腹腔镜下解剖性左半肝切除术演示文稿

腹腔镜下解剖性左半肝切除术演示文稿目前一页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹联接和螺旋传动目前二页\总数二百四十九页\编于十七点目前三页\总数二百四十九页\编于十七点第六章螺纹联接和螺旋传动§6-1螺纹§6-2螺纹联接的类型和标准联接件§6-3螺纹联接的预紧§6-4螺纹联接的防松§6-5单个螺栓联接的强度计算§6-6螺栓组联接的设计§6-7提高螺纹联接强度的措施目前四页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹连接目前五页\总数二百四十九页\编于十七点

一字螺钉六角螺栓十字螺钉内六角螺栓紧定螺钉自攻螺钉翼形螺钉圆头螺钉六角螺母盖形螺母开槽六角螺母翼形螺母螺纹连接目前六页\总数二百四十九页\编于十七点§6-0引言由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。机械零件之间的联接分为：被联接件之间相互完全固定。（形锁合、摩擦锁合、材料锁合）被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。静联接：动联接：本课程介绍的联接主要是静联接。联接的类型：螺纹联接键联接、花键联接、销联接弹性环联接等铆接焊接粘接联接可拆联接不可拆联接过盈联接（介于两者之间）目前七页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹的形成d2螺旋线——一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺纹——一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹目前八页\总数二百四十九页\编于十七点

牙型角为60,牙根较厚，强度较高。同一公称直径的普通螺纹可分为粗牙、细牙。

普通螺纹(M)60°螺纹目前九页\总数二百四十九页\编于十七点

牙型角为55

，牙顶呈圆弧形。其公称直径近似为管子的孔径，以英寸为单位。旋合螺纹之间没有径向间隙，紧密性好。如果要求连接具有密封性时，需添加密封物。55°非密封管螺纹(G)55°螺纹目前十页\总数二百四十九页\编于十七点55°非密封管螺纹螺纹目前十一页\总数二百四十九页\编于十七点

牙型角为55

，牙顶呈圆弧形。螺纹分布在1:16的圆锥管壁上。内外螺纹配合时没有间隙，不用填料也可以保证不渗漏，拧紧时可消除制造误差或磨损所产生的间隙。55°密封管螺纹（R）55°螺纹目前十二页\总数二百四十九页\编于十七点

牙型为等腰梯型，牙型角为30。梯形螺纹的效率比矩形螺纹低，但牙根的强度较高，易于加工，对中性好，当采用剖分式螺纹时，还可以消除因磨损而产生的间隙。梯形螺纹(Tr)30°螺纹目前十三页\总数二百四十九页\编于十七点

牙型为锯齿型，工作面的牙型边倾斜角为3，非工作面的牙型边倾斜角为30。比梯形螺纹牙根强度高。锯齿形螺纹(B)30°3°螺纹目前十四页\总数二百四十九页\编于十七点

以上的螺纹有些只要标注牙型代号，就能分辨出螺纹种类，称为标准螺纹。

有些螺纹，必须画出牙型才能加工，例如方牙螺纹，称为非标准螺纹。标准螺纹与非标准螺纹螺纹目前十五页\总数二百四十九页\编于十七点

螺纹牙型为正方形，牙厚是螺距的一半。矩形螺纹不是标准螺纹，没有代号。标注时应注出大径、小径和螺距。矩形螺纹螺纹目前十六页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹的牙型矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹15º30º3º30º目前十七页\总数二百四十九页\编于十七点联接螺纹传动螺纹MGTrB粗牙细牙螺纹管螺纹梯形螺纹锯齿形

螺

纹普通是最常用的联接螺纹用于细小的精密或薄壁零件用于水管、油管、气管等薄壁管子上，用于管路的联接。用于各种机床的丝杠，做传动用。只能传递单方向的动力。螺纹种类特征代号外形图用途常用的几种螺纹的特征代号及用途目前十八页\总数二百四十九页\编于十七点外螺纹内螺纹目前十九页\总数二百四十九页\编于十七点螺旋线A制在回转体外表面的螺纹为外螺纹车刀制在回转体内表面的螺纹为内螺纹形成卡盘目前二十页\总数二百四十九页\编于十七点车外螺纹车内螺纹工件卡盘螺尾和退刀槽螺纹的加工方法：车刀目前二十一页\总数二百四十九页\编于十七点螺尾开始退刀退出车刀退刀槽车刀车刀内退刀槽外退刀槽退刀纹螺纹收尾目前二十二页\总数二百四十九页\编于十七点外螺纹制作：

