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文档简介

1、机械设计,单螺栓强度计算,姚立刚,福州大学机械工程与自动化学院,知识综述:螺纹类型,三角形,管螺纹,梯形,锯齿形,矩形,螺纹连接类型,螺栓连接(2种),螺柱连接,螺纹连接,螺栓连接的预紧和防松,预紧目的,基本问题和防松方法?2007年8月21日,台湾中华航空公司客机残骸散落在日本冲绳的柏油路上,机上165名乘客安全逃脱。负责摆动前襟翼的金属螺母在右后主翼燃油箱因剧烈振动而脱落时打破了一个2-3厘米的孔。问题:如何确定螺栓的数量、直径、长度、分布和精度等级?今天,我们将介绍单个螺栓的强度计算。单个螺栓的强度计算与螺栓、螺钉和螺柱的强度计算相同。螺栓螺纹、螺母螺纹和螺栓杆等的强度设计。实验表明,螺

2、栓连接的强度计算:确定螺纹精度等级,小直径d1,按国标选择:公称螺纹直径D和螺距P,分析思路,一、载荷分类轴向载荷:通过螺栓轴的横向载荷:垂直于螺栓轴,普通螺栓连接,二。失效形式在静态载荷下,螺纹发生塑性变形,螺栓被拔出、扭断、间隙相对移动、切断、压碎等。、疲劳,90%的螺栓连接疲劳。3.设计标准:拉伸(普通)螺栓:确保螺栓(铰链孔)的静态(或疲劳)拉伸强度和扭转强度;确保连接的抗压强度和螺栓的抗剪强度;4.松动螺栓连接强度的计算;螺栓连接松动:没有预紧力,只有工作载荷;螺栓连接,伦敦千禧穹顶,螺栓材料和允许1。负载类型轴向张力(工作张力F),2。失效模式螺栓断裂(静态和疲劳),3。确保螺栓抗

3、拉强度的设计标准3354,4。强度条件:,5。危险截面应力计算:验算公式:设计公式:6。设计计算方法按5。拧紧螺栓连接(承受工作载荷前预紧),(1)螺栓连接仅在预紧力下,1。载荷形式:轴向张力(预紧力F0)扭转(摩擦扭矩T1),2。失效形式:螺栓断裂和扭曲,3。设计标准:第四强度理论,4。强度条件: Ca 近似处理(M 10M64螺栓),预紧力F0,5。危险截面应力计算:摩擦力矩T1、强度条件、应力合成、设计公式,由此可见,M10M64普通螺纹的钢螺栓在拧紧时承受拉扭的共同作用,但计算中只能使用抗拉强度,拉力(预紧力)可增加30。1.载荷类型:横向载荷(f)、预紧力(F0)、摩擦力矩(T1)、2。故障模式:螺栓断裂、扭曲和滑动,3。设计准则:第四强度理论,4。强度条件:ca,(2)横向载荷下的普通螺栓连接,产生的预紧力,将F0代入公式,或检查或设计螺栓(在保证不打滑的条件下)。当m=1,=0.1,ks=1.3,F0为f的13倍,F0大,螺栓直径大,结构尺寸大,采用减荷装置或剪力螺栓连接。,键、套筒、销、扩孔螺栓,(3)横向载荷下的扩孔螺栓连接,1。荷载类型:横向荷载(F),2。失效模式:剪切和破碎。设计标准:剪切和挤压,4。强度条件:pp F2 F0 F,施加预紧力后螺栓拉伸长度为

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