螺栓连接的强度计算.ppt

目的要求：通过讨论螺旋副的效率和自锁,并明确于
联接和传动的螺纹类型。
教学重点：螺纹联接的自锁条件；结构设计中应注
意的问题、及防松方法。紧螺栓的强度
计算。
教学难点：受轴向载荷的紧螺栓的强度计算。受力
分析
教学内容：螺旋副的受力分析、自锁、效率；螺纹
联接的强度计算；螺纹联接的结构、预
紧和防松．一、预紧扳手拧紧力矩——T=FH·L,1、防松目的
实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故弹簧垫圈3）永久防松：端铆、冲点、点焊
4）化学防松——粘合针对不同零件的不同失效形式，分别拟定其设计计算方法，则失效形式是设计计算依据和出点。、松螺栓联接二、紧螺栓联接——工作前有预紧力QP式中：QP——预紧力（N）
T1——螺纹摩擦力矩，起扭剪作用，又称螺纹扭矩，N.mm
1.3——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法1、横向载荷的紧螺栓联接计算——主要防止被联接件错动强度条件验算公式：2、铰制孔螺栓联接——防滑动2、轴向载荷紧螺栓联接强度计算图２，拧紧—预紧状态
凸缘—压—λm—QP栓杆—拉—λb→QP
图3，加载F后→工作状态⑤作图，为了更明确以简化计算（受力变形图）
设：材料变形在弹性极限内，力与变形成正比∴由图可知，螺栓刚度：讨论：6）计算时可根据已知条件选择其一进行计算3、当验算不满足时→措施：三、螺栓材料与许用应力计算2、许用应力工程中螺栓皆成组使用，单个使用极少。因此，必须研究栓组设计和受力分析。它是单个螺栓计算基础和前提条件。
螺栓组联接设计的顺序——选布局、定数目、力分析、设计尺寸4、避免偏心载荷作用
a）被联接件支承面不平突起
b）表面与孔不垂直
c）钩头螺栓联接前提（假设）：
①被联接件为刚性不变形，只有地基变形。
②各螺栓材料、尺寸、拧紧力均相同
③受力后材料变形在弹性范围内
④接合面形心与螺栓组形心重合，受力后其接缝面仍保持平面2、受横向载荷的螺栓组联接
特点：普通螺栓，铰制孔用螺栓皆可用，外载垂直于螺栓轴线、防滑
普通螺栓——受拉伸作用
铰制孔螺栓——受横向载荷剪切、挤压作用。
单个螺栓所承受的横向载荷相等R=RL/Z3、受横向扭矩螺栓组联接b)铰制孔螺栓联接组4、受倾覆（纵向）力矩螺栓组联接①螺栓杆不拉断的条件③左侧不开缝的条件说明：①工程中受力情况很复杂，但均可转化为四种典型情况进行解决。
②计算公式在对称分布情况下推导，但不对称也可以用
③取转轴不同，公式计算精度不同。影响联接强度的因素很多，如材料、结构、尺寸、工艺、螺纹牙间、载荷分布、应力幅度、机械性能，而螺栓联接的强度又主要取决于螺栓的强度。a)悬置螺母b)环槽螺母c)内斜螺母d)环槽内斜2、增大凸缘刚性三、减小应力集中的影响四、采用合理的制造工艺一、螺旋传动的类型、特点与应用按用途分三类：
1）传力螺旋——举重器、千斤顶、加压螺旋
特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁
2）传导螺旋——机床进给汇杠—传递运动和动力
特点：速度高、连续工作、精度高
3）调整螺旋——机床、仪器及测试装置中的微调螺旋。
特点：是受力较小且不经常转动2、滚动螺旋传动——摩擦性质为滚动摩擦。滚动螺旋传动是在具有圆弧形螺旋槽的螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体（多用钢球），当传动工作时，滚动体沿螺纹滚道滚动并形成循环。按循环方式有：内循环、外循环两种3、静压螺旋——液体摩擦，靠外部液压系统提高压力油，压力油进入螺杆与螺母螺纹间的油缸，促使螺杆、螺母、螺纹牙间产生压力油膜而分隔开二、滑动螺旋的设计计算耐磨性条件：4、螺母的螺纹牙强度计算5、螺杆的稳定性计算