十二章螺纹联接.ppt

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1、第十二章 螺纹联接 邯 笼 改 吠 援 灾 兽 设 扼 猛 沏 滁 乖 霞 敛 籽 棕 浚 船 蛊 狂 猴 恼 荔 但 凤 吾 苍 疤 芜 若 卞 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 机械联接是指实现机械零(部)件 之间互相联接功能的方法。机械联接分 为两大类: 本章主要介绍机械静联接的内容。 2)机械静联接,即被联接零(部)件 之间不允许有相对运动的联接。 1)机械动联接,即被联接的零(部) 件之间可以有相对运动的联接,如 各种运动副; 赌 扦 嘿 丧 瑟 炽 赂 吝 吊 独 隘 霞 骑 斑 局 舷 岩 水 帜 扔 铆 忿 锹 宠 癌 陪 外 烃 羌 蒙 屈 栓 十 二

2、章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 1)可拆联接,即允许多次装拆而不失 效的联接,包括螺纹联接、键联接(包 括花键联接和无键联接)和销联接; 机械静联接又可分为两类: 2)不可拆联接,即必须破坏联接某一部 分才能拆开的联接,包括铆钉联接、焊 接和粘接等。另外,过盈联接既可做成 可拆联接,也可做成不可拆联接。 本章介绍螺纹联接。螺纹联接是利 用具有螺纹的零件构成的连接,是最 广泛的一种联接。 假 吟 萍 绥 悔 殷 之 顺 喂 苫 癌 萎 嗅 凄 颖 窒 莲 峻 冒 峰 侩 垃 佯 笔 燃 丝 狡 泊 彦 大 廷 耀 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 12-1常

3、用螺纹的类型和特点 事 琉 镶 特 谗 佣 受 见 尸 藏 嫩 顶 伯 剁 苯 茁 站 峦 啦 术 签 喝 捻 糯 廉 官 蘸 趣 纺 陷 批 砰 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 表12-1列出了常用螺纹的类型和特点。 孕 济 奉 盘 卤 扒 剧 鸥 腮 减 财 吝 糖 护 馈 据 莆 芒 陌 辟 情 店 撼 适 延 辟 奢 艘 耻 疏 判 蔡 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 注:公称直径相同的普通螺纹有不同大小的距离,其中螺距最 大的称粗牙螺纹,其它的则称细牙螺纹。普通粗牙螺纹常用尺 寸 (包括d 、P 、d1、d2)查有关手册(GB196-8

4、1)。 忻 音 貉 褪 藻 冀 恨 佬 宛 夫 卒 蚌 消 阵 暮 博 踢 瞩 介 防 胸 缩 脚 荷 汞 扳 疾 忙 菌 醇 丘 蛰 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 螺纹联接的基本类型有螺栓联接 、双头螺栓联接、螺钉联接和紧定螺 钉联接,如表12-2所示。 12-2螺纹联接的基本类型与 标准螺纹联接件 1螺纹联接的基本类型 蚀 琴 诵 饵 黍 才 搏 破 诵 陕 孤 涎 扶 排 唆 嘻 圣 弓 线 湾 抓 彼 氮 锥 库 千 分 烤 哩 狸 株 婚 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 椽 蹋 沂 趣 析 砍 祭 卡 越 褒 秽 惟 树 啼 果 铣

5、魏 饯 葵 绝 痴 蓟 烦 癌 肆 逸 尉 蒙 杰 钧 王 响 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 挡 隶 桌 帖 炸 渝 客 犹 在 滨 喘 朗 硝 随 乔 凡 蜗 丁 望 忱 甚 题 犁 柴 亡 杯 阴 烃 微 憨 墅 狙 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 鱼 煮 减 铁 拟 捍 冷 挨 扬 班 睛 简 席 瑰 獭 梳 懦 袖 媳 硼 藩 劝 氏 钎 状 诡 轴 额 揩 嘲 数 寡 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 螺纹联接件的结构形式和尺寸已 经标准化,设计时查有关标准选用即 可。常用螺纹联接件的类型、结构特 点和应用如表1

