第14章 螺纹连接

第14章螺纹连接《机械设计》螺纹连接14.1螺纹14.2螺纹连接14.3螺纹连接的预紧和防松14.5单个螺栓连接的强度计算目录14.4螺栓组联接的结构设计与受力分析14.6提高螺栓连接强度的措施《机械设计》螺纹连接任何一部机器都是由若干零件以一定方式连接而成连接分类机械静连接可拆连接机械动连接不可拆连接机械连接的分类：章头14.1螺纹→运动副→螺纹、键、销→焊、粘、铆节头《机械设计》一、螺纹的基本参数d--螺纹大径d1-螺纹小径d2--螺纹中径p--螺距n--线数旋向S--导程Y(λ)

--螺纹升角--牙型角--牙型斜角特点：结构简单、连接可靠、装拆方便，且多数螺纹连接件已标准化，生产率高，因而应用广泛。第3章螺纹连接14.1螺纹二、螺纹的种类、特点及应用按牙型：普通螺纹(三角形螺纹)矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹管螺纹

螺纹有：外螺纹和内螺纹之分；

除矩形螺纹外，其他类型螺纹都已经标准化。基本尺寸可查阅有关标准或手册。《机械设计》螺纹的分类（表3-1）左旋及右旋；单线、双线和多线螺纹；米制和英制。节头螺纹连接一、螺纹连接的基本类型普通螺栓连接绞制孔螺栓连接1)螺栓连接

(1)普通螺栓连接(2)绞制孔用螺栓连接《机械设计》14.2螺纹连接2)双头螺柱连接3)螺钉连接4）紧定螺钉连接5)其它特殊结构的螺纹连接双头螺柱螺钉连接地脚螺栓吊环螺钉T型槽螺栓二、标准螺纹连接件(表3-2)三、螺纹连接零件常用材料和机械性能等级(表3-3)螺纹连接章头一、螺纹连接的预紧

Tt—拧紧力矩Tt＝F×L14.3螺纹连接的预紧和防松《机械设计》Tt＝T1+T2

预紧目的：T1—螺纹副摩擦阻力矩T2—螺母支撑面的摩擦力矩F′—预紧力预紧力的控制：二、螺纹连接的防松防松目的：防松方法：(表3-5)测力矩扳手定力矩扳手螺纹连接章头弹簧垫圈对顶螺母串联钢丝圆螺母用止动垫圈开口销与六角开槽螺母用冲头冲2~3点冲点防松法粘合法防松《机械设计》防松方法：节头螺纹连接一、

螺栓组联接的结构设计1）受轴向载荷FQ的螺栓组联接单个螺栓受力Z-----螺栓数目目的：找出一组螺栓中受力最大的螺栓及所受载荷14.4螺栓组联接的结构与设计受力分析二、

螺栓组联接的受力分析

zFQF=《机械设计》螺纹连接章头式中：

f

—接合面间摩擦系数（表3-7）

m—接合面数

Kn—可靠性系数Kn=1.1~1.3(1)普通螺栓：《机械设计》螺栓剪切力Fs（2）绞制孔用螺栓：zF∑F=zF∑F=2）受横向载荷的螺栓组联接FR靠摩擦力平衡外载荷(螺栓受拉)。靠螺栓所受剪切来平衡外载荷。节头KzmFFn'³fmzKF...Fn'³f∑∑螺纹连接(1)普通螺栓：r1

、r2、...rz——各螺栓中心至螺栓组形心O的距离3）螺栓组联接受转矩（横向）Tn21....zTKrrrF′³+++fffF′F′)21n...(zrrrTK+++³fF′《机械设计》（2）绞制孔螺栓：2222118541max...zsssssrrrTrFFFFF+++=====2222111)...(zsTrrrrF=+++2211...zszssrFrFrF===2211...zszssTrFrFrF=+++靠摩擦力平衡外力矩T。靠螺栓所受剪力来平衡外力矩T。r=1212rFFSS刚性凸缘联轴器nzrTK³fF′FS1FS2ff螺纹连接节头4）螺栓组联接受翻转力矩M《机械设计》å==ziilMlF12maxmax+++==zlllMlFF222211101...===zzlFlFlF2211...=++zzMlFlFlF2211...1）受轴向载荷FQ的螺栓组联接2）螺栓组联接受横向载荷FR3）螺栓组联接受旋转力矩（横向）T4）螺栓组联接受翻转力矩M受力归纳：=ll2F21F1螺纹连接节头1、受拉松连接螺栓强度计算一、受拉螺栓连接的强度计算14.5单个螺栓连接的强度计算《机械设计》螺栓连接的受力分析和失效分析强度条件为

设计式为

式中

d1—螺栓小径，mm；

[σ]—螺栓许用拉应力，MPa，（表3-9）

螺纹连接章头（1）仅受预紧力F′的紧螺栓连接的强度计算2、受拉紧连接螺栓强度计算《机械设计》螺栓所受拉应力为：式中：ψ——螺纹升角，（°）；

ρv——当量摩擦角，（°）。对M10

~M64普通螺纹的钢制螺栓剪应力：

根据第四强度理论求出当量应力校核式：设计式：节头螺纹连接（2）既受预紧力F′又受工作拉力F作用的紧螺栓连接的强度计算F'

F《机械设计》F0=+强度条件：螺栓总拉力：F0=F〞+F残余预紧力：F〞[]sps£=43.1210dFFCCCFF212+-¢=¢¢CCC212+—相对刚度系数（P52）（P51）螺纹连接节头3.受剪螺栓连接挤压强度条件为：

剪切强度强度条件为：

式中：F——每个螺栓受的剪切力，N；d0

——螺栓抗剪面的直径，mm；h——计算对象的受挤压高度，mm；[σp]——计算对象的许用挤压应力，MPa；（表3-12）m——剪切面数；[τ]——螺栓的许用切应力，MPa（表3-12）《机械设计》螺纹连接节头14.6提高螺栓强度的措施(自学)1.改善螺纹牙间载荷分布《机械设计》普通螺母加厚螺母螺栓杆螺母体螺栓杆螺母体螺栓杆FaF5/2F4/2F3/2F2/2F1/2F5/2F4/2F3/2F2/2F1/2螺母体螺栓