第5章 螺纹连接

1、5-1 螺螺 纹纹5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算5-8 提高螺栓联接强度的措施提高螺栓联接强度的措施5-7 螺纹联接件的材料及许用应力螺纹联接件的材料及许用应力5-9 螺旋传动螺旋传动5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧5-2 螺纹联接的类型和标准联接件螺纹联接的类型和标准联接件第第5 5章章 螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动threaded threaded connecation and screw thansmission connecation and screw thansmission 5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-6 螺纹组联接的设计螺纹组联接的设计联

2、接概述联接概述联接的分类联接的分类: :动联接：动联接：静联接静联接：静联接静联接可拆联接：可拆联接：不可拆联接：不可拆联接：过盈联接过盈联接不须毁坏联接中的任何一个零件就可拆开的联接。至少毁坏联接中的一部分才能拆开的联接即各种运动副。即各种运动副。在机器工作中，不允许零部件之在机器工作中，不允许零部件之间存在相对运动的联接。间存在相对运动的联接。如螺纹联接、键联接等。如螺纹联接、键联接等。如铆接、焊接、胶接等。如铆接、焊接、胶接等。联接概述联接概述螺栓联接螺栓联接联接概述联接概述铆铆 接接联接概述联接概述焊接的齿轮结构焊接的齿轮结构焊焊 接接焊接的减速箱体焊接的减速箱体联接概述联接概述联接概

3、述联接概述键联接键联接联接概述联接概述5-1 螺螺 纹纹 5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算5-8 提高螺栓联接强度的措施提高螺栓联接强度的措施5-7 螺纹联接件的材料及许用应力螺纹联接件的材料及许用应力5-9 螺旋传动螺旋传动5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧5-2 螺纹联接的类型和标准联接件螺纹联接的类型和标准联接件第第5 5章章 螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-6 螺纹组联接的设计螺纹组联接的设计螺纹的形成螺纹的形成d2螺旋线螺旋线一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等

4、速移动的轨迹。转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺纹螺纹一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹螺纹5-1 5-1 螺纹螺纹5.1.1 5.1.1 螺纹的主要参数螺纹的主要参数大径大径d d 螺纹的螺纹的公称直径公称直径。小径小径d d1 1 用于联接的用于联接的强度计算强度计算。中径中径d d2 2 用于联接的几何计算。用于联接的几何计算。d d1 1d d2 2d d5-1 5-1 螺纹螺纹牙型角牙型角 ，牙侧角，牙侧角 P/2P/2P/2P/2螺距螺距P P线数线数n n导程导程S S

5、S S= =nPnP。升角升角 2dnPtgd1d2d S SP Pdd2 2S 5-1 5-1 螺纹螺纹d2PS S自锁自锁条件条件 V效率效率）（vtantan影响效率和自锁性能的几何因素影响效率和自锁性能的几何因素 螺旋传动中应采用多线、大螺距的螺纹以提高效率；螺纹联接中应采用单线、小螺距的螺纹以提高自锁性能。 三角形螺纹的fv大，自锁性能好，且牙根强度高，故常用于联结。梯形、锯齿形及矩形螺纹，多用于传动。5-1 5-1 螺纹螺纹5.1.2 5.1.2 螺旋副中的摩擦、效率和自锁螺旋副中的摩擦、效率和自锁传动螺纹传动螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹矩形螺纹矩形螺纹连接螺纹连接螺纹

6、普通螺纹普通螺纹管螺纹管螺纹自攻螺纹自攻螺纹5-1 5-1 螺纹螺纹5.1.3 常用螺纹的种类、特点和应用常用螺纹的种类、特点和应用Pd粗牙粗牙dP细牙细牙螺纹密封螺纹密封非螺纹密封非螺纹密封5-1 螺螺 纹纹5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算5-8 提高螺栓联接强度的措施提高螺栓联接强度的措施5-7 螺纹联接件的材料及许用应力螺纹联接件的材料及许用应力5-9 螺旋传动螺旋传动5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧5-2 螺纹联接的类型和标准联接件螺纹联接的类型和标准联接件第第5 5章章 螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-6 螺纹组联接的设计螺