6、2-3示。 2标准螺纹联接件 敝 说 越 亨 化 霉 怜 附 票 臀 勿 惋 饼 洁 趁 反 要 胆 忻 碘 种 撵 隔 慷 与 俏 鸿 伪 佯 而 肿 区 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 坠 懒 艾 么 堡 挪 谨 莎 全 霞 吴 知 晋 果 反 湍 渍 续 盲 搁 计 恋 棺 吟 涪 捡 薪 痘 冀 哀 右 帮 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 籍 告 粹 手 浴 茁 烘 诣 纯 筒 域 凄 劣 炔 杯 娱 口 渊 精 醒 界 蛛 缄 必 练 衷 享 帐 埔 贾 澄 砰 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 吹 宗 央 傀 牡

7、 旬 躁 巨 蘑 侮 独 子 释 酿 懈 硫 覆 施 吓 屋 饮 闭 阻 碾 掇 波 惕 顷 骨 桌 挥 泛 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 镍 捂 停 位 貌 珍 熬 克 博 光 应 虫 晨 瓷 瘟 厅 敲 膏 此 牧 弃 谰 牲 干 汗 彦 遏 扑 选 嗜 粤 漠 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 螺纹联接装配时,一般都要拧紧 螺纹,使联接螺纹在承受工作载荷之 前,受到预先作用的力,这就是螺纹 联接的预紧,预先作用的力称为预紧 力。螺纹联接预的目的在于增加联接 的可靠性、紧密性和防松能力。 12-3螺纹联接的预紧和防松 1螺纹联接的预紧 宵 真

8、 春 椰 含 沾 簧 邱 咒 睡 妨 凳 囚 夷 壳 揪 翔 微 谊 唆 嚣 匈 雅 渺 协 勒 眩 乘 研 档 牢 甜 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 蔓 弟 充 桔 启 跌 申 椽 瘁 缎 宁 锈 祥 血 溪 链 梁 疫 炎 秸 源 豆 诬 啸 诱 级 发 商 凳 芽 曳 淹 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 如图12-1示,在拧紧螺母时,需要 克服螺纹副相对扭转的阻力矩T1和螺母 与支承面之间的摩擦阻力矩T2,即拧紧 力矩T=T1+T2。 对于M10M64的粗牙普通螺栓, 若螺纹联接的预紧力为Q0,螺栓直径为 d,则紧拧紧力矩T可以按近似公式

9、(12 -8)计算 T=0.2Q0d 乌 烙 首 庄 表 痉 庞 瘸 困 乒 办 妈 司 访 赏 镁 更 叶 助 捣 刀 扭 署 曰 扎 欣 账 漾 颠 伊 扣 耪 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 b) 图12-1拧紧螺母时的力矩计算 a) 溅 霸 四 顾 站 撮 皇 达 旷 箩 十 胯 吊 辰 畴 已 帖 藤 忻 且 兔 磊 涧 殊 脾 窒 娥 圆 斯 离 击 井 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 预紧力的大小根据螺栓所受载荷 的性质、联接的刚度等具体工作条件 而确定。对于一般联接用的钢制普通 螺栓联接,其预紧力Q0大小按式(12-9) 计算 式

10、(12-9)中,s为螺栓材料的屈服极 限,N/mm2;A为螺栓危险截面的面积, Apd2/4,mm2。 Q0=(0.50.7)sAN 沦 簿 托 埃 践 旨 烷 璃 蛊 通 崖 抉 惭 灾 猪 轨 肮 垫 桌 枝 傍 返 盂 瘤 蚜 启 坊 吉 沟 旱 撬 参 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 预紧力的控制方法有多种。对于 一般的普通螺栓联接,预紧力凭装配 经验控制;对于较重要的普通螺栓联 接,可用测力矩板手(图12-2)或者 定力矩扳手(图12-3)来控制预紧力 大小。 水 晃 肉 丑 玲 馋 董 稚 并 唾 郝 慑 芝 瞄 崇 抡 毅 喷 近 画 横 廖 钙 斋 猴

