螺栓联接例题

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1、一、松螺栓联接单个螺栓联接的强度计算二、紧螺栓联接强度计算1.3系数是考虑拧紧剪应力的影响特点：需要预紧FSFF1、受横向载荷F的螺栓联接联接的不滑移条件：Fs：预紧力f：摩擦系数C：载荷系数F：横向载荷m：接合面个数铰制孔螺栓联接2、受轴向载荷的紧螺栓联接气缸螺栓联接图工作拉力预紧力螺栓承受的总拉力F0未拧紧已受工作载荷螺栓所受的总拉力残余预紧力已拧紧,未受工作载荷DT例：联轴器用6个普通螺栓联接。传递的扭矩T=150N·m,f=0.15,C=1.2许用应力,D=150mm求螺栓小径。不滑移条件：横向载荷强度条件

2、：[]=140Mpa螺栓材料的FFF例:图示气缸盖用6个普通螺栓联接,已知气缸压力p=2MPa，D=80mm,取试求:螺栓小径；解：1、求工作拉力F2、求总拉力F03、求螺栓小径三、典型实例分析例7-1见图,已知普通螺栓连接承受的横向载荷F=1500N,用一个M24的螺栓,材料为Q215,装配时用标准扳手拧紧,即扳手长度L≈1.5d。试计算此螺栓连接中所需要的预紧力F′,并计算在拧紧螺母时,施加在扳手上的作用力F0,同时校核螺栓强度。图三、典型实例分析解：此类连接属受横向载荷的紧螺栓连接。(1)计算所需的预紧力F

3、′由已知n=1，m=1，由教材查得fs=0.14，kf=1.3所以三、典型实例分析(2)计算施加在扳手上的作用力F0由教材知T＝0.2F′dF0L＝0.2F′dL＝15d＝15×24mm＝360㎜查得M24螺栓的小径d1＝20.752mm故F0×360＝0.2×13929×24F0＝185.7N(3)验算螺栓强度已知螺栓材料为Q215，由表查得σS＝220MPa；查表取[σ]＝σs/S，又因不控制预紧力，螺栓为M24碳钢。S＝3～2,取S＝3故σca＜[σ]合适。三、典型实例分析例7-2一钢制压力容器见图7-12。

4、容器内压力为p＝2MPa，容器内径为D2＝125mm，容器盖由6个螺栓连接在容器上，设每个螺栓承受的工作载荷为F，残余预紧力为F〃＝1.5F，如螺栓材料选用45钢,试设计螺栓的直径。图7-12三、典型实例分析解：此类连接属受轴向载荷的紧螺栓连接。(1)确定许用应力螺栓材料为45钢，由教材取σS＝360MPa，查表得，不控制预紧力，又45钢为碳钢，初选M16螺栓S=4～2取S＝3.5［σ］＝σS/S＝360/3.5MPa＝103MPa三、典型实例分析(2)计算工作载荷容器盖螺栓组所承受的载荷Fz＝(πD22/4)p＝

5、(π1252/4)×2N＝24544N每个螺栓所承受的工作载荷F=Fz/z＝24544/6N＝4091N(3)求每个螺栓所承受的总拉力由已知条件，残余预紧力F″＝1.5F＝1.5×4091N＝6136NF0=F+F″＝（4091+6136）N＝10227N三、典型实例分析(4)求螺栓的小径由设计手册查得d=16㎜，d1＝13.835mm，略大于12.82mm，故选定M16普通螺栓,螺栓的长度由结构确定。三、典型实例分析例题：图示铰链四杆机构（μL=2mm/mm），已知各杆长度lAB=20mm，lBC=60mm，lC

6、D=85mm，lAD=50mm。要求：⑴试确定该机构是否有曲柄；⑵若以构件AB为原动件，判断此机构是否存在急回运动，若存在，试画图确定其极位夹角θ；⑶若以构件AB为原动件，试画出该机构的最小传动角γmin的位置；⑷回答：在什么情况下机构有死点位置？⑸若AB、BC、CD三杆的长度不变，取杆AD为机架，要获得曲柄摇杆机构，lAD的取值范围应为何值?ABCD答：⑴因lAB＋lCD=20＋85=105﹤lBC＋lAD=60＋50=110，且连架杆AB为最短杆，故该机构有曲柄，且AB杆为曲柄。此机构为曲柄摇杆机构。⑵∠C1A

7、C2=θ为极位夹角，故此机构有急回运动。⑶最小传动角γmin=∠B″C″D。⑷若以摇杆CD为主动件，则当曲柄AB与连杆BC共线时，γ=0°，有死点位置。ABCDB1B2C1C2B′B″C′C〞θγminγ⑸欲获得曲柄摇杆机构，杆AB一定是最短杆，即lAD﹥lAB=20㎜。①当杆AD是最长杆时（lAD﹥lCD=85㎜），有lAB＋lAD≤lBC＋lCD，即lAD≤lBC＋lCD－lAB=125㎜②当杆AD不是最长杆时（lAD≤lCD=85㎜），有lAB＋lCD≤lBC＋lAD，即lAD≥lAB＋lCD－lBC=45㎜

8、故该机构为曲柄摇杆机构时，lAD的取值范围应为45㎜≤lAD≤125㎜ABCD题4图