第6章 螺纹联接

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1、第2篇联接是否可拆?不可拆联接可拆联接焊接、铆接、粘接螺纹联接、键联接、销联接是否能相互运动?动联接静联接本篇主要内容联接分类根据传递载荷的工作原理摩擦非摩擦(嵌合)6.1螺纹联接的主要类型、材料和精度注意区分：紧联接与松联接；受拉与受剪螺栓联接第6章螺纹联接1、主要类型1)螺栓联接注意：普通螺栓联接指受拉紧螺栓联接结构简单，装拆方便，不能承受太大的横向载荷a)受拉螺栓联接孔、杆之间有间隙被联接件不厚b)受剪（铰制孔）螺栓联接能承受较大横向载荷2）螺钉联接被联接件之一较厚不能经常装拆，不需螺母，受载较小螺钉要求全螺纹孔与杆间无间隙4）紧定螺钉联接固定零件的相对位置，可传递不

2、大的轴向力或扭矩3）双头螺柱联接适于常拆卸而被联接件之一较厚、材料较软时，拆卸时只需拆螺母2、螺纹紧固件的性能等级和材料螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为10级，如3.6，4.8等。小数点前数字为σBmin/100，点后数字为10(σSmin/σBmin)。3、螺纹公差和精度国标规定了三种不同的精度：精密、中等和粗糙。常用公差等级为4—8级，精密用4—6级，中等用7级，粗糙用7—8级。螺母的性能等级按螺母高度m不同分为两类。m≥0.8D时有:4568910120.5D≤m<0.8D时有:0405性能等级的数字为螺母材料强度σBmin/100，“0”表示螺母的实际承载能力比后面数

3、字表示的低。目的增大联结的刚性、紧密性提高防松能力保持预紧力F`拧紧力矩的大小应适度:过紧——拧紧力过大，螺杆静载荷增大，会降低强度过松——拧紧力过小，工作不可靠拧紧时的受力分析：6.2螺纹联接的拧紧和防松1、螺纹联接的拧紧kt为拧紧力矩系数一般取0.1~0.3测力矩板手定力矩板手直径过小的螺栓，拧紧时容易过载拉断，因此重要的联接不宜小于M10~M14控制拧紧力矩的方法：其方法较多，如使用测力矩扳手或定测力矩扳手；规定扳动的角度或圈数等。1）摩擦防松目的：防止螺纹联接松驰，避免发生事故。原理：消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。措施：双螺母弹簧垫圈2、

4、螺纹联接的防松自锁螺母2）机械防松（直接锁住）开槽螺母与开口销串联钢丝4）化学防松——粘合螺母与止动垫圈3）永久防松：端铆、冲点、点焊6.3单个螺栓联接的受力分析和强度计算失效形式：受拉螺栓：1）栓杆和螺纹发生塑性变形或(疲劳)断裂2）滑扣(滑丝)受剪螺栓：螺栓杆和孔壁间可能发生压溃或被剪断保证疲劳拉伸强度和静强度保证螺栓的挤压强度和剪切强度1、受拉螺拴联接吊钩螺栓验算设计[σ]=σs/s1)受拉松螺栓联接强度计算螺杆危险截面直径（mm）dc=d1-H/6——只受预紧力：产生剪应力τ螺纹摩擦力矩产生拉应力σ预紧力F'复合应力状态1)受拉紧螺栓联接强度计算强度验算设计公式系数

5、1.3的意义—为了考虑剪切的影响，可将外载荷提高30%，从而把拉扭复合应力状态简化为纯拉伸处理。工作时螺栓总拉力F0=？F0=F+F`?——受予紧力和工作载荷栓杆受拉—δ1,F`被联接件受压—δ2,F`栓杆继续受拉—被联接件放松—由静力平衡条件得到螺栓总拉力F0为:变形力力力变形δ1δ2δ1δ2△δF′F′F0FF″α1α2(a)(b)(c)F′螺栓刚度:c1=F`/δ1=tgα1被联接件刚度:c2=F`/δ2=tgα2由变形协调条件Δδ1=Δδ2，其中容易推得:说明:C为螺栓相对刚度系数b)残余预紧力的要求：F``>0F``=（1.5~1.8）FF``=（0.6~1.0）

6、FF``=（0.2~0.6）F保证受载后联接的紧密性有密封要求载荷稳定载荷不稳定a）轴向静载荷紧螺栓联接强度计算b）轴向变载荷紧螺栓联接强度计算工作载荷F在F1→F2之间变化计算：验算公式设计公式螺栓总拉力F0在F01→F02之间变化2、受剪螺栓联接螺杆与孔紧密配合光杆直接承受挤压和剪切来传递外载荷Fs剪切强度条件挤压强度条件3、许用应力受拉、受剪螺栓联接的许用应力见表6.3、6.4例题6.1(P110)6.4螺栓组联接的受力分析螺栓组联接设计的顺序布局定数目受力分析设计尺寸合理间距和适当边距、对称分布、中心与结合面形心重合找出最危险的螺栓被联接件为刚体各螺栓材料、尺寸和拧

7、紧力均相同材料变形在弹性范围内F=FQ/z(6.13)螺栓组联接受力分析的假设条件1.受轴向力FQFQ为单个螺栓的工作载荷注意：通常取被联接件为受力体进行分析，螺栓的受力是它的反作用力。μs为接合面间的摩擦系数m为接合面数目kf为可靠系数2.受横向力FR1）受拉螺栓Fs=FR/z(6.15)2）受剪螺栓采用受剪螺栓联接，沿载荷方向的螺栓数目不宜布置太多，以免受力严重不均。采用受拉螺栓联接，若z=1、m=1、μs=0.15、kf=1.2,则F`=8FR，可见所需预紧力太大。3、受旋转力矩T1）普通螺栓联接阻止相对滑动