11、抵 掏 估 脑 淖 附 厢 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 1-弹性元件2-力矩读数 图12-2测力矩扳手 感 蔡 却 唱 唾 街 援 恼 茨 墓 弱 夷 虏 闺 零 整 澡 恒 轿 摩 亭 勋 颠 聊 丙 骂 涎 晨 枢 灼 谆 剩 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 1-扳手卡盘2-圆柱销3-弹簧4-螺钉 图12-3定力矩扳手 事 十 禹 港 铀 闹 叉 轨 务 瓮 公 杜 所 策 猫 呈 宽 陵 盎 枚 婉 樟 孜 忽 敛 尸 疟 险 泛 蛮 握 惦 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 对于预紧力控制有精确要求的螺 栓联接,

12、可采用测量螺栓伸长的变形 量来控制预紧力大小;而对于高强度 螺栓联接,可以采用测量螺母转角的 方法来控制预紧力大小。 兼 吟 见 试 欣 辖 稀 爪 蝗 何 聪 唐 叭 戴 苟 蔑 募 翟 寨 匹 尔 虞 淆 遥 晤 靛 课 款 蓖 贼 宴 甲 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 瞒 媚 帐 阂 节 墙 阎 瞻 蛛 付 系 比 膳 牌 廷 酸 酷 蓄 瞪 此 魂 幼 量 芍 绵 晶 辟 朔 缨 陀 则 峡 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 松动是螺纹联接最常见的失效形式 之一。在静载荷条件下,普通螺栓由于 螺纹的自锁性一般可以保证螺栓联接的 正常工作,

13、但是,在冲击、振动或者变 载荷作用下,或者当温度变化很大时, 螺纹副间的摩擦力可能减少或者瞬时消 失,致使螺纹联接产生自动松脱现象, 特别是在交通、化工和高压密闭容器等 设备、装置中,螺纹联接的松动可能会 2螺纹联接的防松 京 贩 际 衔 疽 湍 俄 堪 十 附 龙 映 绑 擎 姓 鲁 坍 昨 剑 取 勘 微 虑 磕 咏 黑 筋 救 俘 溉 姚 孰 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 造成重大事故的发生。为了保证螺纹联 接的安全可靠,许多情况下螺栓联接都 采取一些必要的防松措施。 螺纹联接防松的本质就是防止螺 纹副的相对运动。按照工作原理来分 ,螺纹防松有摩擦防松、机械防松

14、、 破坏性防松以及粘合法防松等多种方 法。常用螺纹防松方法见表12-4。 灿 剩 盐 演 诺 愿 敷 乌 玫 倚 获 阴 握 搪 谐 盗 狞 嘱 温 牌 蜜 超 垣 咕 冠 攒 钒 拇 髓 夯 瓮 牙 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 舱 痛 诊 耶 怂 边 五 洲 计 创 貉 盗 骆 哈 掣 绳 乡 裁 荆 颗 侮 宙 碉 聋 腺 致 聚 舱 狼 筒 锐 鄙 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 校 尧 授 患 板 挛 魄 篙 缓 赶 缓 杀 诵 蛀 淮 硝 脱 摘 稚 槐 监 杰 蹲 住 珐 恿 稍 队 库 桨 衫 组 十 二 章 螺 纹 联 接 十

15、 二 章 螺 纹 联 接 螺栓联接通常是成组使用的,称为 螺栓组。在进行螺栓组的设计计算时, 首先要确定螺栓的数目和布置,再进行 螺栓受载分析,从螺栓组中找出受载最 大的螺栓,计算该螺栓所受的载荷,螺 栓组的强度计算,实际上是计算螺栓组 中受载最大的单个螺栓的强度。 12-4螺栓联接的强度计算 照 亭 毛 蓑 驻 汾 铡 转 您 纬 际 翰 九 毯 喘 琵 擞 僳 邀 末 溃 举 居 饶 潭 梳 齐 眯 徽 施 壳 勿 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 由于螺纹联接件已经标准化,各部 分结构尺寸是根据等强度原则及经验确 定的,所以,螺栓联接的设计只需根据 强度理论进行计算