把工件车到一定的尺寸，用板牙绞出外螺纹；

工程上大量制造的尺寸较小的外螺纹件用搓丝机制作。搓丝机搓板板牙工件目前二十三页\总数二百四十九页\编于十七点内螺纹制作

首先用钻头在工件上钻孔，再用丝锥攻丝得到内螺纹。目前二十四页\总数二百四十九页\编于十七点§6-1螺纹⑴螺纹的牙型三角形在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状。梯形锯齿形常用的有：牙型目前二十五页\总数二百四十九页\编于十七点⑵螺纹的大径、小径和中径大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱面的直径。D、d小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱面的直径。D1、d1牙底牙底牙顶牙顶小径大径目前二十六页\总数二百四十九页\编于十七点外螺纹内螺纹牙顶牙底牙底牙顶大径D、d小径D1、d1中径D2、d2螺纹的中径：一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。目前二十七页\总数二百四十九页\编于十七点⑶螺纹的线数n沿一条螺旋线形成的螺纹叫做单线螺纹；沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫做多线螺纹。单线螺纹双线螺纹目前二十八页\总数二百四十九页\编于十七点⑷螺距和导程螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离P称为螺距。同一条螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离Ph称为导程。单线螺纹：P=Ph多线螺纹：P=Ph/n=导程螺距螺距导程目前二十九页\总数二百四十九页\编于十七点单线螺纹多线螺纹P=L/n螺距(P)导程(L)目前三十页\总数二百四十九页\编于十七点⑸螺纹的旋向右旋(常用)左旋注意：只有上述各要素完全相同的内、外螺纹才能旋合在一起。目前三十一页\总数二百四十九页\编于十七点螺旋在上方用右旋，则顺时针方向是搬紧，合乎用力习惯。反之，在下方用左旋则顺时针方向是搬紧，合乎用力习惯。目前三十二页\总数二百四十九页\编于十七点§5-1螺纹大径d－－是螺纹的公称直径。小径d1－－常用于强度计算。中径d2－－常用于几何计算。螺距P－－相邻两螺纹牙上对应点间的轴向距离。导程S－－沿螺纹上同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，S=nP。线数n－－螺纹的螺旋线数目。牙型角a－－在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。牙型斜角β－－在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂线之间的夹角。（6）螺纹的角度目前三十三页\总数二百四十九页\编于十七点目前三十四页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹升角y－－螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。目前三十五页\总数二百四十九页\编于十七点目前三十六页\总数二百四十九页\编于十七点A－A（7）螺纹连接的画法AA旋入深度画图要点：★大径线和大径线对齐；小径线和小径线对齐。★旋合部分按外螺纹画；其余部分按各自的规定画。按不剖画内、外螺纹剖面线方向相反为什么？目前三十七页\总数二百四十九页\编于十七点画图步骤：★画外螺纹★确定内螺纹的端面位置★画内螺纹及其余部分投影目前三十八页\总数二百四十九页\编于十七点大径线画粗实线倒角圆不画小径圆约画3/4圈外螺纹剖视画法：小径大径A－A螺纹终止线画一小段剖面线画到大径线AA小径线画细实线且画到倒角内小径≈0.85d螺纹终止线画粗实线目前三十九页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹终止线大径线画细实线小径线画粗实线倒角圆不画大径圆约画3/4圈剖面线画到小径线即粗实线位置AAA－A目前四十页\总数二百四十九页\编于十七点（8）螺纹的标注⒈标注的基本格式特征代号公称直径×导程(P螺距)旋向公差带代号－旋合长度代号☆粗牙螺纹不标注螺距。☆旋合长度为中等时，“N”可省略。☆右旋螺纹不用标注旋向，左旋时则标注LH。右旋左旋长：L中等：N短：S中径和顶径公差带代号－☆单线螺纹改为。导程(P螺距)螺距☆公差带代号应按顺序标注中径、顶径公差带代号。目前四十一页\总数二百四十九页\编于十七点注意事项

粗牙螺纹不标注螺距。管螺纹公称直径为英寸，近似等于管子的通径。其公差等级代号外螺纹为A、B两级，内螺纹仅一种公差等级，故不标注。

右旋螺纹不用标注旋向，左旋时则标注LH。

公差带代号应按顺序标注中径、顶径公差带代号。内螺纹G、H两种；外螺纹e、f、g、h四种。若中径和顶径的公差带相同时，只注一个。

单线螺纹导程(P螺距)螺距改为。目前四十二页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹各种数据的查表G1M30M20×1.5-6g-LHTr24×10(p5)B40×32(P8)大径小径导程旋向线数标记螺纹名称螺距公称尺寸牙型3026.2113.5右1普通粗牙螺纹3.530三角形60度2018.3761.5左1普通细牙螺纹1.520三角形60度2410右2梯形螺纹524梯形30度4032右4锯齿形螺纹840锯齿形30度33.24930.2912.309右1普通粗牙螺纹2.3091英寸三角形55度18.50目前四十三页\总数二百四十九页\编于十七点标注示例M20×2－5g6g－S－

