第2章 螺纹联接.ppt

1、第2章 螺纹联 接,目录,2.1 概述,2.2 螺纹,2.3 螺纹联接的类型和标准联接件,下一页,退出,总目录,2.4 螺纹联接的预紧和防松,2.5 螺栓组联接的结构设计及受力分析,2.7 提高螺栓联接强度的措施,2.6 单个螺栓的强度计算,本章基本要求,(1)掌握螺纹的基本知识螺纹的基本参数、常用螺纹的种类、特性及其应用。 (2)掌握螺纹联接的基本知识螺纹联接的基本类型、结构、特点及其应用，螺纹联接标准件，螺纹联接的预紧与防松。 (3)熟练掌握螺栓组联接设计的基本方法螺栓组联接结构设计，受力分析，单个螺栓联接的强度计算理论与方法。 (4)掌握提高螺栓联接强度的各种措施。,联接,可拆联接,不可

2、拆联接,键、花键、销,螺纹联接,铆接,焊接,胶接,过盈联接,成形联接,2.1 概 述,2.2 螺 纹,一、螺纹,1.螺纹的分类及主要参数：,联接螺纹,传动螺纹,主要参数,2 螺纹副的受力关系、效率和自锁,联接螺纹,3 常用螺纹的特点和应用,普通螺纹,管螺纹,锥螺纹,传动螺纹,梯形螺纹,矩形螺纹,锯齿形螺纹,常用螺纹的特点和应用,2.3 螺纹联接的类型和标准联接件,1螺纹联接的类型,1）螺栓联接,普通螺栓联接受拉螺栓,铰制孔螺栓联接 受剪螺栓,螺纹联接的类型,2）螺钉联接,螺纹联接的类型,3）双头螺柱,螺纹联接的类型,4）紧定螺钉,螺纹联接的类型,2.标准螺纹联接件,六角头螺栓、六角螺母,双头螺

3、柱,螺母,螺钉,垫圈,2.4 螺纹联接的预紧和防松,1.螺纹联接的预紧,螺纹联接在装配时拧紧，使联接在承受工作载荷之前，预先受到作用力。,定力扳手：当拧紧力矩超过规定值，打滑，调整弹簧压紧力可调整预紧力。,螺纹联接的预紧,螺纹联接的预紧,2.螺纹联接的防松,1.摩擦防松,摩擦防松,2.机械防松,机械防松,3破坏螺纹副的关系,2.5 螺栓组的结构设计,1. 联接结合面形状应和机器的结构形状相适应。,螺栓组的结构设计,2. 螺栓的布置应使各螺栓受力合理。,螺栓组的结构设计,3. 螺栓的排列应有合理的间距、边距。,螺栓组的结构设计,4. 分布在同一圆周的螺栓数目,宜取偶数,以便在 圆周上钻孔时,分度

4、和划线。在同一圆周的螺栓组中， 螺栓的材料、直径和长度均应相同。,5. 避免螺栓承受偏心载荷。,螺栓间距t0,工程应用,桑塔纳轿车,工程应用,机床,工程应用,飞机机翼,化工管道,工程应用,锁紧螺母,工程应用,2.5 螺栓组联接的受力分析,1 受轴向载荷的螺栓联接,2 受横向载荷的螺栓联接,1）采用受拉的普通螺栓联接,Qp,Qp,Qp,Qp,2）采用受剪的铰制孔用螺栓,3 受扭转力矩的螺栓组联接,1）采用受拉的普通螺栓联接,T,2）采用受剪的铰制孔用螺栓,r1,r2,Fs1,Fs2,1,2,3,4,5,6,7,8,O,T,4 受翻转力矩的螺栓组联接,4 受翻转力矩的螺栓组联接,主要失效形式：,受

5、拉螺栓一螺栓杆螺纹部分发生断裂 受剪螺栓一螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断,2.6 单个螺栓联接的强度计算,设计准则,保证受拉螺栓的静力或疲劳拉伸强度；保证受剪螺栓联接的挤压强度和螺栓的剪切强度。,2.6 单个螺栓联接的强度计算,1 受拉螺栓联接,1） 松螺栓组联接,单击,2.6 单个螺栓联接的强度计算,2） 紧螺栓组联接,在拧紧时虽是同时承受拉伸和扭转的联合作用，但计算时仅考虑拉伸强度，并将拉伸应力增大30%来考虑扭转的影响。,单个螺栓联接的强度计算,对于-普通紧螺栓联接,当普通螺 栓联接承受横向载荷时，由摩擦力来抵抗工作载荷。,要求保持较大的预紧力，若f = 0.2,则p5F。

6、,（1）只受预紧力的紧螺栓联接,(2)受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,未拧紧螺母前：螺栓与被联接件都不受力，没有变形.,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,拧紧螺母后：螺栓受预紧拉力Qp , 伸长量为L，被联接件受 其反作用力，即预紧压力Qp ，压缩量为F。,联接承受工作载荷 F ：螺栓总拉力Q，拉力增量为 Q-QP ，伸长增量为L；被联接件随之放松，其压力减小为残余预紧力 QP, 压力减量为QP QP,压缩减量为F,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,为使联接保持紧密性，应使p 。

7、 有密封性要求的联接，p(1.51.8)F 对于一般联接，工作载荷稳定时 p(.)F 工作载荷不稳定时， p(.1.)F,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,a) 受轴向静载荷螺栓的强度计算,a) 受轴向静载荷螺栓的强度计算,螺栓所受的拉力幅为:,相应的应力幅为:,螺栓疲劳强度的验算公式:,2 受剪螺栓联接,2 受剪螺栓联接,受剪螺栓联接提高抗剪切能力措施,3 螺栓联接件的材料及许用应力,（1）螺纹联接件的材料 碳素钢：Q215、Q235、35# 、45# 合金钢： 15Cr 、20Cr、40Cr、15MnSi、30CrMnSi 等,螺纹联接性能等级,6 . 8,（2）螺纹联接件的许用应力,2.7 提高螺栓联接强度的措施,1.改善螺纹牙间的载荷分配,悬置螺母、,环槽螺母、,内斜螺母。,改善螺纹牙间的载荷分配,2.减少螺栓的应力幅,加弹性元件,加硬垫片,减少螺栓的应力幅,3.减小应力集中的影响,4.避