栓联接时，靠联接预紧后在接合面件产生的摩擦力来抵抗横向载荷；当采用铰制孔用螺栓联产生的摩擦力来抵抗横向载荷；当采用铰制孔用螺栓联接时靠螺栓杆受剪切和联接时靠螺栓杆受剪切和联接的挤压来抵抗横向载荷接的挤压来抵抗横向载荷 在计算时可以近似认在计算时可以近似认为，在横向载荷为，在横向载荷F的作用的作用下，各螺栓承担的载荷是下，各螺栓承担的载荷是均等的。均等的。80FFFFb)a)一一、受横向载荷受横向载荷F时时1）用受拉螺栓）用受拉螺栓 当采用当采用普通螺栓联接普通螺栓联接时时，应保证联接预紧后，接

41、合，应保证联接预紧后，接合面间所产生的最大摩擦力不应小于横向载荷。面间所产生的最大摩擦力不应小于横向载荷。 若各螺栓所受的预紧力均为若各螺栓所受的预紧力均为F0，螺栓数目为，螺栓数目为z，则其，则其平衡条件为：平衡条件为： f F0 z i KsF 或或 则则所需预紧力所需预紧力为：为： F0 KsF /(f zi)式中：式中：f 为接合面的摩擦系为接合面的摩擦系数数(见见教材教材P76页表页表5-5）；）； i为接合面数；为接合面数； Ks为防滑系数（常取为防滑系数（常取 取取1.11.3） 81FFFFb)a)一一、受横向载荷受横向载荷F时时 2）用受剪螺栓）用受剪螺栓 当采用当采用铰制孔

42、用螺栓联接铰制孔用螺栓联接时，由于横向载荷通过时，由于横向载荷通过螺栓组形心，在前述假设下，各螺栓承受的横向力螺栓组形心，在前述假设下，各螺栓承受的横向力Fs相等。相等。 则：则：注：注：a) 不通过螺栓组形心时，不通过螺栓组形心时，向形心平移后再计算。向形心平移后再计算。b) 沿沿F方向上的受剪螺栓个方向上的受剪螺栓个数不宜过多。数不宜过多。铰制孔用螺栓连接的挤压强度条件：铰制孔用螺栓连接的挤压强度条件：螺栓杆剪切强度条件：螺栓杆剪切强度条件：82FFFFb)a)FFFFb)a)sFFzp0min/dhFz 204Fdz二、受转矩T的螺栓组联接 如下图所示，转矩T作用在被联接件的联接结合面内

43、，在转矩T的作用下，底板将绕通过螺栓组对称中心O且与结合面相垂直的轴线转动。 为防止底板转动，可采用普通螺栓联接普通螺栓联接，也可采用铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接。83二、受转矩T的螺栓组联接 当采用普通螺栓联接时，假设各螺栓的预紧力均为F0，则各螺栓联接处产生的fF0相等且集中作用在螺栓中心处。 为阻止接合面发生相对转动，各fF0应与相应螺栓的轴线到螺栓组对称中心O的连线（即力臂ri）相垂直。由底板上力矩平衡条件得：各螺栓所需预紧力为：840121sszziiK TK TFf rrrfr0 1201zzisifF rfFrfFrfFrK T式中：f为摩擦系数；Ks为防滑系数（常取1.11

44、.3）；z为螺栓数目； ri为第i个螺栓轴线刀螺栓组对称中心O的距离。二、受转矩T的螺栓组联接 当采用铰制孔螺栓连接时，底板转矩T作用下，有绕转动中心O转动的趋势，而各个螺栓联接处将受到横向工作剪力Fsi。 取出底板作为研究对象，假设：第i个螺栓在联接处所受到的横向工作剪力Fsi集中作用于第i个螺栓孔中心，并与底板转动中心O之连线相垂直。由底板平衡条件得：显然，每个螺栓所受到的Fsi与其位置，即ri有关。根据85zs1 1s2 2szsi ii=1zF rF rF rF rT二、受转矩T的螺栓组联接前面的假设，底板在转矩T作用下有绕转动中心O转动的趋势。由于底板的刚度远远大于螺栓杆的剪切刚度，

