螺栓组结构设计

1、第五章螺丝连接和螺丝传动、本章学习要求： 1关于螺丝连接的基本知识，理解螺丝及螺丝连接件的类型、特性、标准、构造、应用状况及相关的防松方法等，在设定订正时能够正确选择的2螺丝紧固设定订正及强度订正部分， 必须掌握其结构设定修正原则及强度修正计算的理论和方法，能够更合理可靠地设定修正螺栓组合紧固3 .理解螺旋传动的设定修正过程。 引言5-0说，在使用、结构、制造、组装、运输等方面，机器的许多零配件需要相互连接。 机械零件间的连接是：被连接部件间相互完全固定。 能够在被连接部件间产生一定的相对运动。 /运动服。 本课程中介绍的连接主要是静态连接。 接头类型：5-1螺纹、5-1螺纹、1螺纹的主要残奥

2、仪表，大直径d为螺纹的公称直径。 小径d1经常用于强度补正计算。 中径d2常用于几何修正计算。 螺距p相邻的两螺纹山上的对应点间的轴向距离。 导程s沿螺纹上的相同螺旋移动1圈的轴向距离，s=np。 线数n螺纹的螺旋数。 在齿型角a轴方向截面内，螺纹齿型两侧边的夹角。 的双曲馀弦值。 齿侧角是在轴向截面内，螺纹牙型的一边与螺纹轴线的垂直线之间的夹角。 螺纹的类型，螺纹升角y螺旋的切线和与螺纹轴垂直的平面之间的夹角。 螺丝、二、螺丝的类型经常用于右旋。 另外，还有管螺丝。 主要用于管路的连接。 效率低，容易自摇滾乐，多用于连接。 详细介绍。 5-2螺纹连接、5-2螺纹连接、一、螺纹连接的基本类型、

3、1、螺栓连接(1)一般的螺栓连接特征：杆和通孔有间隙，不受被连接部件约束的受力：杆受到抗拉应力和扭转剪切应力：时，被连接部件不发生螺纹铰孔用螺栓连接的特点：活塞杆和贯通孔没有间隙，由基孔制过渡嵌合承受力：活塞杆承受剪切力和按压力的优点：能够正确定位的缺点：要求贯通孔的加工精度，螺栓连接的应用：被紧固件不厚，有贯通孔，从连接的两侧组装特点和应用：螺丝连接不使用螺母柱，结构简单，紧凑，而且有光整的露出表面的应用与双头螺栓连接类似，但为了避免被连接件的螺丝孔破损，不要经常用于拆卸的连接。螺钉连接、双头螺栓连接和螺钉连接的主要尺寸关系：螺钉连接、4、紧固螺钉连接、特征：用拧入的螺钉前端将另一个零配件的

4、表面推压或压入对应的凹陷，固定两个零配件的相对位置，向云同步传递较大的力和扭矩、螺钉连接、6、特殊结构的连接、(1)锚固件螺栓连接(2)吊环螺母连接(3)t槽螺栓连接、二、标准螺钉连接、螺钉连接、标准螺钉连接精度、a级：公差小、精度最高、用于正确定位(2)自学表5-2将各标准接头的特征和应用规定紧固后螺纹接头的弹力所产生的弹力不得超过其材料屈服极限的80% :碳钢螺栓合金钢材紧螺栓、螺纹接头的紧固、螺纹接头、三、螺纹接头的紧固，许多螺纹接头在组装时被紧固的预紧器在连接中临时紧固的目的：增大连接的刚性，提高紧贴性，防止松弛。 偏置力的控制：螺丝连接、偏置力的控制方法：通常通过控制紧固扭矩m来控制

5、偏置力。 预紧力与预紧力扭矩的关系：注意：重要的连接时，尽量不要使用直径过小的(m12 )螺栓。 可通过测量扭力扳手或定扭力扳手控制紧固扭矩。 对于重要的螺栓紧固，也可以通过控制螺栓的伸长量来控制作用力。 即使像钢筋连接的防松、螺钉连接、四、螺钉连接的防松、螺钉连接那样满足自我摇滾乐定条件，也不会自动松动。 但是，由于冲击、振动或变负荷，或者温度变化较大时，螺钉连接可能会松弛。 防松的本质是防止螺旋副的相对旋转。根据工作原理，防松方法为，(详细参照表53 )、5-3螺栓组连结的设定修正、1、螺栓组连结设定修正顺序、1、进行螺栓组的结构设定修正，即确定螺栓的数量、配置形式、间距、空白等2 .对螺