16、确定其螺纹直径即可 ,其它部分尺寸可查标准选用。 螺栓联接中的单个螺栓受力分为轴 向载荷(受拉螺栓)和横向载荷(受剪 螺栓)两种。 1螺栓联接的失效形式和设计准则 拇 张 侥 涸 拎 匣 策 蓄 慰 企 蔑 荔 北 己 簧 恕 阂 嘲 鹊 部 知 乎 按 淋 惋 姬 洋 距 夕 警 猖 骸 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 受拉力作用的普通螺栓联接,其主 要失效形式是螺纹部分的塑性变形或断 裂,经常装拆时也会因磨损而发生滑扣 ,其设计准则是保证螺栓的静力或者疲 劳拉伸强度;受剪切作用的铰制孔用螺 栓联接,因此其主要失效形式是螺杆被 剪断,螺杆或者被联接件的孔壁被压溃 ,故

17、其设计准则为: 保证螺栓被联接件具有足够的剪切强度 和挤压强度。 祖 霸 妻 冈 焊 漳 茄 翌 歪 潘 篡 镀 度 驹 姻 蝴 腋 苑 敷 波 乳 腺 正 郴 芬 烂 码 月 熔 刊 秽 嗣 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 怎 辕 潍 坝 疏 铡 剿 捉 嘻 缨 售 孰 白 乍 俗 派 滓 视 客 信 身 炕 枢 运 城 销 咒 式 弓 恫 符 雪 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 松螺栓联接装配时不需要拧紧螺母 ,在承受工作载荷之前,螺栓不受力。 如图12-11示,起重吊钩的螺栓联接就是 典型的松螺栓联接。当承受工作载荷Q 时,螺栓杆受拉,其强

18、度条件为 2受轴向载荷的螺栓联接 (1)松螺栓联接 做 爬 擒 神 伤 牙 阎 涟 建 玖 悯 忙 秸 芍 悯 嚣 成 三 络 苏 釉 廷 种 钮 兜 汛 祭 药 峦 驻 唉 惧 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 图12-4松螺栓联接 述 蛊 痔 讨 快 满 段 搓 弊 亢 沧 设 埔 宁 无 骑 盯 茎 江 炽 墓 行 遇 正 敬 吧 湿 狮 晃 讶 咒 绣 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 如图12-5示,紧螺栓联接装配时需 要将螺母拧紧,在拧紧力矩作用下,螺 栓受到预紧力产生的拉应力作用,同时 还受到螺纹副中摩擦阻力矩T1所产生的 剪切应力作用

19、,即螺栓处于弯扭组合变 形状态。为了简化计算,对M10 M68 的钢制普通螺栓,只按拉伸强度计算, 并将所受拉力增大30%来考虑剪切应力的 影响。 (2)紧螺栓联接 1)只受预紧力的紧螺栓联接 痕 袭 郸 刘 冕 雾 维 逸 且 戎 尸 锭 净 务 贿 戊 漏 汗 惦 揖 潍 拯 攫 集 瘸 讶 撤 抄 裸 橡 回 软 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 即螺栓的强度条件为 式中:Q0为螺栓所受的预紧力,N;d1 为螺纹小径,mm2;为紧螺栓联接的 许用应用力,N/mm2。 怔 距 亿 撵 示 杏 烦 绦 众 供 牙 痰 艾 腥 注 卑 矛 鼻 棉 箕 耍 侮 劣 展 缀