45、因此可以将底板认为是刚性体。故，各个螺栓的剪切变形量i将与螺栓中心置底板转动中心O之距离ri成正比，即：i ri。又由于每个螺栓的剪切刚度Fsi/i（GA）相同，故：Fsi i GAri ，即： Fsi Cri 。将上式代入到平衡方程86zsi ii=1F rT中得：21ziiCrT21ziiCTr或：21isiiziiTrFCrr二、受转矩T的螺栓组联接 因此，距底板转动中心O越远的螺栓所受到的横向工作剪力也就越大，即：求得的最大横向工作剪力，按铰制孔螺栓联接的剪切强度条件和挤压强度条件，可以求得铰制孔螺栓的直径。8721isiiziiTrFCrrmaxmax21sziiTrFr三、受轴向载

46、荷三、受轴向载荷F的螺栓组联接的螺栓组联接 下图所示为一受F的气缸盖螺栓组联接。 F的作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心。 计算时，认为螺栓平均受载，则每个螺栓联接处所受的轴向工作载荷为：应该指出的是，各螺栓除承受轴向工作载荷F外，还受有预紧力F0的作用。因此,各螺栓在工作时所受的总拉力F2并不等于F与F0之和，而是应按：计算总拉力F2。8820bbmCFFFCCFFz四、受倾覆力矩四、受倾覆力矩M的螺栓组联接的螺栓组联接 下图为一受倾覆力矩M的底板螺栓组联接的示例。倾覆力矩M作用在通过x-x轴并垂直于联接结合面的对称平面内。89四、受倾覆力矩四、受倾覆力矩M的螺栓组联接的螺栓组联接

47、 底板承受倾覆力矩作用前，由于螺栓已拧紧，螺栓承受预紧力F0，有均匀的伸长，地基在各螺栓的F0作用下，有均匀的压缩；当底板受到倾覆力矩作用后，它绕90四、受倾覆力矩四、受倾覆力矩M的螺栓组联接的螺栓组联接轴线O-O倾转一个角度，假定底板仍保持平面。此时，在轴线O-O左侧，地基压缩变形量被放松，螺栓被进一步拉伸；在右侧，则螺栓拉力被放松，地基压缩变形量被进一步增大。被进一步增大。91四、受倾覆力矩四、受倾覆力矩M的螺栓组联接的螺栓组联接 上述过程，可用单个螺栓一地基的受力变形图来表示。为简便起见，地基与底板的互相作用力以作用在各螺栓中心的集中力代表。如图所示，斜线ObA表示螺栓的受力变形线，斜线

48、OmA表示地基的受力变形线。在倾覆力矩M作用以前，螺栓和地基的工作点都处于A点。底板上受到的合力为零。当底板上受到外加的倾覆力矩M后，在倾转轴线O-O左侧，螺栓与地基的工作点分别移至B1与C1点。两者作用到底板上的合92四、受倾覆力矩四、受倾覆力矩M的螺栓组联接的螺栓组联接力的大小等于螺栓的工作载荷F，方向向下。在O-O右侧，螺栓与地基的工作点分别移至B2与C2点，两者作用到底板上的合力等于载荷Fm，其大小等于工作载荷F，但方向向上(注意右侧螺栓的工作载荷为零)。作用在O-O两侧底板上的两个93四、受倾覆力矩四、受倾覆力矩M的螺栓组联接的螺栓组联接总合力，对O-O形成一个力矩。这个力矩应与外加

49、的倾覆力矩M平衡，即：因结合面仍为平面，所以：94ziii=1MFLiiFCLz2ii=1CMLz2iiii=1FMLL四、受倾覆力矩四、受倾覆力矩M的螺栓组联接的螺栓组联接于是螺栓所受的最大工作载荷为：式中：z总的螺栓个数； Li各螺栓轴线到底 板轴线O-O的距离； LmaxLi中最大的值 根据该最大轴向工作载荷即可进行单个螺栓的强度计算。由 Fmax 求出螺栓的总拉力 F2：95z2iiii=1FMLLz2maxmaxii=1FMLL20maxbbmCFFFCC5-6由下式设计或校核： 为了防止接合面受压最大处被压溃，应校核受载后地基接合面压应力的最大值不超过允许值，以及受压最小处出现间隙

50、，即最小值不小于零：式中： 地基接合面在受载前由于预紧力而产生的挤压应力； 倾覆M在地基接合面上产生的附加挤 压应力的最大值。PPPPmaxmaxminmax0PPPWMCCCmbmPmax地基的相对刚度mbmCCC 2211.34caFd0=PzFAp为地基接合面的许用挤压应力，可由P79页表5-6查出。5-6总结：总结：螺栓组的设计包括两部分内容：螺栓组的设计包括两部分内容：a) . 正确进行结构设计，正确进行结构设计，通过受力分析找出受力最大的螺栓；通过受力分析找出受力最大的螺栓；b). 按照单个螺栓连按照单个螺栓连接的强度计算公式来设计这个受力最大的螺栓的尺寸，接的强度计算公式来设计这