6、栓组进行受力解析，各螺栓发现受力最大的螺栓及其受力3 .对找到的受力最大的螺栓进行强度修正计算，求出螺栓的最小直径d1 4，根据求出的最小直径d1化学基，检查国家的手册选择合适的螺栓的公称直径d和长度l，根据公称直径d的手册化学基螺栓、螺栓定径套连接的设定修订、目的：合理确定连接接合面的几何形状和螺栓的配置形式，努力使各螺栓与连接接合面之间的力均匀，便于加工和装配。 的双曲馀弦值。 连接面几何图形被修改为轴对称的简单几何图形。 螺栓的配置应使各螺栓的力量合理。 螺栓的排列需要合理的间隔、馀量。 为了便于在圆周上钻孔时的分度和划线，通常，在同一圆周上分布的螺栓数为4、6、8等双位数。 不要对螺栓

7、施加额外的弯曲负荷。说明、说明、说明、二、螺栓组紧固的结构设定修正、目的：求出螺栓组中最受力的螺栓及其受力，进行螺栓紧固的强度修正计算。 另一方面，承受轴向负荷时(只能用通常的螺栓紧固)，如果与螺栓轴线平行通过螺栓组合中心，则各螺栓承受的操作动载荷相等。 注：不通过螺栓定径套的形心时，请使形心平移后进行修正。螺栓组连接的基本负荷类型为螺栓组连接的负荷分析和修正、螺栓组连接的负荷类型、螺栓组连接的基本负荷类型：横向负荷1、2，如果受到横向负荷，则为1 )使用通常的螺栓连接(牵引螺栓)的各螺栓连接面的摩擦力相等的螺栓为了使被连结件不相对滑动，需要满脚丫子：螺栓组承受连应力解析和补正，横负荷2，2

8、)，铰孔用螺栓连结(承接螺栓)，通过螺栓组心时，在上述的假设下，螺栓定径套承受力解析和补正，用螺栓杆接受扭矩t时为1、3，接受扭矩t时为1 )用接受螺栓接受结合面的摩擦力t。 应满脚丫子，以免底板在t处旋转。 式中：同上。 螺栓组连接力分析和修正运算假定各螺栓的作用力相同，则各螺栓产生的摩擦力相等。各摩擦力集中在螺栓中心，垂直于连接螺栓中心和底板中心的线。、承受扭矩t时2、2 )承受螺栓时2、螺栓组连受力解析和修正，螺栓棒受到剪切和推压而抵抗扭矩，用连立2式求解，根据最大动作剪切力，即螺栓变形协调条件，螺栓受到的动作横向力从螺栓轴到螺栓组对称中心o 受到反转力矩m时1、螺栓组连接受力分析和修正

9、、4、受到反转力矩m时(只能用普通的螺栓连接)、(1)作用效果： m作用下，底板有绕螺栓组的形式，(3)由于变形协调条件，各螺栓受到的动作张力从其中心开始即，(2)在上述假定条件下，根据静力矩平衡条件，(4)螺栓受到的最大动载荷：受到反转力矩m时2、为了在结合面的受压最小部位不产生间隙、(5) 利用要求结合面的受压最大部位不被破坏的静力学解析方法，将复杂的受力状态简化为4种简单的受力状态解析的一般的螺栓连结，通过可以由轴向负荷或(和)流动力矩决定螺栓的工作张力的横向负荷或(和)扭矩连结、螺栓组连接受力分析和补正算，例如螺栓组连接受力分析和补正算，例如图所示的包围曝光受到f力。 对f力进行分解，

10、并平移至螺栓定径套的形心和结合面，设定修正中，采用普通的螺栓连接，以防止以下4种可能发生故障的形式：上边缝：下边溃缩：包围曝光滑动：需要有一盏茶的大小。 螺栓断裂：螺栓直径必须加大到一盏茶。5-3个螺栓紧固的强度、5-4个螺栓紧固的强度校正计算、本节讨论了以螺栓紧固为代表的强度校正计算问题，其方法和结论也适用于其他形式的螺纹紧固。 螺栓紧固强度的修正计算的目的是确定防止故障所需的螺栓直径。 连接的强度修正内容因其可能的失效形式而异。 螺钉连接的承载形式大致分为使用拉伸螺栓、剪切螺栓还是拉伸螺栓。 根据螺栓类型和负荷承受形式，讨论各自的强度修正方法。1、剪切螺栓连接的强度校正计算、剪切螺栓的强度