LH普通螺纹

大径d＝20

螺距P=2(细牙)短旋合长度

顶径公差带代号中径公差带代号

例1：例2：Tr40×14(P7)－7H－L梯形螺纹

大径D＝40导程14螺距7线数2中径、顶径公差带代号长旋合长度右旋螺纹的标记左旋

目前四十四页\总数二百四十九页\编于十七点M20×2LH－5g6g－S普通螺纹大径d＝20螺距P2(细牙)短旋合长度顶径公差带代号左旋中径公差带代号例3：例4：Tr40×14(P7)－7H－L梯形螺纹大径D＝40导程14螺距P7线数2中径、顶径公差带代号长旋合长度右旋目前四十五页\总数二百四十九页\编于十七点2）螺母3）垫圈六角螺母六角开槽螺母圆螺母平垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈螺纹紧固件连接目前四十六页\总数二百四十九页\编于十七点

4）螺纹紧固件的标记方法名称标准编号形式与尺寸材料热处理表面处理螺纹紧固件连接目前四十七页\总数二百四十九页\编于十七点例:螺纹规格d=M12，公称长度L=80，性能等级为4.8级，不进行表面处理，全螺纹，C级的六角头螺栓：螺栓GB/T5780-2000M12×80a）螺栓标记:

螺栓标准号螺纹规格×有效长度螺纹紧固件连接目前四十八页\总数二百四十九页\编于十七点例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。

螺母GB/T6170-2000M12b）螺母标记:

螺母标准号螺纹规格螺纹紧固件连接目前四十九页\总数二百四十九页\编于十七点例:标准系列，公称尺寸d=8，性能等级为140HV，不经表面处理的平垫圈垫圈GB/T97.1-20008c）垫圈标记:

垫圈标准号公称直径螺纹紧固件连接目前五十页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹的类型螺纹分为外螺纹内螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹左旋右旋常用右旋效率较高，主要用于螺旋传动此外，还有管螺纹：主要用于管路的联接。按牙型的不同分为普通螺纹：矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹效率低，易自锁，多用于联接。？目前五十一页\总数二百四十九页\编于十七点目前五十二页\总数二百四十九页\编于十七点??目前五十三页\总数二百四十九页\编于十七点Fad2dd1y目前五十四页\总数二百四十九页\编于十七点目前五十五页\总数二百四十九页\编于十七点过大的螺旋升角制造困难,而且当角度大于25度后效率相差不大了.一般取不大于20---25度.目前五十六页\总数二百四十九页\编于十七点目前五十七页\总数二百四十九页\编于十七点目前五十八页\总数二百四十九页\编于十七点目前五十九页\总数二百四十九页\编于十七点目前六十页\总数二百四十九页\编于十七点传动应效率高,希望螺旋升角大紧固要求自锁,希望螺旋升角小牙型角小摩擦就小，易于传动，但太小则牙根强度不够。、牙型角大摩擦就大，易于紧固连接，但太大拧紧费力目前六十一页\总数二百四十九页\编于十七点V目前六十二页\总数二百四十九页\编于十七点目前六十三页\总数二百四十九页\编于十七点§6-2螺纹联接的类型和标准联接件一．基本类型（请掌握各联接的特点及适用场合）1．螺栓联接普通螺栓联接（受拉螺栓联接）铰制孔用螺栓联接(受剪螺栓联接)2．双头螺柱联接（常拆场合）3．螺钉联接（不常拆场合）4．紧定螺钉联接★★普通螺栓既可用来承担轴向载荷也可用来承担横向载荷，但铰制孔用螺栓一般用来承担横向载荷。目前六十四页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹紧固件连接的基本形式有：螺栓连接双头螺柱连接螺钉连接目前六十五页\总数二百四十九页\编于十七点目前六十六页\总数二百四十九页\编于十七点普通螺栓连接目前六十七页\总数二百四十九页\编于十七点l计=t1+t2+0.15d(垫圈厚)+0.8d(螺母厚)+0.3d★螺栓、垫圈、螺母按不剖画★螺栓的有效长度按下式计算计算后查表取标准值★两块板的剖面线方向相反t1l0.3d