7、纹组联接的设计5.2.1 5.2.1 螺纹联接的基本类型螺纹联接的基本类型1. 螺栓联接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应用广泛应用广泛5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件普通螺栓联接普通螺栓联接孔与螺杆孔与螺杆之间留有之间留有间隙间隙铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接螺杆与螺杆与孔壁接孔壁接触触有配合，成本高：螺杆精度、用铰刀铰孔凸缘凸缘联轴器联轴器:铰制孔螺栓铰制孔螺栓 普通螺栓普通螺栓 对中榫对中榫 5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件2. 双头螺柱联接双头螺柱联接3. 螺钉联接螺钉联接可可经

8、经常常装装拆拆不不可可经经常常装装拆拆相同：一个为非通孔，装拆较厚件注意制图、结构的关系5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件4. 紧定螺钉联接紧定螺钉联接5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件平端紧定螺钉平端紧定螺钉锥端紧定螺钉锥端紧定螺钉圆柱端紧定螺钉圆柱端紧定螺钉其它：地脚螺栓其它：地脚螺栓 吊环螺栓吊环螺栓 T T形槽螺栓形槽螺栓5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件1 14 4种类型螺纹联接的结构改错种类型螺纹联接的结构改错5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件5.

9、6 螺钉联接适用于联接( )。A.一个零件较厚,经常拆卸 B.一个零件较厚,不常拆卸 C.两个较薄零件,经常拆卸 D. 两个较薄零件,不常拆卸5.2.2 5.2.2 标准螺纹联接件标准螺纹联接件5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件六角头螺栓六角头螺栓LL0d 精度分精度分A A、B B、C C三级，通用机械中多用三级，通用机械中多用C C级。级。 螺纹有粗牙和细牙之分。螺纹有粗牙和细牙之分。细牙螺纹用于细小零件、薄壁零细牙螺纹用于细小零件、薄壁零件或受冲击有变载荷的联接。件或受冲击有变载荷的联接。5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接

10、件 两端螺纹可相同或不同，螺柱可带退刀槽或制成腰杆，两端螺纹可相同或不同，螺柱可带退刀槽或制成腰杆，也可制成全螺纹。也可制成全螺纹。双头螺柱双头螺柱B型型bldA型型bld5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件螺钉螺钉 头部形状有圆头、扁圆头、头部形状有圆头、扁圆头、六角头、圆柱头和沉头等。头部六角头、圆柱头和沉头等。头部起子槽有一字槽、十字槽和内六起子槽有一字槽、十字槽和内六角孔等形式。角孔等形式。5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件紧定螺钉紧定螺钉 锥端适用于被紧定零件的表面硬度较低或不经常拆卸锥端适用于被紧定零件的表面硬度较低

11、或不经常拆卸的场合；平端接触面积大，不伤零件表面，常用于顶紧硬的场合；平端接触面积大，不伤零件表面，常用于顶紧硬度较大的平面或经常拆卸的场合；圆柱端压入轴上的凹坑度较大的平面或经常拆卸的场合；圆柱端压入轴上的凹坑中，适用于紧定空心轴上的零件位置。中，适用于紧定空心轴上的零件位置。905-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件自攻螺钉自攻螺钉 头部形状有圆头、平头、半沉头及沉头等。头部起子槽有头部形状有圆头、平头、半沉头及沉头等。头部起子槽有一字槽、十字槽等形式。末端形状有锥端和平端两种。一字槽、十字槽等形式。末端形状有锥端和平端两种。5-2 5-2 螺纹联接的类型与标

12、准联接件螺纹联接的类型与标准联接件六角螺母六角螺母 根据厚度分为标准螺母和薄型螺母两种。制造精度分为根据厚度分为标准螺母和薄型螺母两种。制造精度分为A A、B B、C C三级，分别与相同级别的螺柱配合使用。三级，分别与相同级别的螺柱配合使用。5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹联接的类型与标准联接件圆螺母与止动垫圈圆螺母与止动垫圈 圆螺母常与止动垫圈配圆螺母常与止动垫圈配用，装配时将垫圈内舌插用，装配时将垫圈内舌插入轴上的槽内，而将垫圈入轴上的槽内，而将垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内，的外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧。螺母即被锁紧。Dbb5-2 5-2 螺纹联接的类型与标准联接件螺纹

