第2章 螺纹联接.ppt

上一页,下一页,退出,分目录,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,t,0,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,Q,p,Q,p,Q,p,Q,p,2,）采用受剪的铰制孔用螺栓,F,s,F,s,F,s,3,受扭转力矩的螺栓组联接,r,1,r,2,fQ,p,fQ,p,1,2,3,4,5,6,7,8,O,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,r,1,r,2,F,s1,F,s2,1,2,3,4,5,6,7,8,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,p,5F,。,（,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,Q,p,伸长量为,L,，被联接件受,其反作用力，即预紧压力,Q,p,，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-Q,P,，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,Q,P,压力减量为,Q,P,Q,P,压缩减量为,F,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,变形,力,力,力,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,力,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,。,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,力,变形,时间,时间,螺栓中总拉力的变化,螺栓工作拉力的变化,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,d,0,L,min,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.,避免附加弯曲应力,加沉头座,凸台、,加斜面垫圈、,避免附加弯曲应力,加球面垫圈,、,避免附加弯曲应力,采用环腰,避免附加弯曲应力,5.,采用合理的制造工艺,作业,2-52,2-54,2-56,2-59,2-63,本章结束,上一页,分目录,