北科大机械设计基础学习指导第9章 连接设计

机械设计基础(近机类学习指导返回目录本章以圆柱螺纹的基本参数,工程中常用螺纹,螺纹连接的基本类型,螺纹副的受力分析、效率、自锁,螺纹连接的预紧、防松及螺栓连接强度计算为的基本类型(螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接和紧定螺钉连接)的结构特点及其应用场合,螺纹连接件的类型和国家标准,能根据连接类型正确选用连法,预紧力的大小及其控制。掌握各种螺纹连接防松方法的工作原理、特点和应用场合,能根据具体情况选用合适的防松措施。4·了解影响螺栓连接强度的因素及提高螺栓连接强度的措施5·了解螺旋传动的主要特点及应用场合本章重点为第二节螺纹连接设计,即螺纹连接的预紧、防松和螺栓连接的强度计算。难点为受轴向外载荷作用的紧螺栓连接设计。需要拧紧螺母,而使螺栓处于拉伸和扭转的复合载荷下工作,螺栓受拉应力和受横向载荷作用的紧螺栓连接,载荷由接合面的摩擦力平衡,为使连接可靠9避免接合面发生相互滑移9取可靠性系数Kf=1.1~1.3,螺栓的载荷为其所受K.F预紧力FP≥f,无论载荷是否变化,载荷或有或无,一旦连接完成,它的m.f受轴向外载荷作用的紧螺栓连接设计,难点在于螺栓总载荷的计算,其总载荷的大小主要受连接的性质、工作载荷大小及性质的影响。总载荷可用两种方法求得:(1)F0=F/p+F。使用本公式的关键在于根据连接的性质确定残余预紧力F/p的大小一般连接F/P=(0.2~0.6)F;F为变载荷时F/P=(0.6~1.0)F;F为冲击载荷时F/P=(1.0~1.5)F;压力容器=FPF9使用本公式的关键在于根据连接性质确定预紧各自的材料、结构等有关。螺纹连接设计时,需要解决的主要问题为:根据被连接件的结构形状和尺寸,选择合适的连接类型和螺纹连接件;分析连接的受载情况,确定计算准则和强度条件,根据强度条件及国家标准确定螺栓公称尺寸;根据被连接件的尺寸,按照国家标准确定其它螺纹连接件尺寸(及个别非标准螺纹连接件除外);定出螺纹连接件的标记。解题的一般步骤为:(2)确定螺栓的许用应力。对控制预紧力的普通螺栓铰制孔用螺栓以及松螺栓连接,在校核强度时,许用应力可直接从有径为未知,所以在设计时,应先假定螺栓的直径范围,选取许用安全系数,确定许用应力,在强度计算结束后将计算结果与假设条件进行比较,根据二(3)强度计算。按设计准则和强度条件求出螺栓危险断面的直径螺栓的强度),并从相关资料中查取该螺栓的公称直径及其它尺寸。注意:紧接,螺栓精度等级为4.6,装配时控制预紧力,气缸内的压强P=0.密封性要求FP/1.6F假设螺栓的相对刚度被连接件的相对刚度 解:此连接螺栓组所受的载荷为预紧力和轴向工作载荷,属于紧螺栓连接,工作时缸体和缸盖的接合面之间必须保持足够的压紧力,以防漏气。本例中的螺栓连接可能出现的失效形式有:(1)螺栓静强度不足,导致螺栓发生塑性变形或被拉断;(2)残余预紧力不足,导致失去连接的紧密性而漏气。因此本例题的计算应从保证螺栓有足够的强度及连接有足够(PF(2)根据螺栓连接紧密性要求(FP/1.6F)允许的最小预紧力则每个螺栓的预紧力应控制在以下范围内,即解:本例题属于受横向载荷的普通螺栓连接,靠螺栓预紧后接合面的摩擦力来平衡外载荷,工作时连接接合面间要有足够的压紧力,以防接合面间产生滑移本例中的螺栓连接可能出现的失效形式有:(1)螺栓静强度不足,导致螺栓发生塑性变形或被拉断;(2)预紧力不足,导致连接接合面发生滑移因此本例题的计算应从保证螺栓有足够的强度及连接有足够的预紧力两方面出力MPa由式(9-9)得各螺栓的最小预紧力为:0.15,过载系数Kf=1.2.)选择普通粗牙螺纹小径最接近并大于25.74mm,查设计手册螺纹M30,其d1=26.211mm>25.74mm,即M30满足强计算螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d=(0.2~0.3)X30=69mm;计算螺栓长度l≥25mm+15x2mm+25.6mm+(6~9)mm=86.689.6mm,采用连接件标记如下:机械设计基础(近机类学习指导9.4.1判断题(正确:V,错误:×)1.梯形螺纹主要用于连接。()3.三角形螺纹的传动效率低于梯形螺纹。()4.单线普通三角螺纹主要用于连接。()5.普通螺栓连接适用于被连接件不太厚且两边均有操作空间的场合((7.紧螺栓连接强度条件中的1.3是考虑紧螺栓连接中螺栓受拉的同时还受扭。()10.机械式防松可用于重要且不易观察到的机械装置内部。()(1)三角形螺纹;(2)梯形螺纹;(3)圆弧螺纹;(4)锯齿形螺纹。(1)低;(2)高;(3)一样;(4)不一定。4.相同公称直径的普通粗牙螺纹与细牙螺纹相比,其自锁性(1)低;(2)高;(3)一样;(4)不一定。5.在下列四种具有相同公称直径、相同螺距并采用相同配对材料的螺旋副(1)单线三角形螺旋副;(2)单线梯形螺旋副;(3)双线矩形螺旋副;(4)双线梯形螺旋副。(1)槽型螺母配合开口销;(2)弹簧垫圈;(3)串联铁丝;(4)止退垫圈。(1)连接接合面摩擦力平衡外载荷;(2)螺栓受剪平衡外载荷;(3)螺栓受挤压平衡外载荷;(4)螺栓的预紧力平衡外载荷。8.受横向载荷作用的铰制孔用螺栓连接的(1)连接接合面摩擦力平衡外载荷;(2)螺栓受剪切和螺杆受挤压平衡外载荷;(3)附加减载装置平衡外载荷;(4)螺杆受挤压平衡外载荷。(1)拉伸载荷;(2)拉伸和扭转联合载荷;(3)预紧力和工作载荷;(4)横向剪切载荷。(3)等于公称直径的(1.52.5)倍;(4)无严格要求。2.圆柱形螺纹的直径参数有、、。3.螺纹的自锁条件为4.螺纹连接的基本类型有机械设计基础(