螺纹连接受力分析

1、螺纹连接受力分析一、螺纹强度校核把螺母的一圈螺纹沿大径展开，螺杆的一圈螺纹沿小径展开，视为悬臂梁，如图。相关参数：轴向力F，旋合螺纹圈数z （因为旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z不宜大于10）；螺纹牙底宽度b，螺纹工作高度龙，每圈螺纹牙的平均受力为Fz，作用在中径上。螺母内螺纹，大径、中径、小径分别为D、 % D。螺杆夕卜螺纹，大径、中径、小径分别为d、。bb螺母的一圈沿大径展开螺杆的一圈沿小径展开挤压强度螺母一圈挤压面面积为兀D2。，螺杆一圈挤压面积为兀d 2 h。F F z r , 螺母挤压强度b p =工=Dh Q p 2F F z 螺杆挤压强度bp - a -兀d h ”p 12bp为

2、挤压应力，b为许用挤压应力。剪切强度螺母剪切面面积为兀Db，螺杆剪切面面积兀db。 1螺母，剪切强度c = = 云7 K A 兀Db螺杆，剪切强度C= F = T E A 兀d b1bE = 0.6b， b = s为材料许用拉应力，b为材料屈服应力。 n安全系数，一般取35。3.弯曲强度3.弯曲强度危险截面螺纹牙根部，A-A。危险截面螺纹牙根部，A-A。螺母M3Fh弯曲强度 b=广声 9 b 螺杆 M3Fh八、弯曲强度b = g b W 兀 d b 2 zb1其中D - 其中D - DL :弯曲力臂，螺母L = 一-螺杆LFM :弯矩，螺母FM :弯矩，螺母M = F - L = zDD22兀

3、Db 2w :抗弯模量，螺母w = -6兀d b 2螺杆W = 464.气：螺纹牙的许用弯曲应力，对钢材，气二顷加4.气：螺纹牙的许用弯曲应力，对钢材，气二顷加自锁性能自锁条件w v，V其中，螺旋升角W = 其中，螺旋升角W = arctan ： = arctan 兀d2np一-，螺距、导程、线数之间关系：S兀d2nP ；ffcos P当量摩擦角 W = arctan f = arctanf为螺旋副的滑动摩擦系数，无量纲，定期润滑条件下，可取0.130.17；P为牙侧角，为牙型角a的一半，p=a;2螺杆强度1、实心., F F ,螺杆 c - :- - c A 兀 d 2 42、空心按实际情况

4、计算3、普通螺纹F F c = _ = _A E牛4 c 4d :普通螺纹螺栓拉断截面， d :普通螺纹螺栓拉断截面， c是一个经验值，其经验计算公式为dcc其中，c 为材料的许用拉应力，b = 了，cs为屈服应力，为安全系数，一般取35。二、螺栓连接强度预紧力计算：一般，螺栓预紧应力可达到材料屈服应力的50%70%。T :预紧力矩，T = K - Fd，K为拧紧力系数，d为螺纹公称直径，F :预紧力，F0 =气-A，c。：预紧应力，c= 0.50.7b，, c 为材料屈服应力A，：螺纹部分危险剖面的面积，A，=兀d;4d :螺纹部分危险剖面的计算直径，d =(d + d )；2，d = d

5、- H; 6，23 .31松螺栓连接松螺栓连接，工作载荷F，螺栓危险截面强度c =F = : / c A 兀 d 2 4紧螺栓连接紧螺栓连接，无工作载荷时。F螺栓危险截面拉伸应力c，危险截面扭转切应力兀d 2 4F tan & +W ) d 2兀 d 3 16F tan & +W ) d 2兀 d 3 16itanw + tanwV1 tanw tanwV2dF2 0di兀d2 4n 0.5b根据第四强度理论，螺栓预紧状态下，螺栓危险截面计算应力bca=加 2 + 3t 2 = (b 2 + 3(0.5b ) n 1.3b = 1.3F0 0。1（3）预紧系数K =-，螺栓的相对刚度C = 匕 。f F - Fk C + C由几何关系求得，螺栓拉力增量AF =七-F，螺栓预紧力F0=气+（F-AF ）=气+（1-Ck）F螺栓总拉力F = F/AF = F0+ Ck -F（4）设计步骤：根据连接的受载情况，求螺栓工作拉力F ；根据连接的工作要求，选取人值；计算螺栓的总拉力F2=F + Fi ；螺栓强度计算及校核。三、普通螺纹相关参数螺距尸，内螺纹大径D，外螺纹大径d理论高度H = P = 0.8660P2牙底宽度b = 3 P = 0.75P工作高度 h =勺2 = 5 H = 563 P = 0.54