螺栓联接习题课

1、螺栓联接习题课螺栓联接习题课 一、螺栓组计算一、螺栓组计算 螺栓螺栓 组受组受 力分力分 析析 轴向力轴向力横向力横向力旋转力矩旋转力矩翻转力矩翻转力矩 F=FF=FQ Q/z /z z i i r rM F 1 2 max max zm Fk F s Rf 受拉受拉 zFF RS /受剪受剪 z i is f r Tk F 1 受拉受拉 z i i s r Tr F 1 2 max max 受剪受剪 受拉螺栓受拉螺栓 受变载：受变载： 4/ 3 . 1 2 c c d F 紧联接紧联接 受受F F和和F F 4/ 2 dm Fs p s p hd F 4/ 2 c d F a a影响疲劳强度

2、影响疲劳强度 4/ 3 . 1 2 0 c c d F 单个螺栓单个螺栓 强度计算强度计算 受剪螺栓：受剪螺栓： 松联接：松联接： 仅受仅受F F： 受静载：受静载： F0=F+F” 受任意载荷螺栓组受任意载荷螺栓组 向形心简化向形心简化 四种简单状态四种简单状态 迭加迭加 受载最大螺栓受载最大螺栓 按单个计算按单个计算 四种简单状态 例：例：图示方形盖板用四个图示方形盖板用四个M6螺钉与箱体连接螺钉与箱体连接,盖板中心盖板中心O点的吊点的吊 环受拉力环受拉力FQ=10kN，尺寸如图示。要求：，尺寸如图示。要求： (1) 取剩余预紧力取剩余预紧力F=0.6F（F为工作拉力）为工作拉力）,求螺钉

3、的总拉力求螺钉的总拉力F0； (2) 如果因制造误差如果因制造误差,吊环由吊环由O点移至对角线上点移至对角线上O点，点， 且且OO5 mm，求受力最大螺钉的总拉力。，求受力最大螺钉的总拉力。2 解：（解：（1）拉力通过螺钉组形心时，各个螺钉工作拉力相等。）拉力通过螺钉组形心时，各个螺钉工作拉力相等。 N n F FFFFF2500 4 10000 0 4321 每个螺钉总拉力：每个螺钉总拉力： 剩余预紧力为：剩余预紧力为： NFF150025006 . 06 . 0 NFFF400015002500 0 （2）拉力平移后，每个螺钉工作拉力：）拉力平移后，每个螺钉工作拉力： 翻转力矩：翻转力矩：

4、 （1） N n F FFFF NNNN 2500 4 10000 0 4321 251000045sin20045sin200 31 MM FF （2） 根据变形协调条件：根据变形协调条件： 31 31 , 45sin20045sin200 MM MM FF FF 即 联立（联立（1 1）和（）和（2 2），得），得 NFF MM 250 31 受力最大螺钉受力最大螺钉3 3，其工作拉力为：，其工作拉力为： NFFF MN 27502502500 333 剩余预紧力为：剩余预紧力为： 螺钉螺钉3总拉力为：总拉力为： NFF165027506 . 06 . 0 3 NFFF4400165027

5、50 303 例：例：图示，两根梁用图示，两根梁用8 8个个4.64.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接。级普通螺栓与两块钢盖板相联接。 梁受到拉力梁受到拉力F F=28kN=28kN，摩擦系数，摩擦系数 =0.2=0.2，控制预紧力，试确定所，控制预紧力，试确定所 需螺栓的直径。需螺栓的直径。 解中有两处错误，请指出错处并说明原因。解中有两处错误，请指出错处并说明原因。 F F N10500 282 . 0 280002 . 1 . mz FK F f f 解：解： 已知螺栓数目已知螺栓数目z z=8=8，接合面数，接合面数mm=2=2，取防滑系数，取防滑系数f f =1.2=1.2，则螺栓，则

6、螺栓 所需预紧力所需预紧力FF为为 F F mm7 . 9 6 .184 105003.14 3 . 14 1 F d 查表得查表得 S S=240Mpa=240Mpa，安全系数，安全系数S Ss s=1.3, =1.3, 则得则得 = = S S / / Ss = = 240 / 1.3 = 184.6Mpa240 / 1.3 = 184.6Mpa 所需螺栓直径所需螺栓直径 : : 圆整后得螺栓尺寸圆整后得螺栓尺寸d d=10mm, =10mm, 故螺纹为故螺纹为M10M10。 答案：答案： (1) (1) z z=4 =4 （2 2） 不能圆整螺栓尺寸不能圆整螺栓尺寸d d=10mm, =

7、10mm, 故螺纹为故螺纹为M12M12。 例例3 3 ： 一钢板采用三个铰制孔螺栓联接一钢板采用三个铰制孔螺栓联接, ,下列三个方案哪个最好下列三个方案哪个最好? ? F 3 F 3 F 3 FL L 2a FL L 2a Fmax=F3= FL L 2a F 3 + F 3 F 3 F 3 FL L 2a FL L 2a Fmax=F1=F3= 222 2 3 1 323 a LF a FLF F 3 F 3 F 3 FL L 3a Fl l 3a FL L 3a Fmax=F2= 222 31 3 150cos 33 2 33 a L a LF a FLF a FLF 比较：比较： 方案一：方案一：F Fmax max= =F FL L2a2a F F 3 3 + + 方案二：方案二：F Fmax max= = 2 2 3 1 3 a LF 方案三：方案三：F Fmax max= = 2 31 3 a L a LF 差差 谁好？谁好？ 2 2 3 1 3 a LF 2 3