13、联接的类型与标准联接件垫圈垫圈 平垫圈分为平垫圈分为A A级和级和C C级两种。用于同一螺纹直径的垫级两种。用于同一螺纹直径的垫圈又分为特大、大、普通和小的四种规格，特大垫圈主要圈又分为特大、大、普通和小的四种规格，特大垫圈主要在铁木结构上使用。在铁木结构上使用。 斜垫圈只用于倾斜的支承面上。斜垫圈只用于倾斜的支承面上。5-1 螺螺 纹纹5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算5-8 提高螺栓联接强度的措施提高螺栓联接强度的措施5-7 螺纹联接件的材料及许用应力螺纹联接件的材料及许用应力5-9 螺旋传动螺旋传动5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧5-2 螺纹联接的类型和标准联接件螺纹联接的

14、类型和标准联接件第第5 5章章 螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-6 螺纹组联接的设计螺纹组联接的设计预紧力预紧力预紧的预紧的目的目的 大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。增加联接的增加联接的可靠性可靠性和和紧密性紧密性。 拧紧后，螺纹联接件的预紧应力不得超拧紧后，螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限过其材料的屈服极限s ss的的80%预紧力预紧力的确定原则：的确定原则：TFF碳

15、素钢螺栓碳素钢螺栓01(0.6 0.7)SFAs01(0.5 0.6)SFAs合金钢螺栓合金钢螺栓5-3 5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧T 注意：对于重要的联接，应尽可能不采用直径过小注意：对于重要的联接，应尽可能不采用直径过小(M12)的螺栓。的螺栓。v 预紧力和预紧力矩之间的关系：预紧力和预紧力矩之间的关系：dFT02 . 0v 预紧力的控制：预紧力的控制：5-3 5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧测力矩扳手测力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手5-1 螺螺 纹纹5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算5-8 提高螺栓联接强度的措施提高螺栓联接强度的措施5-7 螺纹联接件的材料及许用应

16、力螺纹联接件的材料及许用应力5-9 螺旋传动螺旋传动5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧5-2 螺纹联接的类型和标准联接件螺纹联接的类型和标准联接件第第5 5章章 螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-6 螺纹组联接的设计螺纹组联接的设计螺纹联接防松的实质在于螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动限制螺旋副的相对转动。按工作原理可分为三类：按工作原理可分为三类： 1. 摩擦防松摩擦防松对顶螺母对顶螺母自锁螺母防松自锁螺母防松5-4 5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松弹簧垫圈弹簧垫圈尼龙圈锁尼龙圈锁紧螺母紧螺母5-4 5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防

17、松2. 机械防松机械防松止动垫圈止动垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈串联钢丝串联钢丝开口销与开槽六角螺母开口销与开槽六角螺母3. 不可拆防松不可拆防松 （铆冲；粘接；（铆冲；粘接； 焊接）焊接）11.5P用冲头冲用冲头冲23点点冲点防松法冲点防松法粘合法防松粘合法防松涂粘合剂涂粘合剂5-4 5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-1 螺螺 纹纹5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算5-8 提高螺栓联接强度的措施提高螺栓联接强度的措施5-7 螺纹联接件的材料及许用应力螺纹联接件的材料及许用应力5-9 螺旋传动螺旋传动5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧5-2 螺纹联接的类型和标准联接件

18、螺纹联接的类型和标准联接件第第5 5章章 螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-6 螺纹组联接的设计螺纹组联接的设计 分析步骤：分析步骤： 对螺栓组进行受力分析对螺栓组进行受力分析 确定受力最大的螺栓及其所受的力确定受力最大的螺栓及其所受的力 对单个对单个螺栓螺栓进行强度计算进行强度计算概述概述 大多数机械中，螺栓都是成组使用的。大多数机械中，螺栓都是成组使用的。5-5 5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算FFTM概述概述5-5 5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算 单个螺栓进行强度设计时，首先应分析受力类型，再结合失单个螺栓进行强度设计时

