螺栓联接习题课

螺栓联接习题课第一页，共24页。螺栓联接习题课一、螺栓组计算螺栓组受力分析轴向力横向力旋转力矩翻转力矩F=FQ/z受拉受剪受拉受剪受拉螺栓受变载：紧联接受F’和Fσa影响疲劳强度单个螺栓强度计算受剪螺栓：松联接：仅受F’：受静载：F0=F+F”第二页，共24页。受任意载荷螺栓组向形心简化———————→四种简单状态迭加——→受载最大螺栓——→按单个计算第三页，共24页。四种简单状态例１：图示方形盖板用四个M6螺钉与箱体连接,盖板中心O点的吊环受拉力FQ=10kN，尺寸如图示。要求：(1)取剩余预紧力F″=0.6F（F为工作拉力）,求螺钉的总拉力F0；(2)如果因制造误差,吊环由O点移至对角线上O′点，且OO′＝5mm，求受力最大螺钉的总拉力。第四页，共24页。解：（1）拉力通过螺钉组形心时，各个螺钉工作拉力相等。每个螺钉总拉力：剩余预紧力为：第五页，共24页。（2）拉力平移后，每个螺钉工作拉力：

翻转力矩：（1）（2）根据变形协调条件：联立（1）和（2），得

受力最大螺钉3，其工作拉力为：第六页，共24页。剩余预紧力为：螺钉3总拉力为：第七页，共24页。例２：图示，两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接。梁受到拉力F=28kN，摩擦系数μｓ=0.2，控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。

解中有两处错误，请指出错处并说明原因。FF解：已知螺栓数目z=8，接合面数m=2，取防滑系数ｋf=1.2，则螺栓所需预紧力F′为第八页，共24页。FF查表得σS=240Mpa，安全系数Ss=1.3,则得[σ]=σS/Ss

=240/1.3=184.6Mpa所需螺栓直径:圆整后得螺栓尺寸d=10mm,故螺纹为M10。答案：(1)z=4（2）不能圆整螺栓尺寸d=10mm,故螺纹为M12。第九页，共24页。例3：一钢板采用三个铰制孔螺栓联接,下列三个方案哪个最好?第十页，共24页。F3F3F3FL2aFL2aFmax=F3=FL2aF3+第十一页，共24页。F3F3F3FL2aFL2aFmax=F1=F3=第十二页，共24页。F3F3F3FL3aFl3aFL3aFmax=F2=第十三页，共24页。比较：方案一：Fmax=FL2aF3+方案二：Fmax=方案三：Fmax=——差谁好？由：L=结论：1）当L>时，方案三最好。2）当L<时，方案二最好。第十四页，共24页。例4：指出下列各图中的错误。第十五页，共24页。例5：图示底板用8个螺栓与支架相连，受外力Q作用，Q作用于包含X轴并垂直于底板接缝面，试计算此螺栓组联接。（θ=30°）第十六页，共24页。解：

（一）受力分析：QQHQH=QcosθQVQV=QsinθHMHQHH=QcosθMH=H·300VMVQVV=QsinθMV=V·400H=4330N，V=2500N，M=MH-MV=299000N·mm第十七页，共24页。（二）工作条件分析1、保证结合面不滑移又：2、受力最大螺栓轴向载荷a、FV=V/z=2500/8=312.5N（每个螺栓受V作用相同）b、M作用，离形心越远受力越大c、最大工作载荷d、螺栓总拉力=5662.5N取：kf=1.3μs=0.13第十八页，共24页。3、螺栓直径：d1d4、其它条件a、左侧不出现间隙：b、接合面右侧不压溃：

螺栓拧紧并承受轴向载荷H后，剩余预紧力在结合面产生的挤压应力。翻转力矩对挤压应力的影响选择螺栓性能等级，计算许用应力。因：QH第十九页，共24页。QQ例6：设计图示螺纹联接：1.受拉螺栓2.受剪螺栓解：一）受力分析RTFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFSTR=Q/2=10000NT=R×300=3000000N.mm第二十页，共24页。R使各螺栓受到横向工作载荷FSR：FSR=R/4=2500（N）T也使各螺栓受到横向工作载荷FST，方向与形心连线垂直。受载最大的螺栓：受拉螺栓：受剪螺栓：相同QRTQQFSRFSRFSRFSRFSTFSTFSTFST第二十一页，共24页。二）设计计算受拉螺栓由预紧力F’产生的摩擦力来传递外载荷FS。（取：kf=1.3、μs=0.13）Q选择螺栓性能等级，计算许用应力。螺栓直径：d1d第二十二页，共24页。受剪螺栓横向载荷由螺栓杆与被联件的挤压与剪切传递。受载最大螺栓的横向载荷为：FS