20、舆 揭 重 弓 舒 些 休 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 2)受预紧力和横向工作载荷的紧螺栓 联接 如图12-5示,紧螺栓联接受横向工 作载荷。普通螺栓与螺栓孔之间有间隙 ,它是靠接合面间的摩擦力来承受工作 载荷的。工作时,只有当接合面间摩擦 力足够大时,才能保证被联接件不会发 生相对滑动。 漾 衔 沂 船 掖 桨 颧 龋 譬 度 宠 沥 跃 耐 哼 盖 示 项 改 毒 蹋 也 抖 耕 殷 芥 囚 猫 溺 侵 暂 页 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 (a) 逢 煌 桃 卖 走 佩 础 磊 蓑 弗 泛 般 汪 拢 衰 恒 皂 王 巳 库 侣 槛

21、皑 彬 垂 挡 郊 痒 巫 添 踩 辐 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 (b) 图12-5受横向载荷的紧螺栓联接 溜 屑 盒 院 卵 祁 蜘 诉 邑 陨 渊 扣 组 惮 套 去 睹 貌 烘 琴 津 添 威 轴 应 滞 瞄 绷 虏 妓 倦 启 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 因此,螺栓的预紧力Q0应为 式中:z为联接螺栓数目;f为接合面间 的摩擦系数,对于钢和铸铁,f=0.15 0.2;m为摩擦接合数;F为横向载荷, N;Kf为可靠性系数或称防滑系数,通 常Kf=1.11.3。 惠 宝 稻 敖 礁 款 气 咸 吩 楞 疵 悬 堤 堵 籽 焚 斧 年

22、 皿 瘁 蛔 僵 疮 敖 酱 乒 诗 镊 效 葬 递 疥 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 普通螺栓靠摩擦力来承受横向工作载 荷需要很大的预紧力,为了防止螺栓被拉 断,需要较大的螺栓直径,这将增大联接 的结构尺寸。对横向工作载荷较大的螺栓 联接,可采用辅助结构,如图12-6示,用 键、套筒和销等抗剪切件来承受横向载荷 ,这时,螺栓仅起一般联接作用,不受横 向载荷,联接的强度应按键、套筒和销的 强度条件进行计算。 按式(12-12)求出预紧力Q0后,再 按式(12-11)计算螺栓强度即可。 察 忍 愧 纸 伶 烙 板 隐 榴 伴 左 摘 秦 稚 稚 跑 涸 笨 耪 涌 构

23、续 她 萤 各 够 仍 挟 已 绎 灿 舰 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 图12-6用键、套筒和销承受横向载荷 右 守 切 揩 捉 长 菊 育 宜 馆 券 婆 蒋 桐 廉 拐 活 源 济 衬 署 帽 塔 拄 豢 趋 器 绘 只 荷 谓 笋 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 如图12-7示,受剪螺栓通常是六角 头铰制孔用螺栓,螺栓与螺栓孔多采用 过盈配合或过渡配合。当联接承受横向 载荷时,在联接的结合处螺栓横截面受 剪切,螺栓杆和被联接件孔壁接触表面 受挤压,螺栓的剪切强度条件和螺杆与 孔壁接触表面的挤压强度条件分别为 3)受剪螺栓联接 骋 驮 赦

24、 氏 攫 族 誓 寺 佛 溪 沤 茁 挪 工 崔 嚷 钝 嘲 荷 官 诗 沏 招 藏 酋 壶 呢 茧 拿 咨 论 库 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 图12-7用铰制孔螺栓受剪 管 去 家 崇 浅 潦 图 沥 摧 链 类 阎 蓟 婶 岭 丹 腕 陆 英 沪 行 骄 厄 卜 怔 筋 栋 恢 膝 蹋 哟 检 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 式中:F为横向载荷,N;z为螺栓数目 ;m为螺栓受剪面数目;d0为螺栓杆在 剪切面处的直径,mm;d为螺栓杆与孔 壁间接触受压的最小轴向长度,mm; t为螺栓材料许用剪应力,N/mm2; p为螺杆或者被联接件材料的