51、个受力最大的螺栓的尺寸，其余螺栓则按同样尺寸选用。其余螺栓则按同样尺寸选用。设计时应正确解决的几个问题：设计时应正确解决的几个问题：a). 螺栓组的布置，一螺栓组的布置，一般可参考现有设备由经验确定；也可先将总载荷分解，般可参考现有设备由经验确定；也可先将总载荷分解，再按各种载荷进行分配计算，在叠加，得到总载荷在各再按各种载荷进行分配计算，在叠加，得到总载荷在各螺栓中的分配情况；螺栓中的分配情况；b). 确定螺栓的拧紧力矩；必要时确定螺栓的拧紧力矩；必要时将这一结果标注到相应的图纸上；将这一结果标注到相应的图纸上；c). 确定螺栓直径确定螺栓直径 ，据此确定螺栓其他部分尺寸，并进行精确校核，疲

52、劳强据此确定螺栓其他部分尺寸，并进行精确校核，疲劳强度校核时应特别注意受力变形线图；度校核时应特别注意受力变形线图；d). 注意采取适当注意采取适当措施提高螺栓连接强度。措施提高螺栓连接强度。铰制铰制螺栓螺栓普通普通螺栓螺栓直接以直接以Fmax代入剪切和挤压代入剪切和挤压强度计算；而预紧力仅起保强度计算；而预紧力仅起保证连接紧固作用证连接紧固作用各螺栓受相等预紧力各螺栓受相等预紧力及不相等横向工作载及不相等横向工作载荷，受力最大的螺栓荷，受力最大的螺栓距形心最远距形心最远以以F代入强度计算代入强度计算紧连接紧连接铰制铰制螺栓螺栓对受力最大螺栓进行强度计对受力最大螺栓进行强度计算而且应满足下式：

53、算而且应满足下式：各螺栓所受轴向工作各螺栓所受轴向工作载荷不相等，其中受载荷不相等，其中受载荷最大的螺栓距螺载荷最大的螺栓距螺栓组对称轴线最远栓组对称轴线最远倾覆力倾覆力矩矩M各螺栓仅受相等的预各螺栓仅受相等的预紧力紧力转转矩矩T松连接松连接各螺栓所受轴向工作各螺栓所受轴向工作载荷相等载荷相等轴向载轴向载荷荷F普通螺栓普通螺栓各螺栓所受横向工作各螺栓所受横向工作载荷相等载荷相等横向载横向载荷荷F备注备注受力最大螺受力最大螺栓的受力栓的受力组中各螺栓受力状况组中各螺栓受力状况螺栓组螺栓组受力受力zFFFKizFfS0FzhdsPmin Fzds24zFFFCCCFFmbb02ziiSrfTKF1

54、0ziirTrF1maxmaxPPPPmaxmax 00maxminPPPziiLMLF12maxmax99 实际使用中的螺栓组所受工作载荷可以是上述实际使用中的螺栓组所受工作载荷可以是上述四种受力状态的不同组合。分析时可先将复杂受力四种受力状态的不同组合。分析时可先将复杂受力状态分解为上述四种简单受力状态，再将其各自结状态分解为上述四种简单受力状态，再将其各自结果向量叠加，便得到每个螺栓的总的工作载荷。果向量叠加，便得到每个螺栓的总的工作载荷。 一般说，对普通螺栓可按轴向载荷或（和）倾一般说，对普通螺栓可按轴向载荷或（和）倾覆力矩确定工作拉力；按横向载荷或（和）转矩确覆力矩确定工作拉力；按横

55、向载荷或（和）转矩确定连接所需的最小预紧力，然后求出螺栓的总拉力。定连接所需的最小预紧力，然后求出螺栓的总拉力。对于铰制孔用螺栓则按横向载荷或（和）转矩确定对于铰制孔用螺栓则按横向载荷或（和）转矩确定螺栓的工作剪力，求得受力最大的螺栓及其受的剪螺栓的工作剪力，求得受力最大的螺栓及其受的剪力后，再进行单个螺栓连接的强度计算。力后，再进行单个螺栓连接的强度计算。100 对于复杂的受力状态，可以化简为上述四种简单受力状态，再按力的叠加原理求出螺栓受力。求出受力最大螺栓的力值后，即可进行单个螺栓连接强度计算。 受复合载荷的螺栓 组连接 横向荷载+轴向载荷+翻转力矩101受复合载荷的螺栓组连接 横向载荷