t2★被连接件的孔径=1.1d目前六十八页\总数二百四十九页\编于十七点普通螺栓联接目前六十九页\总数二百四十九页\编于十七点普通螺栓联接目前七十页\总数二百四十九页\编于十七点普通螺栓联接目前七十一页\总数二百四十九页\编于十七点普通螺栓联接目前七十二页\总数二百四十九页\编于十七点普通螺栓联接目前七十三页\总数二百四十九页\编于十七点铰制孔用螺栓联接目前七十四页\总数二百四十九页\编于十七点铰制孔用螺栓联接目前七十五页\总数二百四十九页\编于十七点铰制孔用螺栓联接目前七十六页\总数二百四十九页\编于十七点铰制孔用螺栓联接目前七十七页\总数二百四十九页\编于十七点普通螺栓联接（受拉螺栓联接）铰制孔用螺栓联接(受剪螺栓联接)目前七十八页\总数二百四十九页\编于十七点螺纹联接的基本类型螺栓联接基本类型螺纹余留长度l1静载荷l1>=(0.3~0.5)d;变载荷l1>=0.75d;冲击载荷或弯曲载荷l1≥d;铰制孔用螺栓l1≈0;螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d;螺栓轴线到边缘的距离e=d+(3~6)mmL1铰制孔螺栓dL1目前七十九页\总数二百四十九页\编于十七点铰制孔螺栓目前八十页\总数二百四十九页\编于十七点双头螺柱联接不能采用螺栓的场合,例如:连接件之一太厚不宜采用通孔,材料又比较软.目前八十一页\总数二百四十九页\编于十七点tbmll计=t+0.15d+0.8d+0.3d

bm同螺钉,由被联接件的材料决定。螺柱长度:目前八十二页\总数二百四十九页\编于十七点设计：潘存云螺栓联接基本类型座端拧入深度H，当螺孔材料为：aee双头螺柱联接钢或青铜H=d;铸铁H=(1.25~1.5)d铝合金H=(1.5~2.5)d螺纹孔深度H1=H+(2~2.5)P;钻孔深度H2=H1+(0.5~1)d;参数l1

、e、a与螺栓相同

l1l1HHH1H1H2H2d螺钉联接目前八十三页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉联接多用于受力不大且不需要经常拆卸的场合目前八十四页\总数二百四十九页\编于十七点tbml0.5d

bm:钢：bm=d铸铁:bm=1.25d或1.5d铝:bm=2d螺钉长度：l计=bm+t目前八十五页\总数二百四十九页\编于十七点Ⅰ0.2d2.5:1dⅠ0.4d0.25dⅡ

Ⅱ2.5:1柱端紧定螺钉利用端部小圆柱插入机件上的小孔或环槽起定位、固定作用。紧定螺钉分锥端、柱端、平端三种。锥端紧定螺钉靠端部锥面顶入机件上的小锥坑起定位、固定作用。平端紧定螺钉靠其端平面与击机件的摩擦力起定位作用。目前八十六页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉联接目前八十七页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉联接目前八十八页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉联接目前八十九页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉联接目前九十页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉联接目前九十一页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉连接目前九十二页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉连接螺钉拧入深度H:

钢或青铜H≈d

铸铁H=(1.25～1.5)d

铝合金H=(1.5～2.5)d目前九十三页\总数二百四十九页\编于十七点双头螺柱连接目前九十四页\总数二百四十九页\编于十七点其他螺纹连接类型紧定螺钉连接地脚螺栓连接吊环螺栓连接T型槽螺栓连接目前九十五页\总数二百四十九页\编于十七点紧定螺钉连接目前九十六页\总数二百四十九页\编于十七点紧定螺钉连接目前九十七页\总数二百四十九页\编于十七点地脚螺栓连接目前九十八页\总数二百四十九页\编于十七点吊环螺栓连接目前九十九页\总数二百四十九页\编于十七点吊环螺栓连接目前一百页\总数二百四十九页\编于十七点T型槽螺栓连接目前一百零一页\总数二百四十九页\编于十七点例：已知被连接件:板厚δ1＝δ2＝30板宽Ｂ＝60螺栓GB/T5782-2000Ｍ24×L（螺栓长度）垫圈GB/T93-198724螺母GB/T6170-2000Ｍ24

为了提高画图速度，螺纹连接件各部分的尺寸（除公称长度外）都可用d（或Ｄ）的一定比值画出，称为比例画法。螺栓连接螺纹紧固件连接目前一百零二页\总数二百四十九页\编于十七点螺栓连接件的简化画法d1.1d0.9d0.7d120.8dL(1.5-2)d2d2.2d1.5d(0.2~0.3)d0.15d0.2d75º目前一百零三页\总数二百四十九页\编于十七点螺栓长度的选取被连接件1的厚度1=30被连接件2的厚度2=30螺栓长度L