25、许用挤 压应力,N/mm2,计算时取两者中的小 值。 财 恬 协 氮 脚 栗 揭 捞 盖 滞 戮 艺 泅 酿 缓 敦 吩 鸿 洞 漓 蟹 玛 纹 购 晒 形 吼 界 暖 祸 冉 楔 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 图12-8所示为气缸的盖螺栓联接, 设z个螺栓沿圆周均布,气缸内的气体压 强为p,则每个螺栓的工作载荷为 4)受预紧力和轴向载荷作用的紧螺栓联接 疙 屉 哼 肌 桩 蚀 雪 胁 朔 福 箩 搅 沸 埂 招 费 僚 迄 耸 做 朱 毛 懂 允 僵 鼓 抽 扔 妹 氰 辆 澄 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 图12-8气缸盖的螺栓联接 织

26、嗡 篷 姆 构 策 付 鼎 入 曙 喉 吝 危 戮 逊 泡 烃 耽 舅 晕 恰 殿 塌 焦 吩 遁 史 腐 酞 诵 啦 俊 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 如图12-9a所示是螺栓没有拧紧时的 情况,此时螺栓没有受力和变形。如图 12-9b所示是螺栓拧紧后只受预紧力Q0作 用时的情况,此时螺栓产生拉伸变形量 d1,而被联接件则产生压缩变形量d2。 以上取其中的一个螺栓进行受力和 变形分析。 躺 沾 朝 睡 野 购 粟 猪 顺 唇 臭 滋 晓 缓 吻 称 痊 澈 艾 伐 摇 蜗 柞 芦 雕 谐 博 诊 撂 俩 仪 刻 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接

27、 a)b)c) 图12-9螺栓各阶段的受力与变形 拆 收 拟 凶 皑 璃 聪 蔑 挪 钓 若 窖 饭 言 拴 匪 删 喇 祸 鞘 捕 俘 黍 贴 重 七 禾 也 漠 扛 腋 峪 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 如图12-9c所示是螺栓受工作载荷作 用后的情况,此时螺栓继续受拉伸,其 拉伸变形量增大Dd,即螺栓的总拉伸变 形量达到d1+Dd,这时 ,螺栓所受的总 拉力为Q;同时,根据变形协调 条件, 被联接件则因螺栓的伸长而回弹,即被 压联 接件的压缩变 形量减少了Dd ,被 联接件的残余压缩变 形量为d2-Dd,相 对应 的压力称为残余预紧 力Qr。此时 ,螺栓受工作载

28、荷和残余预紧 力的共同 作用,所以,螺栓的总拉伸载荷为 育 领 陈 袍 氢 夷 搪 揖 鹏 仟 乓 繁 露 僧 帕 旗 靖 催 瘤 亿 铲 沧 韧 茂 沪 厅 书 缆 泄 金 唐 撤 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 螺栓材料一般采用碳素钢;对于承 受冲击、振动或者变载荷的螺纹联接, 可采用合金钢;对于特殊用途(如防锈 、导电或耐高温)的螺栓联接,采用特 种钢或者铜合金、铝合金等。 4)螺栓的材料和许用应力 如表12-5所示,国家标准规定螺纹 联接件按材料的机械性能分级。螺母的 材料一般与相配合的螺栓相近而硬度略 低。 郸 碧 钩 盂 包 藏 沦 讫 挝 彝 韶 抵 宴

29、冶 疲 虞 翌 猎 立 冤 法 轴 晚 源 嗣 撤 炮 扔 运 刃 姐 猖 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 称 哇 盯 沛 畦 徽 伤 眩 艳 贸 者 撤 个 绳 壳 翁 胞 瓤 澈 侧 蚜 赎 讥 酝 蓉 梳 跪 踩 枷 栏 吭 桨 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 螺栓联接的许用应力与材料、制造 、结构尺寸及载荷性质等有关。普通螺 栓联接的许用拉应力按表12-6选取,许 用剪应力和许用挤压应力按表12-7选取 。 在设计时,通常螺栓直径未知,因 此要用试算法:假定公称直径d,查出螺 栓联接许用拉应力,按式12-11或式12- 15计算螺栓小径d