56、+ 旋转力矩 1021031041055-7 螺纹连接件的材螺纹连接件的材料和许用应力料和许用应力螺纹连接件的材料螺纹连接件的材料标准螺纹连接件的标记标准螺纹连接件的标记螺纹连接件的许用应力螺纹连接件的许用应力5-7螺纹连接件的材料螺纹连接件的材料n常用材料：常用材料：Q235, 10, 35 , 45 号钢号钢n变载、振动、冲击的连接，可用合金钢：变载、振动、冲击的连接，可用合金钢：40Cr, 30CrMnSi, 15MnVB等等n特殊用途：特种钢、铜合金、铝合金等特殊用途：特种钢、铜合金、铝合金等n螺母：应比相配合螺栓硬度低螺母：应比相配合螺栓硬度低2040HB。n螺母：性能等级应不低于相

57、配合螺栓的性能等级螺母：性能等级应不低于相配合螺栓的性能等级n垫圈：普通垫圈用垫圈：普通垫圈用Q235、35号钢，弹簧垫圈用号钢，弹簧垫圈用65Mn且经热处理及表面处理且经热处理及表面处理5-7标准螺纹连接件的标记标准螺纹连接件的标记 螺栓、螺钉、螺柱性能等级分十级，其标螺栓、螺钉、螺柱性能等级分十级，其标记由两部分数字组成，之间用记由两部分数字组成，之间用“ ”分隔开。第分隔开。第一部分数字（一部分数字（“ ”前）前） ：表示：表示B的的1/100,即：即：b/100；第二部分数字（；第二部分数字（“ ”后）：表示后）：表示s或或0.2与与B比值的比值的10倍，即倍，即10 s/ B ，单位

58、：，单位：MPa。 如：标记为如：标记为6.8的大径为的大径为20的螺栓的螺栓 B =600MPa，s =8 B /10=480MPa 标记为：标记为：M206.8 螺母的性能等级分螺母的性能等级分7级，由级，由412表示，表表示，表示螺母所能承受最小应力的示螺母所能承受最小应力的1/100（min/100）5-7n许用拉应力：许用拉应力：n许用切应力：许用切应力：n许用挤压应力：许用挤压应力： sS sS螺纹连接件的许用应力螺纹连接件的许用应力 许用应力与载荷性质、装配情况、螺纹连接件许用应力与载荷性质、装配情况、螺纹连接件材料、结构尺寸等因素有关。材料、结构尺寸等因素有关。minppS 式

59、中，式中，s为螺纹连接件的屈服极限，根据其性能等级确定；为螺纹连接件的屈服极限，根据其性能等级确定；lim为连接件与被连接件中较弱的极限应力，若均为钢为连接件与被连接件中较弱的极限应力，若均为钢材，则取材料的屈服极限材，则取材料的屈服极限s；若被连接件是铸件，则取其铸；若被连接件是铸件，则取其铸件的强度极限件的强度极限B。S、S、Sp为安全系数，参见下表。为安全系数，参见下表。 1105-8 提高螺纹连接强度提高螺纹连接强度的措施的措施降低应力幅，提高螺栓疲劳强度降低应力幅，提高螺栓疲劳强度改善螺纹牙上载荷分布不均匀现象改善螺纹牙上载荷分布不均匀现象减小应力集中减小应力集中采用合理的制造工艺方

60、法采用合理的制造工艺方法5-8降低应力幅，提高螺栓疲劳强度降低应力幅，提高螺栓疲劳强度由式由式 可知：可知：减小螺栓刚度减小螺栓刚度Cb或增大被连接件的刚度或增大被连接件的刚度Cm都都可以减小应力幅，提高螺栓的疲劳性能。可以减小应力幅，提高螺栓的疲劳性能。但是，但是， F1减小，连接的减小，连接的紧密性受到了影响。紧密性受到了影响。可在不影响静强度的可在不影响静强度的条件下增大预紧力，以保持连接紧密性。条件下增大预紧力，以保持连接紧密性。下面从力和变形线图方面分析：下面从力和变形线图方面分析：21minmax22dFCCCmbbaFCCCFFmbm015-8F1F2F1F2FF b bCbCb