=δ1＋δ2＋0.2d＋0.8d＋0.3d=30+30+(0.15＋0.8＋0.2)×24=91.2

将L圆整为标准螺栓系列长度100螺纹部分长度

=2d=2×24=48d1.1d0.85d0.7d120.8dL(1.5-2)d2d2.2d(0.2~0.3)d0.15d目前一百零四页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百零五页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百零六页\总数二百四十九页\编于十七点螺钉、紧定螺钉双头螺柱螺栓螺纹紧固件末端结构头部结构目前一百零七页\总数二百四十九页\编于十七点螺母六角螺母六角扁螺母六角厚螺母圆螺母螺钉、紧定螺钉双头螺柱螺栓螺纹紧固件目前一百零八页\总数二百四十九页\编于十七点1.扩大接触面、降低紧固力对被紧固件的应力集中，防止损坏被紧固件。

2.拧紧螺母时不会划伤被紧固件。

3.花垫和弹簧垫还有防止螺母松脱的作用。目前一百零九页\总数二百四十九页\编于十七点垫圈平垫圈薄平垫圈A型平垫圈B型平垫圈螺纹紧固件斜垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈作用：增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。目前一百一十页\总数二百四十九页\编于十七点1·精度等级：A、B、C

（精度由高→低）A类用于要求配合精确、防止振动的重要场合B类用于受载大且常拆、调整或变载荷的场合C类用于一般的螺纹联接的场合目前一百一十一页\总数二百四十九页\编于十七点一．预紧目的1．增加联接可靠性2．增加联接紧密性§6-3螺纹联接的预紧二．拧紧力矩Tdo预紧力F0目前一百一十二页\总数二百四十九页\编于十七点三．控制方法（控制预紧力QP的大小）目前一百一十三页\总数二百四十九页\编于十七点测力矩扳手定力矩扳手目前一百一十四页\总数二百四十九页\编于十七点●测力矩扳手目前一百一十五页\总数二百四十九页\编于十七点●定力矩扳手目前一百一十六页\总数二百四十九页\编于十七点dF2.0dDdDFf31)(tg2dFTTT0202030300cv2021≈--++=+=y目前一百一十七页\总数二百四十九页\编于十七点复习:FF0FRF0FLT目前一百一十八页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百一十九页\总数二百四十九页\编于十七点2r12r2rdrF0目前一百二十页\总数二百四十九页\编于十七点dF2.0dDdDFf31)(tg2dFTTT0202030300cv2021≈--++=+=yT1为螺旋副间的摩擦力矩T2为螺母与支承面间的摩擦力矩当F=200N,则F0=1500N,很大的力和力矩.所以对于重要螺栓不用过小的直径..目前一百二十一页\总数二百四十九页\编于十七点当F=200N,则F0=1500N,很大的力和力矩.所以对于重要螺栓不用过小的直径..目前一百二十二页\总数二百四十九页\编于十七点●测量伸长量（QP=Δl*Cb）目前一百二十三页\总数二百四十九页\编于十七点一．防松目的防松根本问题：防止螺旋副的相对转动二．防松方法：有三种（图例见下页）1．摩擦防松2．机械防松3．铆冲防松（破坏螺纹副）§5-4螺纹联接的防松目前一百二十四页\总数二百四十九页\编于十七点●摩擦防松目前一百二十五页\总数二百四十九页\编于十七点1.利用附加摩擦力防松尼龙圈锁紧螺母弹簧垫圈对顶螺母目前一百二十六页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百二十七页\总数二百四十九页\编于十七点●机械防松目前一百二十八页\总数二百四十九页\编于十七点开口销与六角开槽螺母目前一百二十九页\总数二百四十九页\编于十七点圆螺母用止动垫圈止动垫圈目前一百三十页\总数二百四十九页\编于十七点★串联钢丝目前一百三十一页\总数二百四十九页\编于十七点止动垫圈串联钢丝1~1.5P用冲头冲2~3点冲点防松法目前一百三十二页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百三十三页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百三十四页\总数二百四十九页\编于十七点一．普通螺栓联接的强度计算§5-5单个螺栓联接的强度计算失效形式：螺纹部分的塑变或断裂， 危险截面为螺纹小径d1 所对应的面积A=πd21/4设计准则：保证静强度或疲劳强度目前一百三十五页\总数二百四十九页\编于十七点d1小径目前一百三十六页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百三十七页\总数二百四十九页\编于十七点(一)松螺栓联接的强度计算

