第十一章 螺纹连接

1、第十一章螺纹连接11.1 螺纹连接的主要形式、标准连接零件11.1.1螺纹连接的基本类型1. 普通螺栓连接2. 铰制孔用螺栓连接3. 螺钉连接4. 双头螺柱连接5. 其他螺纹连接类型普通螺栓连接普通螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接螺钉联接螺钉联接螺钉联接螺钉联接螺钉联接螺钉连接螺钉连接螺钉连接螺钉拧入深度H:钢或青铜 Hd铸铁铝合金H=(1.251.5)dH=(1.5 2.5)d双头螺柱连接其他螺纹连接类型紧定螺钉连接地脚螺栓连接吊环螺栓连接T型槽螺栓连接紧定螺钉连接紧定螺钉连接锥端紧定螺钉平端

2、紧定螺钉地脚螺栓连接 吊环螺栓连接吊环螺栓连接T型槽螺栓连接第十一章螺纹连接11.2 螺纹连接的预紧与防松11.2.1 螺纹连接的预紧预紧的目的提高连接的紧密性防止连接松动第十一章螺纹连接11.2 螺纹连接的预紧与防松11.2.1 螺纹连接的预紧控制预紧力的方法1. 控制应力、应变或伸长量2. 控制拧紧力矩3. 控制拧紧力臂控制应力、应变或伸长量应变片控制拧紧力矩定力矩扳手测力矩扳手控制拧紧力臂第十一章螺纹连接11.2 螺纹连接的预紧与防松11.2.1 螺纹连接的预紧拧紧力矩与预紧力的关系拧紧力矩与预紧力的关系T1 = d2Fptg(y + rv )2:预紧力:螺纹中径Fpd2y :螺纹升角r

3、v :螺纹当量摩擦角rv =arctg(/cosb)b:牙型半角=a/2拧紧力矩与预紧力的关系D3 - d 31mFp 00 T2=D2 - d 2 300F:预紧力p D0 :支承面最大直径d0 :支承面最小直径:支承面摩擦系数 拧紧力矩与预紧力的关系D3 - d 3d13T = 2Fptg(y + rv ) +mFp 00 D2 - d 2200d2 0.9d ; y=14232 rvacrtg(1.155);0.15 D0 1.7d ;d0 1.1d代入,整理：T 0.2Fpd第十一章螺纹连接11.2 螺纹连接的预紧与防松11.2.2 螺纹连接的防松（一）防松的目的（二）防松的根本问题（

4、三）防松的方法螺纹连接防松方法摩擦防松形状防松破坏螺纹副关系防松弹簧垫圈防松自锁螺母防松对顶螺母（双螺母）防松开口销+开槽螺母防松开口销螺栓开槽螺母装配图止动垫片防松止动垫片防松串联钢丝防松正确错误破坏螺纹副关系防松第十一章螺纹连接11.4 单个螺栓的强度计算失效分析第十一章螺纹连接11.4 单个螺栓的强度计算11.4.1 普通螺栓连接1. 受拉松螺栓连接松螺栓连接设计1. 受载荷形式轴向拉伸（工作拉力F）2. 失效形式螺栓拉断（静、疲劳）3. 设计准则保证螺栓拉伸强度4. 强度条件： 4F5.危险截面应力计算：o =p2d16.螺栓材料及许用应力（11.5）7.安全系数（11.5）8.设计计

5、算方法：查4手F册，求dd1 p s 第十一章螺纹连接11.4 单个螺栓的强度计算11.4.1 普通螺栓连接2.只受预紧力作用的螺栓Fpo =拉伸应力：pd 2 1 4dFptg(y + jv ) 2 2t =扭转剪应力 ：p3d116近似处理：t 0.49s应力合成： s vo 2+ 3t 2=o 2+ 3(0.49s )2 1.3s= 1.3Fps s pd 2v强度条件： 1 41.3Fpdp s 设计公式：14第十一章螺纹连接11.4 单个螺栓的强度计算11.4.1 普通螺栓连接3.承受预紧力和工作载荷的紧螺栓连接力（螺栓）（垫片）变形变形2 21 1（垫片） 力力（螺栓）2变形变形

6、21 1力（螺栓）（垫片）12 1 2（垫片） 力力（螺栓）12 2 10DF1 = Dl C1DF2= Dl C2F = DF1 + DF2= Dl C1 + Dl C2= Dl(C1 + C2 )FDl =C1 + C2F C1F C2DF1 =DF=2C1 + C2C1 + C2F C1螺栓总拉力F0= Fp +C1 + C2F0= F p +F螺栓拉伸强度条件： s = 1.3F0 s p42d14 1.3F0p s 设计公式： d1第十一章螺纹连接11.4 单个螺栓的强度计算11.4.2 铰制孔用螺栓连接的强度计算F剪切强度条件： t = t p2md04Fd0dmin挤压强度条件：

7、 s p s p=第十一章螺纹连接11.3 螺纹组连接的设计计算11.3.2 螺栓组连接的受力分析1. 受横向力的螺栓组连接（1）普通螺栓连接 Kn FSmFp zm KnFSFpmzm第十一章螺纹连接11.3 螺纹组连接设计计算11.3.2 螺栓组连接的受力分析1. 受横向力的螺栓组连接（2）铰制孔用螺栓连接FSF =每个螺栓所受工作剪力： z第十一章螺纹连接11.3 螺纹组连接设计计算11.3.2 螺栓组连接的受力分析2.受旋转力矩的螺栓组连接（1）普通螺栓连接z力矩平衡条件：mFpri KnTi=1KnT所需预紧力： Fpzmrii=1第十一章螺纹连接11.3 螺纹组连接设计计算11.3

8、.2 螺栓组连接的受力分析2.受旋转力矩的螺栓组连接（2）铰制孔用螺栓连接Fi= Fmaxri= FFimax rmaxrirmax力矩平衡条件：zT = F rz= zi=1ri= Fmaxr 2Friimaxiirri=1i=1maxmax受力最大的螺栓所受的工作剪力：= TrmaxFmaxzi=12ri第十一章螺纹连接11.3 螺纹组连接设计计算11.3.2 螺栓组连接的受力分析3.受轴向载荷螺栓组连接第十一章螺纹连接11.3 螺纹组连接设计计算11.3.2 螺栓组连接的受力分析3.受轴向载荷螺栓组连接每个螺栓所受工作拉力：F = FSz第十一章螺纹连接11.3 螺纹组连接设计计算11.3.2 螺栓组连接的受力分析4. 受翻转力矩的螺栓组连接Fi= FmaxLi= FFimaxLiLmaxLmax力矩平衡条件：zM = z= Li= Fmaxzi=1L2F LFLiimaxiiLL受力最大的螺i栓=1 所受的工i=1作拉力：maxmax= MLmaxFmaxz2Lii=1zFpMo M=Wo p不压溃条件：=A= zFp+ Ms s p maxpAW不分离条件：= zFp- Ms 0p minAW第十一章螺纹连接11.3 螺纹组连接设计计算11.3.2 螺栓组连接的受力分析5.受复合载荷的螺栓组连接第十一章螺纹连接11.3 螺纹组