螺栓联接例题(2)-螺栓部分3个不错的例题.ppt

1、例1：如图所示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架，已知总载荷F=4800N,其作用线与垂直线的夹角=50，底板高h=340mm，宽b=150mm，试设计此螺栓组联接。,解：1.螺栓组结构设计,采用如图所示的结构，螺栓数Z=4，对称布置,2.螺栓受力分析,1）在工作载荷F的作用下，螺栓组联接承受以下各力和倾覆力矩的作用：,轴向力（作用于螺栓组中心，水平向右）,横向力（作用于接合面，垂直向下）,倾覆力矩（顺时针方向）,2）在轴向力作用下各螺栓所受工作拉力为：,3）在倾覆力矩作用下，上面两螺栓受加载作用、下面受减载作用，故上面的螺栓受力较大，所受的载荷按式（5-31）确定,故上面螺栓所受的轴向工作载荷为

2、,4）在横向力Fv的作用下，底板联接结合面可能产生滑移，根据底板结合面不滑移的条件,由表5-6查得接合面的摩擦系数f=0.16，并取 ，则,取防滑系数Ks=1.2，则螺栓所需的预紧力为,5）上面每个螺栓所受的总拉力F2可按式（5-18）求得,3.确定螺栓直径,选择螺栓材料为Q235、性能等级为4.6的螺栓，由表5-8查得材料屈服极限 s=240MPa，由表5-10查得安全系数S=1.5，故螺栓材料的许用应力为：,根据式（5-20）求得螺栓的危险截面直径为,按粗牙螺纹标准（GB196-81)，选用螺纹公称直径d=12mm（螺纹小径d1=10.106mm8.6mm）,4.校核螺栓组联接接合面的工作

3、能力,1）联接接合面下端的挤压应力不超过许用值，以防止接合面压碎。参考式（5-36），有,由表5-7查得,故联接结合面下端不致压碎,联接结合面上端应保持一定的残余预紧力，以防止托架受力时接合面产生间隙，即,故接合面上端受压最小处不会产生间隙。,5.校核螺栓所需的预紧力是否合适,参考式（5-2）,对碳素钢螺栓，要求,已知,取预紧力下限即,要求的预紧力F0=6520N，小于上值，故满足要求。,确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型、长度、精度以及相应的螺母、垫圈等结构尺寸，可根据底板厚度、螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出，此处从略。,例2.一钢制液压油缸，缸内油压p=2.5MPa（静载）

4、，油缸内径D=125mm，缸盖由6个M16的螺栓联接在缸体上，螺栓材料强度级别为4.6级，设螺栓的刚度系数Cb和缸体缸盖的刚度系数Cm之比为Cb/Cm =0.25，若根据联接的紧密性要求，残余预紧力F11.5F，求预紧力F0应控制在什么范围内才能满足此联接的要求,解：1.计算单个螺栓的工作拉力F,2.计算允许的螺栓最大总拉力F2,3.求预紧力F0允许的范围,每个螺栓的工作拉力,缸盖联接所受的载荷,螺栓材料强度级别4.6级,查表5-8得，s=240MPa 由表5-10取安全系数S=1.5,（1）按螺栓强度条件，求允许的最大预紧力,（2）按联接紧密性条件求所需最小预紧力,例3、一块矩形钢板用4个螺

5、栓固连在宽度为250mm的槽钢上，螺栓的布置有（a）、（b）两种方案，如图所示。已知载荷F=16000N， l=425mm，a=75mm， b=60mm。设钢板和槽钢的摩擦系数f=0.12，防滑系数Ks=1.2。试问：若采用铰制孔螺栓，试比较哪种螺栓布置方案合理,解：1.螺栓组受力分析,1）如图所示，将载荷F向螺栓组形心简化可得：,横向力F： F=16KN,旋转力矩T： T=Fl=16000425Nmm=6.8106Nmm,2）确定采用铰制孔螺栓时各个螺栓所受的横向载荷。,由F=引起的横向载荷F1：F1= F/4=(16000/4)N=4000N,方案(a)：,各螺栓轴线到形心距离,故,由图a可知螺栓1、2受横向力较大,方案b,故方案a螺栓所受最大横向力：,各螺栓轴线到形心距离,由