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1、第六章 螺纹联接,主要内容： 螺纹联接的主要类型、材料和精度 ；螺纹联接的拧紧与防松 ；螺栓联接的受力分析和强度计算 ；螺栓组联接的设计；提高螺栓联接强度的措施。,#重点： 受力分析、强度计算,难点：受翻转力矩的螺栓组联接,6.0 补充内容（螺纹的基本知识）,1.螺纹的分类,2. 螺纹参数 （1） 螺纹大径d （2）螺纹小径d1 （3）螺纹中径d2,相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。,（4）螺距p,（6）牙型角 ，牙侧角,（5）线数n,p,（6）导程Snp,3 螺纹副的受力、效率及自锁,拧紧螺母时,松开螺母时,拧紧螺母时,松开螺母时,自锁条件：,（7）螺纹升角 (中径）,螺纹联接是利用螺

2、纹零件构成的可拆联接,螺纹紧固件,被联接件,6.1 螺纹联接的主要类型、材料和精度,6.1.1螺纹联接的主要类型,6.2 螺纹联接的拧紧与防松,6.2.1螺纹联接的拧紧,1.拧紧的目的：,2.拧紧力矩:,6.1.2 螺纹紧固件的性能等级和材料,图6.1,预紧力,T1 螺纹力矩:,T2 螺母支承面摩擦力矩：,将M10 M68的相关参数代入得：,标准扳手的长度 L=15d,3.控制拧紧力矩的方法,6.2.2 螺纹联接的防松,防松目的：,防松原理：,6.3 单个螺栓联接的受力分析和强度计算,6.3.1受拉螺栓联接,摩擦力防松；利用机械元件防松；破坏螺纹副关系。,主要失效形式：,要求拧紧的螺栓联接应严

3、格控制其拧紧力矩，且不宜 用小于 的螺栓,精度低或时常装拆时：滑扣。,静载：,螺纹部分的塑性变形和断裂；,变载：,栓杆部分的疲劳断裂；,1.受拉松螺栓联接,只能承受轴向静载,强度条件：,工作时不预紧；,特点：,计算直径：,2. 受拉紧螺栓联接,（1）只受预紧力的紧螺栓联接,载荷传递：靠被联接件接合面上的摩擦力来传递外载FR,螺栓受载：只受预紧力F,可承受静载或变载,预紧；,特点：,强度条件：,(6.4),（2）承受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,a螺栓与被联接件的受力与变形,静力平衡条件：,螺栓和被联接件都是弹性体，各零件受力属于静不定问题，螺栓总拉力应根据静力平衡条件和变形协调条件确定。,

4、图6.5,图6.5动画,变形协调条件：,(6.6 6.8）,螺栓与被联接件的受力与变形线图：,b 设计计算,c 参数的选择,d 强度条件,静强度：,（6.9）,拉力变幅：,疲劳强度：,（6.10）,疲劳强度：,当F为变载时，静强度和疲劳强度都需满足，静强度按F0max 计算。 当螺栓直径未知时，往往先按静强度条件（6.9）确定螺栓的尺寸，然后验算疲劳强度(6.10)。,6.3.2受剪螺栓联接,主要失效形式 :,强度计算内容：,6.4螺栓组联接的设计,6.4.1螺栓组联接的结构设计,应考虑以下几个方面： 1.接合面的几何形状设计成轴对称式。,结构设计目的： 确定合理的接合的几何形状及螺栓的布置形

5、式，以求各螺栓受力均匀，且便于加工装配。,1).分布在同一圆周上的螺栓应取偶数且均匀布置； 2).螺栓应有合理的间距和边距； 3).受剪螺栓应布置在载荷方向上（或平行），数目不超过6个； 4).联接承受转矩、弯矩时，应尽量使螺栓靠近接合面的边缘。,2.螺栓的布置要合理。,6.4.2 螺栓组联接的受力分析,假设： 1）被联接件为刚体； 2）各螺栓的拉伸刚度或剪切刚度（材料、直径、长度）和预紧力都相同； 3）螺栓的应变在弹性范围内。,受力分析的目的： 分析各螺栓受力，求出受载最大螺栓所受载荷，进而进行强度计算。,1.受轴向力FQ的螺栓组联接,工作载荷:,板的平衡条件：,2. 受横向载荷的螺栓组联接

6、,（1）受拉螺栓联接,（2）受剪螺栓联接,板平衡条件：,3. 受旋转力矩T的螺栓组联接,（1）用受拉螺栓联接,板的平衡条件：,（2）受剪螺栓联接,静力平衡条件：,变形协调条件：,图6.12c,4受翻转力矩M 的螺栓组联接,底板的静力平衡条件：,变形协调条件：,图6.13,6.5提高螺栓联接强度的措施,6.5.1均匀螺纹牙受力分配,6.5.2 减小附加应力,6.5.3 减轻应力集中,从两方面入手： 1）减小螺栓的实际应力； 2）提高螺栓的许用疲劳强度。,图6.18,6.5.6 改善制造工艺,6.5.5 选择恰当的预紧力并保持其不减退,减小螺栓的刚度或增大被联接件的刚度,6.5.4 降低应力幅,分

7、析总结：,例1图示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架。,试设计此螺栓组联接。,解： 螺栓组受力,在p 的作用下，螺栓组承受以下载荷：,轴向力：,横向力：,翻转力矩：,1）轴向力P1作用下各螺栓所受拉力相同,2）在翻转力矩作用下，上面两个螺栓受载最大 且相同,总工作载荷：,例题图,3）在横向载荷P2作用下，底板不滑移。,4）螺栓所受的总拉力, 确定螺栓直径（选螺栓的材料、定性能等 级）,由强度条件,求dc,选参数。,1).掌握常用螺纹的类型、特点和普通螺纹的 主要参数； 2).掌握常用螺纹联接的主要类型和应用； 3).了解常用螺纹联接的拧紧与防松； 4).掌握单个螺栓联接的强度计算;,2.学习要求：,小结,1.本章的重点 : 螺栓组联接的受力分析和单个螺栓联接 的强度计算。,5).掌握螺栓组联接的受力分析； 6).了解螺纹联接的预紧、联接件的材料和许用应力、结构设计、提高螺栓联接强度的措施。,3.难点：受翻转力矩的螺栓组联接的受力分析。,复习思考题 1.螺纹联接预紧的作用是什么？为什么对重要联接要控制预紧力？ 2.螺纹联接常用的防松原理有哪些？ 3.受横向载荷的螺栓组联接，什么情况下宜采用铰制