第3章螺纹联接课件

大径d是公称直径小径是强度计算直径第3章螺纹连接§3-1螺纹一、螺纹参数三角形β二、螺纹类型及应用螺纹副自锁条件螺纹副效率矩形=0梯形β三角形（普通）螺纹自锁性好，用于连接。矩形、梯形螺纹传动效率高，用于传动。1、螺栓连接装拆方便螺栓受拉FF普通螺栓连接预紧力铰制孔螺栓连接螺栓受剪切、挤压FF用于横向载荷大的连接§3-2螺纹连接的类型及应用3、双头螺柱连接用于经常装拆的连接双头螺柱受拉F2、螺钉连接用于不经常装拆的连接F螺钉受拉预紧力预紧力4、紧定螺钉连接螺纹副摩擦阻力矩螺母和支承面上的摩擦阻力矩一、螺纹连接的预紧§3-3螺纹连接的预紧和防松1、摩擦防松对顶螺母二、螺纹连接的防松弹簧垫圈2、机械防松开口销与槽形螺母止动垫片3、铆冲防松§3-4螺栓组连接的设计一、结构设计1、联接接合面的几何形状要有对称性2、螺栓的排列应有合理的间距和边距

3、分布在圆周上的螺栓数目应为偶数二、螺栓组连接的受力分析螺栓组受力分析的目的：分析螺栓组中各螺栓的受力情况，找出受力最大的螺栓，以便进行强度计算。螺栓组受的外载在情况：几点假设：（1）所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同；（2）螺栓的对称中心与连接结合面的形心重合；（3）受载后连接结合面仍保持为平面。1、受横向载荷的螺栓组连接二、螺栓组连接的受力分析连接的不滑移条件：用普通螺栓连接用铰制孔螺栓连接螺栓受剪力2、受转矩的螺栓组连接用普通螺栓连接连接的不滑移条件：用铰制孔螺栓连接受载最大的螺栓所受剪力3.受轴向载荷的螺栓组连接气缸螺栓联接图螺栓工作拉力Fp=1000N,z=3,f=0.15,Ks=1.2。求F∑=?解不滑移条件：F∑F∑

160120T=100N·m,z=6,求Fmax=?F1=?r1r2r1=60mm,r2=100mm一、受拉螺栓连接强度计算1.3系数是考虑拧紧剪应力的影响1、仅受预紧力的紧螺栓连接FF§3-5单个螺栓连接的强度计算例1：普通螺栓连接，3个螺栓,[σ]=200MPa,f=0.15,Ks=1.2,F∑=15000N,求所需螺栓的直径d1？1)不滑移条件：=20000N2)强度条件：=12.86mmM16d1=13.835mm查标准:2、受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接预紧力螺栓承受的总拉力？螺栓工作拉力气缸螺栓联接图已受工作载荷螺栓所受的总拉力残余预紧力未拧紧已拧紧,未受工作载荷螺栓刚度被联接件刚度力变形力变形力变形力变形相对刚度变形力是静强度计算当工作拉力F变化时，应验算疲劳强度安全系数。总拉力p按验算疲劳强度安全系数变形力0二、受剪螺栓连接的强度计算一、降低应力幅§3-6提高螺纹连接强度的措施减小螺栓刚度（空心螺栓、加长螺栓）增大被连接件刚度（用金属垫片）F减小螺栓刚度,增大被连接件刚度，同时增加预紧力。1、减小螺栓刚度空心螺栓、加长螺栓悬置螺母二、改善螺纹牙间的载荷分布三、减小应力集中悬置螺母凸台与沉孔五、采用合理的制造方法四、避免附加弯矩螺栓组受力分析轴向力横向力旋转力矩翻转力矩F=F∑/z受拉受剪受拉受剪受拉螺栓受变载：紧联接受Fp和Fσa影响疲劳强度单个螺栓强度计算受剪螺栓：松联接：仅受Fp：受静载：例1：一横板用两个普通螺栓联在立柱上，已知P=4000N，L=200mm，a=100mm,f=0.15,试求螺栓小径。LaP解:1、将外力P移至接合面形心2、求螺栓联接处的横向载荷FPLaPT=P*L转矩PPLaTFF3、求螺栓的预紧力PLaPTFF不滑移条件：4、求螺栓小径*讨论1）其他条件不变，使螺栓之间的距离由100增至200mm,对连接有何影响？LaPa结论：受转矩和倾覆力矩作用的螺栓组，螺栓应远离螺栓组形心或旋转轴线。分析：当两个螺栓水平放置时的计算过程PLa例2:图示气缸盖用6个普通螺栓联接,已知气缸压力p=2MPa，D=80mm,取试求:1、螺栓小径;2、安装时预紧力pD解：1、求工作拉力F气缸螺栓联接图2、求总拉力3、求螺栓小径4、求螺栓的预紧力F力变形习题1、普通螺纹其

直径为公称直径，其

直径作为强度计算时危险截面直径。2、标记为M12×1.5-5g6g的螺纹，其公称直径为

mm，螺距为

mm。3、拧紧螺纹的力矩包括1)

力矩和2)力矩。4、螺纹连接防松的本质在于

。5、举出两种靠摩擦防松的实例：1)

；2)

。6、开口销与六角开槽螺母组成的防松，依据的是

防松的原理。7、一组螺栓连接中，螺栓的个数一般应取成

数。8、进行螺栓组受力分析的目的是

。9、螺栓组采用普通螺栓连接，承受横向外载荷，则螺栓本身所受的载荷是

。10、

螺栓的刚度，

被连接件的刚度，可提高受轴向载荷螺栓连接的强度。本章作业：P57习题3-7，3-8，3-91、用铰制孔用螺栓联接两块钢板，当其他条件不变时，螺栓的直径增加一倍，挤压应力将减少为原来的

a)1／2b)1／4c)3／4d)3／82、对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，若轴向工作载荷F在0～1000N之间循环变化，则该连接螺栓所受拉应力的类型为

。A.非对称循环应力B.脉动循环变应力C.对称循环变应力D.非稳定循环变应力1、有一受预紧力Fp和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知:Fp＝1000N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N，试计算:(1)该螺栓所受的总拉力FQ;(2)残余预紧力Fp′;(3)在预紧力Fp不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少?QQ2、设计图示螺纹联接：1.受拉螺栓2.受剪螺栓解：一）受力分析RTFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFSTR=Q/2=10000NQT=R×300=3000000N.mmR使各螺栓受到横向工作载荷FSR：FSR=R/4=2500（N）受载最大的螺栓：受拉螺栓：受剪螺栓：二）设计计算

受拉螺栓

由预紧力Fp产生的摩擦力来传递外载荷FS。（取：KS=1.3、f

=0.13）QFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFST

受剪螺栓选择螺栓性能等级5.6受载最大螺栓的横向载荷为：Fmax=9014（N）螺栓性能等级5.6

比较d>>d03一钢板采用三个铰制孔螺栓联接,下列三个方案哪个最好?F