11、、2 )螺栓杆和孔壁的挤压强度条件：1 )螺栓杆的剪切强度条件：式中： f螺栓受到的动作剪切力(n )； d0伏特剪切面直径(mm) i伏特剪切面数伏特材料的允许剪切应力。单独螺栓紧固的强度校正计算、拉伸螺栓的强度、单独螺栓紧固的强度校正计算、二、拉伸螺栓紧固的强度校正计算、1 .松紧螺栓紧固的强度校正计算、作业中，松紧螺栓仅受到动作拉伸力f。 设定修订基准：拉伸强度的修订计算。 强度条件为：式中： d1螺纹小径(mm )； 螺栓的容许抗拉应力(mpa )。 的双曲馀弦值。 例如，拉伸螺栓的故障形态主要有：静载荷：塑性形变或拉伸。 变负荷：疲劳破坏。 (90% )、仅受到作用力的螺栓紧固、各个

12、螺栓紧固的强度校正计算、2 .紧固螺栓紧固的强度校正计算、1 )仅受到作用力f0的紧固螺栓紧固在紧固的瞬间最为危险，此时：f0的抗拉应力：根据第4强度理论校正当量应力，该螺栓为作用力但是，螺栓的总拉力。 为什么？承受轴向负荷的紧固螺栓2、在紧固时、在承受操作动载荷后f1剩馀的紧固力、螺栓的总拉伸力，可以用单一螺栓紧固的强度校正计算、承受轴向负荷的紧固螺栓3、负荷变形图分析各力的关系。、螺栓总拉伸式、单独螺栓紧固的强度校正、受力变形漫动画位、承受轴向负荷的紧固螺栓4、单独螺栓紧固的强度校正、为了确保紧固的紧贴性，设为f1。 f1通常由工作张力f的性质决定。 (参照教材p83 )，在设定修正中，基

13、于f修正总拉伸力，修正螺栓的强度。 a )静强度校正(如果f没有变化)，注意：公式中的“1.3”考虑了工作中可能的补充紧固引起的剪应力的影响。 螺纹接头的许用应力1，b )疲劳强度补正计算(f变化的情况)，工作张力在0f之间变化的话，螺栓的总张力在之间变化。 如果不考虑单独螺栓紧固的强度修正计算、摩擦扭矩的扭转作用，则螺栓危险截面的：单独螺栓紧固的强度修正计算、强度条件1、强度条件2、螺栓工作应力点在ojgi区，则根据疲劳强度进行强度条件，即螺栓材料的对称循环拉伸疲劳极限、mpa拉伸疲劳强度综合影响表5-10、个别螺栓紧固的强度修正计算、螺栓动作应力点在gic区时，选择静强度、强度条件，即三、

14、螺钉紧固件的材料、螺钉标准品的性能等级、国标规定： a、b级通常两者的性能等级相同。 个别螺栓连接的强度补正，2，螺母柱性能等级为螺母柱可承受的最小应力的1/100，补正7级，用一个数字大致表示，表5-9，螺纹标准品的材料，一般垫圈材料： q235，15钢，35钢弹簧垫圈： 65mn制，建议单一螺栓连接的强度补正，b 提高5-5螺栓强度的措施，提高5-5螺栓紧固强度的措施，从以下几点可以提高螺栓强度。 4 )采用合理的制造工艺。 2 )减小螺栓的应力幅。 3 )减小附加弯曲应力。 1 )改善各螺纹牙的负荷不均。 作业中，螺栓被拉伸，按下螺母柱，产生螺距差，螺合的各环的螺纹牙产生负荷不均。 ()

15、、冷镦、碾压、氮化、喷丸硬化等工艺可以提高螺栓的强度。 螺旋传动1、螺旋传动、一、螺旋传动的类型和应用、传动螺旋传动螺旋调整螺旋、螺旋传动根据其螺旋副摩擦的性质而不同，并说明、折动螺旋转动螺旋静压螺旋、说明、螺旋传动利用由螺旋和螺母柱构成的螺旋副实现传动。 主要用于在将旋转运动转换为直线运动的同时传递动力。 螺旋传动根据其用途分为以下三种类型： 螺旋传动根据运动形式的不同，有螺旋旋转、螺母柱移动螺母柱固定、螺旋旋转和移动。 螺旋传动2、螺旋传动2、螺旋传动2、螺旋折叠结构和材料、螺旋折叠结构、整体螺母柱、组合螺母柱、分割螺母柱、螺母柱结构：螺旋折叠结构主要指螺旋、螺母柱固定和支撑的结构形式。 螺纹传动的动作刚性与精度等和支撑结构直接相关。 螺杆支撑结构：螺杆短粗垂直配置时：由螺母柱自身支撑的螺杆细长水平配置时：在螺杆的两端或中间追加支撑，提高螺杆的工作刚性。 螺旋传动，螺旋旋转方向：常用右转，特殊情况左转，2螺旋和螺母柱材料，螺旋传动3，螺旋传动，3，折动螺旋传动的设定修正计算，主要故障