19、，首先应分析受力类型，再结合失效形式，选择合适的计算准则，从而算出连接所需的直径。效形式，选择合适的计算准则，从而算出连接所需的直径。%15%20%65螺栓 普通螺栓联接普通螺栓联接无预紧（松连接）无预紧（松连接） 联 有预紧（紧连接）有预紧（紧连接） 接型式 铰制孔螺栓联接铰制孔螺栓联接横向横向轴向轴向扭转扭转轴向轴向受载类型受载类型失效形式失效形式拉断拉断拉断拉断压溃压溃剪断剪断5.5.1 5.5.1 松螺栓联接松螺栓联接( (不预紧不预紧) )失效形式失效形式：拉断拉断强度条件强度条件：校核式设计式 d d1 1- -螺栓螺栓小径小径（mm） 421dF41Fd 例题：有一起重机吊环，工

20、作载荷例题：有一起重机吊环，工作载荷Q=5000N，用用45钢制造，求联接螺栓的直径大小。钢制造，求联接螺栓的直径大小。5-5 5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算5.5.2 5.5.2 紧螺栓联接紧螺栓联接5-5 5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算普通螺栓联接普通螺栓联接单个螺栓承受单个螺栓承受轴向力轴向力Fa铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接单个螺栓承受单个螺栓承受横向力横向力FFFd01. 1. 受横向工作载荷受横向工作载荷FFF Ff f F Fs s (1)szFKfFiKs防滑系数，防滑系数，Ks=1.11.3。螺栓组预紧螺栓组预紧K Ks s 工作原理：工作原理：

21、预紧力预紧力F0 压紧被联接件压紧被联接件结合面上产生摩擦力结合面上产生摩擦力Ff由摩擦力与外载荷由摩擦力与外载荷F平衡平衡z螺栓个数螺栓个数i接合面数接合面数5-5 5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算1. 受受横向工作横向工作载荷载荷 ca21(2)41.3Fdss强度计算强度计算FsFs /2Fs /2F F F F 5.5.2 5.5.2 紧螺栓联接紧螺栓联接普通普通螺栓连接螺栓连接 取取i1 1，f0.20.2，有，有F F0 055F F 故螺栓直径很故螺栓直径很大。为减小螺栓直径，可采用大。为减小螺栓直径，可采用减载措施减载措施。 减载装置：减载装置：5-5 5-5 螺纹

22、联接的强度计算螺纹联接的强度计算对于单个螺栓对于单个螺栓ssFfFFFKiKfi减载键减载键减载套筒减载套筒减载销减载销受受横向力横向力的的铰制孔铰制孔螺栓连接螺栓连接5-5 5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算失效形式失效形式： 螺栓杆和孔壁的贴合面压溃螺栓杆和孔壁的贴合面压溃 螺栓杆螺栓杆剪断剪断FFd01）螺栓杆与孔壁的挤压强度：螺栓杆与孔壁的挤压强度：2）螺栓杆的剪切强度：螺栓杆的剪切强度：Pmin0PssLdFd0螺栓光杆的直径（螺栓孔直径）螺栓光杆的直径（螺栓孔直径）Lmin螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度，设计时应使螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度，设计时应使Lmin1.25d0

23、 204dF强度计算：强度计算： 各个螺栓受载相同，各个螺栓受载相同，每个螺栓所受每个螺栓所受轴向轴向工作工作载荷载荷：FFz受轴向载荷的螺栓组联接受轴向载荷的螺栓组联接 加载前，各个螺栓承受预紧力加载前，各个螺栓承受预紧力F 的作用；的作用； 加载后，各个螺栓所受轴向工作载荷为加载后，各个螺栓所受轴向工作载荷为F， 则每个螺栓所承受的总载荷则每个螺栓所承受的总载荷F0=? 单个螺栓所承受的总载荷单个螺栓所承受的总载荷F0 ：5-5 5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算pFFD1D2 2. 受受轴向轴向工作载荷工作载荷的紧螺栓连接的紧螺栓连接bF b螺栓变形螺栓变形力力ObF mm力力

