螺栓组联接的设计.ppt

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1、5-5 螺栓组联接的设计,1 螺栓组联接的结构设计,2 螺栓组联接的受力分析,2 螺栓组联接的受力分析,1受横向载荷,2受转矩,3受轴向载荷,4受倾覆力矩,受力分析的目的：根据联接的结构和受载情况，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以便进行螺栓联接的强度计算。,受力分析时所作假设：所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同；螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合；受载后联接接合面仍保持为平面。,受力分析的类型：,横向载荷作用线垂直于螺栓轴线，通过螺栓组的对称中心。,受横向载荷的螺栓组联接,铰制孔用螺栓组联接,每个螺栓所受横向工作剪力F,z螺栓个数,普通螺栓组联接,Ks-防滑系数 Ks=1.11.3

2、，取1.2z-螺栓个数i-结合面数f-接合面摩擦系数,每个螺栓所受预紧力F0,（2）受转矩的螺栓组联接,普通螺栓联接,每个螺栓所受预紧力F0,例：联轴器,铰制孔用螺栓组联接,铰制孔用螺栓,(1),或,(2),(1),受力最大的螺栓的工作剪力：,1,2,3,4,5,6,7,8,设各螺栓的剪切刚度相同（K）,假设底板为完全刚体,说明：,例：联轴器,每个螺栓所受轴向工作载荷F,z螺栓个数,总轴向载荷的作用线与螺栓轴线平行，且通过螺栓组的对称中心。可认为每个螺栓上所受轴向工作载荷都相等。,（3）受轴向载荷的螺栓组联接,受倾覆力矩的螺栓组联接,首先，预紧力作用下，螺栓受拉，被联接件均匀受压。倾覆力矩M作

3、用下，一边螺栓拉力、变形增加，而被联接件受力减小、变形减小；另一边螺栓拉力、变形减小，被联接件间压力、变形增大。,由上二式得受力最大的螺栓的工作拉力为：,(1),(2),1,2,3,4,5,6,7,8,受倾覆力矩的螺栓组受力情况,另外，要求被联接件放松端不出现间隙，而压紧端又不被压溃，即：,A 接合面的有效面积W 接合面的抗弯截面系数,实际螺栓组受力为组合状况,例：固定在钢制立柱上的铸铁托架,复杂受力状态,4种典型的受力状态,分别求出在典型的受力状态下的力,最后求出受力最大的螺栓及所受的力,简化,向量迭加,螺栓组受力分析：向底板对称中心简化。轴向载荷 横向载荷 倾覆力矩,总结：1.螺栓组的设计

4、包括两部分内容：a).正确进行结构设计，通过受力分析找出受力最大的螺栓；b).按照单个螺栓联接的强度计算公式来设计这个受力最大的螺栓的尺寸，其余螺栓则按同样尺寸选用。2.设计时应正确解决的几个问题：a).螺栓组的布置，一般可参考现有设备由经验确定；也可先将总载荷分解，再按各种载荷进行分配计算，在叠加，得到总载荷在各螺栓中的分配情况；b).确定螺栓的拧紧力矩；必要时将这一结果标注到相应的图纸上；c).确定螺栓直径，据此确定螺栓其他部分尺寸，并进行精确校核，疲劳强度校核时应特别注意受力变形线图；d).注意采取适当措施提高螺栓联接强度。,0,5-6 螺纹联接的强度计算,1 螺纹联接的失效形式和设计准

5、则,2 松螺栓联接的强度计算,3 紧螺栓联接的强度计算,潘存云教授研制,1 螺纹联接的失效形式和设计准则,受拉螺栓 轴向力作用下螺栓杆和螺纹部分发生塑性变形或断裂,保证静力或疲劳拉伸强度,主要失效形式：螺栓杆螺纹部分发生塑性变形或断裂,受剪螺栓 铰制孔用螺栓结合部位发生压溃或螺栓杆被剪断,保证结合处的挤压强度和螺栓杆的剪切强度,2 松螺栓联接的强度计算（不预紧）,拉伸强度条件为：d1一般为螺栓的小径 注意：螺栓的危险截面,F,设计式为：,螺栓工作之前不需拧紧，不受力。,校核式,d1计算出后,再按标准查选螺纹的公称直径（大径）d。,粗牙普通螺纹基本尺寸,3 紧螺栓联接的强度计算,紧螺栓联接强度计算,仅受预紧力的紧螺栓联接,受横向工作载荷的紧螺栓联接,同时受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接,3 紧螺栓联接的强度计算,仅受预紧力的紧螺栓联接拉伸应力（预紧力F0）扭转切应力（螺纹摩擦力矩T1）,F0,F0,T1,第四强度理论：螺栓的计算应力为,M10M64普通钢制螺栓=0.5,设计式为：,将所受的拉力（预紧力）增大30%以考虑扭转的影响,谢谢！,