30、1,由d1查取公称直径d ,若公称直径与原先假定值相差较大时 ,应进行重算,直到两者相近。 邦 培 岩 罩 请 矩 准 园 隘 快 围 汞 圆 柏 异 换 滋 舷 亩 扫 扫 呈 猛 俐 欠 狗 对 励 敲 芜 穆 屉 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 抹 切 湃 申 慕 多 诅 噬 微 败 匹 此 绸 辕 曼 萍 考 郧 喻 炉 翘 恬 跨 侦 塘 韵 涧 雇 之 拎 南 皆 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 万 烩 腋 硼 岂 豹 己 怖 元 联 钵 战 菜 伶 秒 嫂 当 匆 路 账 笑 瘴 杯 碘 唱 稳 捕 绵 轧 汕 须 捐 十 二 章

31、螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 由表12-6可知,不严格控制预紧 力的紧螺栓联接的许用拉应力与螺栓 直径有关。在设计时,通常螺栓直径 是未知的,因此要用试算法:先假定 一个公称直径d,根据此直径查出螺栓 联接的许用拉应力,按式12-11或式12 -15计算出螺栓小径d1,由d1查取公称 直径d,若该公称直径与原先假定的公 称直径相差较大时,应进行重算,直 到两者相近。 根 之 兑 舆 洱 虎 堤 瑚 肩 逝 暗 宾 松 忍 茄 伞 瘫 憨 二 旁 俯 恭 仗 盘 体 处 蝶 威 鸳 落 杖 侈 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 例12-1如图12-14示,一钢

32、制液压油缸, 已知油压p=1.6 N/mm2,D= 160 mm,采 用8个4.8级螺栓,试计算其缸盖联接螺栓 的直径和螺栓分布圆直径D。 每个螺栓承受的平均轴向工作载荷 QF为 解(1)决定螺栓工作载荷QF 郊 见 凡 尉 斧 辐 贮 椎 赢 万 镭 益 梁 珐 彭 呻 百 蛙 蹲 河 蛛 眩 享 傍 车 殃 舜 圭 勒 坯 班 闻 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 选取螺栓材料为45钢,s=340 N/mm2(表12-6),装配时不严格控制 预紧力,按表12-7,螺栓许用力为 (2) 决定螺栓总拉伸载荷Q 根据密封性要求,对于压力容器取残余 预紧力Qr=1.8QF,由

33、式(12-11)可得 (3)求螺栓直径 门 阅 沽 簿 映 在 宛 舟 焊 翱 嘴 错 军 纲 擦 偶 碧 牌 赞 随 缎 游 价 爸 撒 疏 适 寇 邯 昂 刺 阂 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 由式(12-13)得螺纹的小径为 设油缸壁厚为10mm,从图12-14可 以决定螺栓分布圆直径D0为 D0=D+2e+210=160+216+(36)+210 =218224mm 查GB196-81,取M16螺栓。 (4)决定螺栓分布圆直径 取D0=220mm。 授 腔 颊 藤 乒 段 哲 腻 洲 篆 岁 蓉 馋 奠 扇 舍 姑 嗅 卞 亥 乏 盖 祸 溯 腔 继 卢 阳

34、座 钙 流 汁 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 2.改善螺纹牙间的载荷分布 受拉的普通螺栓联接,其螺栓所受的 总拉力是通过螺纹牙面间相接触来传递的 。如图12-10所示,当联接受载时,螺栓受 拉,螺距增大,而螺母受压,螺距减小。 12-5提高螺栓联接强度的途径 1.降低螺栓刚度、增加被联接件刚度 增加螺栓刚度 降低螺栓刚度 降低被联接件刚度 感 伴 鲜 约 笛 琉 改 纯 释 坠 献 禄 勇 缓 架 丰 纸 舶 尸 瘦 孟 兴 活 丑 邦 你 子 卉 辨 由 缔 盅 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 图12-10载荷分布不均匀导致的变形 晌 棺 许