24、联接件变形联接件变形OmtanmmmFCtanbbbFCCb +CmCb螺栓的相对刚度螺栓的相对刚度（在（在0 01 1间变动）间变动）垫片类型垫片类型 金属垫片或无垫金属垫片或无垫 片片 皮革皮革 铜皮石棉铜皮石棉 橡胶橡胶 0.20.3 0.7 0.8 0.90.20.3 0.7 0.8 0.9C Cb b + +C CmmC Cb b5-4 5-4 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算0bbmCFFFCCFbF0F bm b螺栓变形螺栓变形力力ObmOmF F0FFF螺螺 栓所受总拉力栓所受总拉力 剩余预紧力剩余预紧力bbmCFFFCC预紧力预紧力F F5-4 5-4 螺纹联接的强度计算

25、螺纹联接的强度计算 02141.3Fdss静强度条件：静强度条件：0max214Fdsmin214Fdsmaxmin2122babmCFCCdsss螺栓的疲劳强度精确校核：螺栓的疲劳强度精确校核：F b螺栓变形螺栓变形力力ObmOm螺栓中总拉力的变化螺栓中总拉力的变化F0FF1F”时间时间 1maaakK Ssssss国家标准规定了螺纹联接件的性能等级。螺栓、螺柱、螺钉的性能等级国家标准规定了螺纹联接件的性能等级。螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为分为10级，螺母的性能等级分为级，螺母的性能等级分为 7级。在一般用途的设计中，通常选用级。在一般用途的设计中，通常选用4.8级级左右的螺栓，在重要的或

26、有特殊要求设计中的螺纹联接件，要选用高的性能左右的螺栓，在重要的或有特殊要求设计中的螺纹联接件，要选用高的性能等级，如在压力容器中常采用等级，如在压力容器中常采用8.8级的螺栓。级的螺栓。5.2.3 5.2.3 螺纹联接件螺纹联接件材料材料常用的螺纹联接件材料为常用的螺纹联接件材料为Q215、Q235、35、45等碳素钢。当强度要求高等碳素钢。当强度要求高时，还可采用合金钢，如时，还可采用合金钢，如15Cr、40Cr等。等。5.5.3 5.5.3 螺纹联接件螺纹联接件的许用应力的许用应力1螺纹联接件的许用拉应力螺纹联接件的许用拉应力2螺纹联接件的许用剪应力和许用挤压应力螺纹联接件的许用剪应力和

27、许用挤压应力3 3螺纹联接件螺纹联接件的许用应力和安全系数（查表的许用应力和安全系数（查表5.3、5.4,有时需要预设螺栓直有时需要预设螺栓直径）径）SssssSsPsPSss（被联接件为钢）（被联接件为钢）PBPSss（被联接件为铸铁）（被联接件为铸铁）螺纹联接件的材料与许用应力螺纹联接件的材料与许用应力5-4 5-4 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算（螺纹连接件材料的力学性能螺纹连接件材料的力学性能查表查表5.3）练习练习练习练习5-1 螺螺 纹纹5-5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算5-8 提高螺栓联接强度的措施提高螺栓联接强度的措施5-7 螺纹联接件的材料及许用应力螺纹联接件

28、的材料及许用应力5-9 螺旋传动螺旋传动5-3 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧5-2 螺纹联接的类型和标准联接件螺纹联接的类型和标准联接件第第5 5章章 螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动5-4 螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-6 螺纹组联接的设计螺纹组联接的设计1. 1. 被联接件形状应简单对称：被联接件形状应简单对称： 如圆形、环形、矩形、框形等如圆形、环形、矩形、框形等5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计5.6.1 5.6.1 螺栓组联接的结构设计螺栓组联接的结构设计2. 圆周布置的螺栓数目取成圆周布置的螺栓数目取成4、6、8等偶数，以便于钻等偶数，以便于钻孔时的分度和画线；

29、孔时的分度和画线；3. 螺栓布置应使各螺栓的受力合理螺栓布置应使各螺栓的受力合理: 受横向力的铰制孔用螺栓组在受力方向上不超过受横向力的铰制孔用螺栓组在受力方向上不超过8 8个；个； 受弯矩受弯矩MM或转距或转距T T作用时应适当远离对称轴作用时应适当远离对称轴合理合理不合理不合理4. 螺栓的排列应有合理的间距、边距螺栓的排列应有合理的间距、边距: :5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计dDh60ABd60CEEC螺栓间距螺栓间距t0工作压力工作压力(MPa)1.61.64410101616202030t0(mm)7d4.5d4.5d4d3.5d3dDt05-6 5-6 螺栓组联接