（螺母不需要拧紧、在承受工作载荷前，螺栓不受力）目前一百三十八页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百三十九页\总数二百四十九页\编于十七点(二)紧螺纹联接的强度计算

（螺母需要拧紧、承受工作载荷前，螺栓受预紧力）1．仅受预紧力时紧螺栓联接只有横向载荷,没有轴向拉力目前一百四十页\总数二百四十九页\编于十七点FFFF/2F/2目前一百四十一页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百四十二页\总数二百四十九页\编于十七点stss3.1322ca»+=由第四强度理论得到64M~10M普通螺纹的钢制螺栓对虽然同时承受拉应力和剪切应力，但只按拉应力计算，增加百分之三十拉应力做为对剪切应力的影响的考虑。目前一百四十三页\总数二百四十九页\编于十七点FFF0目前一百四十四页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百四十五页\总数二百四十九页\编于十七点①1.3的含义②危险截面在小径d1处③计算求得d1后应查标准d1,然后确定大径d如何求出预紧力F0？实际中何种情况使用上述公式？问注意目前一百四十六页\总数二百四十九页\编于十七点pFFD2．受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接目前一百四十七页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百四十八页\总数二百四十九页\编于十七点2．受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接A·单个螺栓受力变形图F目前一百四十九页\总数二百四十九页\编于十七点松弛状态受载变形预紧状态目前一百五十页\总数二百四十九页\编于十七点松弛状态受载变形预紧状态F0目前一百五十一页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百五十二页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百五十三页\总数二百四十九页\编于十七点F1FF2ΔFF0力变形目前一百五十四页\总数二百四十九页\编于十七点螺栓F0F1+F螺栓预紧力F0F1被连接件F0F1螺栓和被连接件受力与变形的关系即刚度目前一百五十五页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百五十六页\总数二百四十九页\编于十七点式中FFF2cccccFF2ccccccccccFFF20mbbmb0mbbmbmbbmb10+»®+>>»®+<<-+-----101~0,时时其值介于螺栓相对刚度被联接件刚度螺栓刚度被联接件的残余预紧力预紧力螺栓总拉力目前一百五十七页\总数二百四十九页\编于十七点螺栓相对刚度cb/(cb+cm)材料金属(无垫片)皮革铜皮石棉橡胶cb/cb+cm0.2～0.30.70.80.9目前一百五十八页\总数二百四十九页\编于十七点①F2≠F0+F②掌握变形协调图提示求出工作拉力F,确定预紧力F1,随后解出F2目前一百五十九页\总数二百四十九页\编于十七点★★求总拉力F2的二种情况：(1)由F2＝F1+F求：当有刚性或紧密性要求时不产生缝隙至少F1>0推荐：目前一百六十页\总数二百四十九页\编于十七点★★受轴向变载荷（工作拉力）作用的紧螺栓联接的计算目前一百六十一页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百六十二页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百六十三页\总数二百四十九页\编于十七点

①为什么上述螺栓联接的强度计算仅对螺栓杆进行？

②当工作载荷为变载荷时，强度计算如何进行？★★受轴向变载荷（工作拉力）作用的紧螺栓联接的强度计算：不仅要进行静强度计算，还要进行疲劳强度计算。问题螺母和螺栓是等强度的,而螺栓的小径更小.所以主要讨论螺栓的连接强度.目前一百六十四页\总数二百四十九页\编于十七点●如图为一受轴向工作载荷的紧螺栓连接工作时力和变形的关系,问:(1)螺栓刚度和被连接件的刚度大小对螺栓受力F2有何影响?(2)若预紧力F0=800N,工作载荷F=1000N,Cm=4Cb求:螺栓上的总载荷F2以及残余预紧力F1F2FF1F0目前一百六十五页\总数二百四十九页\编于十七点解:(1)减小Cb增大Cm可以使总载荷F2下降(2)F2FF1F0想一想会出现什么情况?间隙目前一百六十六页\总数二百四十九页\编于十七点●某气缸缸体与缸盖间用10个M20（d1=17.294mm）的普通螺栓联接。缸体内径D＝250mm，缸内工作压力p为0～1MPa之间变化，螺栓的屈服极限σS=340MPa,安全系数取S=2。1）若结合面上的残余预紧力F1为工作载荷的1.5倍，试校核该螺栓的静强度。2）仍按上述条件，计算汽缸工作时螺栓危险剖面上的最大拉应力，最小拉应力，平均应力和应力幅.（已知螺栓的相对刚度0.5）