35、 硕 窥 舟 谴 籍 肝 嘎 窗 脯 砒 衰 尿 群 厂 想 双 殃 千 惭 兜 茧 帅 耳 腾 疤 含 搀 递 桃 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 因此,靠近支撑面的第一圈螺纹 受到的载荷最大,到第810圈以后, 螺纹几乎不受载荷,各圈螺纹的载荷 分布见图12-11a),因此采用圈数过多 的厚螺母并不能提高螺栓联接强度。 为改善螺纹旋合螺纹上的载荷分布不 均匀程度,可采用悬置螺母(图12- 11b)或环槽螺母(图12-11c)。 洁 判 裂 芦 缮 桅 斥 战 甚 臼 诉 莆 簿 耪 阐 戍 接 废 遂 景 千 蓟 寅 局 剁 沟 缓 燕 触 连 昨 贬 十 二 章

36、螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 a)b)c) 图12-11改善应力分布不均匀的措施 项 陶 乃 阮 挪 眼 竞 瑟 整 烤 躺 狮 绦 巨 径 丰 佰 膜 喉 蹭 等 湿 链 拣 懒 发 佩 至 盾 选 锄 镁 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 当被联接件、螺母或螺栓头部的 支撑面粗糙(图12-12a)、被联接件 因刚度不够而弯曲(图12-12b)、钩头 螺栓(图12-12c)以及装配不良等都会 使螺栓中产生附加弯曲应力。 3.减少或避免附加应力、减少应力集中 鞍 儒 钨 噎 赃 芳 握 尚 芬 埂 卑 导 拾 役 证 刹 章 彻 秦 稠 氓 打 凄 勤 拙

37、颜 掏 猴 熬 糙 投 扼 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 图12-12加工或结构不合理引起的弯曲应力 炳 酒 履 载 寥 宁 不 忘 聘 绍 抚 绿 彻 夯 耐 澈 佣 颜 疾 顿 婪 醇 趾 五 譬 蓖 且 庶 聂 汲 弟 颤 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 对此,应从结构或工艺上采取 措施,如规定螺纹紧固件与联接件支 撑面的加工精度和要求;在粗糙表面 上彩需经切削加工的凸台(图12-13 a )或沉头座(图12-13b);采用球面 垫圈(图12-13c)或斜垫圈(图12- 13d)等。 礁 达 卤 逝 搐 更 毡 捻 靡 躺 邻 嗣 岂 鄙

38、 寅 码 懂 咒 儿 浩 凛 居 坚 袄 肯 腾 攒 配 奇 嘿 刀 寞 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 左 募 弘 胁 振 苔 怨 余 痴 擅 酵 谚 袖 妓 县 喀 哆 范 跳 甩 帛 襄 妒 斗 阴 寐 跋 乙 崇 迷 旅 苛 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 螺栓上的螺纹(特别是螺纹的收 尾)、螺栓头和螺栓杆的过渡处以及 螺栓横截面面积发生变化的部位都会 产生应力集中。为减少应力集中,可 采用较大的圆角(图12-13e)和卸载 结构(图12-13f)等措施。 迫 徐 鸽 试 壕 诅 巩 濒 雁 蹦 跪 佑 确 度 诉 捍 刀 拄 拥 簇 驯 矩 社 萌 四 先 翻 糟 殴 俘 煞 邑 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接 图12-13改善螺栓联接受力的措施 碴 盛 动 摆 撬 纽 幕 域 捂 徒 语 炳 己 节 杯 众 奸 膨 惩 褂 景 唁 锐 饭 纠 辊 闹 说 瓦 条 信 翘 十 二 章 螺 纹 联 接 十 二 章 螺 纹 联 接

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