30、的设计螺栓组联接的设计6. 避免螺栓承受附加的弯曲载荷避免螺栓承受附加的弯曲载荷: :5. 同一螺栓组紧固件形状、尺寸、材料应尽量一致；同一螺栓组紧固件形状、尺寸、材料应尽量一致；凸台凸台沉头座沉头座斜面垫圈斜面垫圈受横向载荷受横向载荷受转矩受转矩受轴向载荷受轴向载荷受倾覆力矩受倾覆力矩目的：目的：假设：假设：所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同；所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同； 受载后联接接合面仍保持为平面。受载后联接接合面仍保持为平面。 受力分析的类型：受力分析的类型：5.6.2 5.6.2 螺栓组联接的受力分析螺栓组联接的受力分析螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合；螺栓

31、组的对称中心与联接接合面的形心重合；FFriOOMTfF0fF0FF5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计求出受力最大的螺栓及其所受的力求出受力最大的螺栓及其所受的力F Fmaxmax，以便进行螺栓联接的强度计算。以便进行螺栓联接的强度计算。每个螺栓所受每个螺栓所受轴向工作载荷轴向工作载荷：FFz气缸盖螺栓组联接气缸盖螺栓组联接 F0=FF单个螺栓所承受的总载荷单个螺栓所承受的总载荷Fo：5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计pFFD1D21 1受轴向载荷受轴向载荷F F 的螺栓组联接的螺栓组联接2 2受横向载荷受横向载荷F F 的螺栓组联接的螺栓组联接FFFFb)a)普通

32、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zFF单单个螺栓所受横向载荷个螺栓所受横向载荷F：ssfziFKF 单单个螺栓受力为轴向载荷：个螺栓受力为轴向载荷： 预紧力预紧力F5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计3受转矩受转矩T T的螺栓组联接的螺栓组联接12zsF frF frF frK TTrFziii1iirFrFmaxmaxZiirTrF12maxmaxS1ziiK TFfr5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计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Tri fF fFTri FmaxOrmaxFi如：凸缘如：凸缘联轴器联轴器:5-5 5-

33、5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算TrfF0srzF fTK ca2141.3Fdss强度计算强度计算：普通螺栓普通螺栓 4受倾覆力矩受倾覆力矩的螺栓组联接的螺栓组联接 失效分析：失效分析：1.1.螺栓拉断；螺栓拉断；2.2.底板左侧出现间隙；底板左侧出现间隙；3.3.底板右侧压溃。底板右侧压溃。 假定底板为刚体，翻转力矩假定底板为刚体，翻转力矩M作用在螺栓组的联接形作用在螺栓组的联接形心心xx面上，受载后绕面上，受载后绕OO转动仍保持平面转动仍保持平面 在在MM的作用下，左侧螺栓拉力增大；右侧螺栓拉的作用下，左侧螺栓拉力增大；右侧螺栓拉力减小而地面压力增大力减小而地面压力增大5-6 5

34、-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计MFmax：ooxx 螺栓的总拉力：螺栓的总拉力：bm axbmCFFFCC5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计F2变形变形力力ObOmF2mF1mB2FmC2B1F0C1F1FF0F0p (F0引起引起)p1 (F1引起引起)MF2mF2p2 (F1m引起引起)5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计1.1.为保证螺栓不被拉断为保证螺栓不被拉断2.2.校核底板左侧是否出现间隙校核底板左侧是否出现间隙3.3.校核底板右侧是否被压溃校核底板右侧是否被压溃 m axpppPzFMAWssss m ax0pppzFMAWsss 2141.3Fdss受复合载荷的螺栓组联接横向荷载+轴向载荷+翻转力矩翻转力矩5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计。受复合载荷的螺栓组联接横向载荷+ +旋转力矩5-6 5-6 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计