目前一百六十七页\总数二百四十九页\编于十七点校核该螺栓的静强度螺栓总拉力:应力(计入切应力):安全目前一百六十八页\总数二百四十九页\编于十七点螺栓应力在F2与F0之间波动目前一百六十九页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百七十页\总数二百四十九页\编于十七点一．降低应力幅1．降低cb2．增大cm方法：增加螺栓长度腰状杆螺栓或空心螺栓螺母下装弹性元件方法：采用刚度较大的金属垫片或密封环3．同时降低cb，增大cm和Qp§5-6提高螺纹联接强度的措施目前一百七十一页\总数二百四十九页\编于十七点1．降低cb(减小)F0F1FF2F2螺栓总拉力的变动范围(应力幅)下降目前一百七十二页\总数二百四十九页\编于十七点F0FF2F0FF22．增大cm()也可使应力幅下降目前一百七十三页\总数二百四十九页\编于十七点3．同时降低cb，增大cm和F0F0目前一百七十四页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百七十五页\总数二百四十九页\编于十七点二．改善螺纹牙上载荷分布不均现象1．改善螺母结构：悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母2．采用钢丝螺套3．合理选配材料目前一百七十六页\总数二百四十九页\编于十七点二．改善螺纹牙上载荷分布不均现象目前一百七十七页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百七十八页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百七十九页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百八十页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百八十一页\总数二百四十九页\编于十七点三．减小应力集中的影响四．采用合理的制造工艺方法1·采用冷镦螺栓头部和滚压螺纹的方法。2·采用强化处理的方法（氮化、氰化、喷丸）1·采用大圆角和卸载结构。2·在设计、制造及装配上避免产生附加弯曲应力目前一百八十二页\总数二百四十九页\编于十七点圆角和卸栽结构目前一百八十三页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百八十四页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百八十五页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百八十六页\总数二百四十九页\编于十七点§5-7

．铰制孔用螺栓联接的强度计算A·失效形式：1·螺栓杆剪断

2·螺栓杆与被联接件孔壁的压溃目前一百八十七页\总数二百四十九页\编于十七点1·剪切强度条件——螺杆的2·挤压强度条件——联接的B·强度条件目前一百八十八页\总数二百四十九页\编于十七点式中：如何正确理解联接的挤压强度公式？问注意：取Lmin及[σ]p小者代入计算投影面积A=d0*Lmin目前一百八十九页\总数二百四十九页\编于十七点§5-8

．性能等级及许用应力◆联接件材料常用Q235

10

35

45冲击振动时15Cr

40Cr

30CrMnTi◆性能等级螺栓例如：4.6抗拉强度极限400MPa,屈服极限与抗拉强度极限之比为0.6,可知屈服极限为:目前一百九十页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百九十一页\总数二百四十九页\编于十七点◆许用应力有[s]、[t]、[s]p三种★★一般而言螺栓与螺母的性能要相配目前一百九十二页\总数二百四十九页\编于十七点一．螺栓组联接的结构设计1．宜对称2．受力合理3．有合理的间距、边距4．尽量取偶数，且规格相同5．避免偏心§5-9螺栓组联接的设计目前一百九十三页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百九十四页\总数二百四十九页\编于十七点目前一百九十五页\总数二百四十九页\编于十七点足够的扳手空间目前一百九十六页\总数二百四十九页\编于十七点●避免偏心目前一百九十七页\总数二百四十九页\编于十七点球面垫圈斜面处理目前一百九十八页\总数二百四十九页\编于十七点二．螺栓组联接的受力分析目的：找到受力最大的螺栓及其所受的力假设：①各螺栓规格相同②各螺栓预紧力相同③螺栓组中心与接合面形心重合④各螺栓在弹性限度内工作目前一百九十九页\总数二百四十九页\编于十七点1．受横向载荷时：分两种情况A采用普通螺栓联接时（结合面不滑移）FFFFa)目前二百页\总数二百四十九页\编于十七点●通过由预紧力所产生的结合面上的摩擦力来平衡横向外载荷FΣ，式中设每个螺栓预紧力都是F0目前二百零一页\总数二百四十九页\编于十七点B·采用铰制孔用螺栓联接（结合面不滑移）b)目前二百零二页\总数二百四十九页\编于十七点●通过剪切力F来平衡外载荷FΣ，因此每个螺栓中受力相等，皆为F。问题：

受横向载荷时螺栓联接的强度如何进行计算？1．采用普通螺栓联接时按仅受预紧力时的紧螺栓联接的强度计算方法计算。2．采用铰制孔用螺栓联接时按铰制孔用螺栓联接的强度计算方法计算。目前二百零三页\总数二百四十九页\编于十七点2．受旋转力矩时：分两种情况A·采用普通螺栓联接（不发生转动）O目前二百零四页\总数二百四十九页\编于十七点●通过由预紧力F0所产生的结合面上的摩擦力矩来平衡外载荷T，因此每个螺栓中受力相等，皆为F0目前二百零五页\总数二百四十九页\编于十七点Σri越大，所需F0就越小，所以应远距离分布。讨论问题：受旋转力矩时普通螺栓联接的强度如何进行计算？★★采用普通螺栓联接时按仅受预紧力时的紧螺栓联接的强度计算方法计算目前二百零六页\总数二百四十九页\编于十七点B·采用铰制孔用螺栓联接（不发生转动）O目前二百零七页\总数二百四十九页\编于十七点●通过剪切力F所产生的力矩来平衡外载荷T，由于此时由于螺栓的位置不同，因此每个螺栓的受力不相等，关键是找受力最大的螺栓所受到的力Fmax变形协调条件：每个螺栓受到的剪切力与其到中心点的距离成正比。目前二百零八页\总数二百四十九页\编于十七点由变形协调条件可知：目前二百零九页\总数二百四十九页\编于十七点问题：

受旋转力矩时铰制孔用螺栓联接的强度如何进行计算？★★采用铰制孔用螺栓联接时首先找受力最大的螺栓所受到的力Fmax，然后按铰制孔用螺栓联接的强度计算方法计算目前二百一十页\总数二百四十九页\编于十七点FGF”F’Tr单个螺栓所受最大横向力螺栓很多,应取按照余弦定理合成所得最大的摩擦力即普通螺栓组同时受外力和外力矩作用时预紧力的计算转距产生的切向力目前二百一十一页\总数二百四十九页\编于十七点F”F’Tr单个螺栓所受最大横向力铰制孔用螺栓连接FG目前二百一十二页\总数二百四十九页\编于十七点3．受轴向载荷时——普通螺栓联接根据假设可知，每个螺栓所承担的工作拉力皆相等为F，即：问题：受轴向载荷时普通螺栓联接的强度如何进行计算？★★求出工作拉力F后按受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接的强度计算方法计算。目前二百一十三页\总数二百四十九页\编于十七点4．受倾覆力矩时——普通螺栓联接O12345678目前二百一十四页\总数二百四十九页\编于十七点O12345678M目前二百一十五页\总数二百四十九页\编于十七点●通过左右两侧螺栓与地基间所产生的力F形成的力偶来平衡外载荷M，由于此时由于螺栓的位置不同，因此每个螺栓的受力不相等，关键是找受力最大的螺栓所受到的力Fmax变形协调条件：每个螺栓受到的工作拉力与其到中心点的距离成正比。A·轴向工作载荷F目前二百一十六页\总数二百四十九页\编于十七点式中Li—各螺栓轴线到螺栓组对称中心的垂直距离（Li与ri

含义不同）由变形协调条件可知：目前二百一十七页\总数二百四十九页\编于十七点单个螺栓工作拉力B.倾覆力矩时普通螺栓联接的强度如何进行计算？★★首先找受力最大的螺栓所受到的力Fmax然后按受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接的强度计算方法计算。目前二百一十八页\总数二百四十九页\编于十七点C·承受倾覆力矩条件下接合面可靠工作条件先算出倾覆力矩和轴向工作拉力产生的合力FΣ轴向受倾覆力矩作用的零件与底板不滑移的条件是残余预紧力所产生的摩擦力大于滑移方向总外力不滑移用防滑移条件算预紧力FO目前二百一十九页\总数二百四十九页\编于十七点受倾覆力矩作用的零件与底板不滑移的条件是残余预紧力所产生的摩擦力大于滑移方向总外力不滑移

不压溃无间歇F1残余应力目前二百二十页\总数二百四十九页\编于十七点单个螺栓受轴向拉力：弯矩产生最大轴向力工作载荷目前二百二十一页\总数二百四十九页\编于十七点在实际使用中，螺栓组所受的载荷是以上四种简单受力状态的不同组合，但不论如何复杂，都可以将其简化成上述简单受力状态，从而分别计算每个螺栓的工作载荷，然后将其进行向量迭加得到每个螺栓的总的工作载荷。★★对普通螺栓可按轴向载荷以及倾覆力矩来确定螺栓的工作拉力，按横向载荷以及转矩来确定联接所需的预紧力，最后求出螺栓的总拉力Q。对受力最大的螺栓进行强度计算。★★对铰制孔用螺栓按横向载