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螺 纹 螺纹的类型与特点2 螺纹的类型与特点1 螺旋副的受力分析、效率和自锁 螺旋副的受力分析、效率和自锁 联接类型与标准件1 螺纹联接的预紧和防松 螺纹联接的防松 螺纹联接的强度计算1 螺纹联接的强度计算2 螺纹联接的强度计算3 螺纹联接的强度计算3 螺纹联接的强度计算4 螺纹联接组的设计1 提高螺纹联接强度的措施 思 考 题 思 考 题 螺栓联接例题分析 螺纹联接例题分析 例2 思 考 题 外螺纹与内螺纹 直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸 mm 螺栓联接类型 螺栓联接类型 例2 有一螺栓受轴向工作载荷F作用,已知其预紧力F’=5000N,轴向工作载荷F=0~6000N间变化,设螺栓及被连接件的刚度关系为kb=kc.求: ① 螺栓所受到的最大拉力= N ② 当轴向工作载荷F=0时,螺栓所受到的拉力= N ③ 当工作载荷F=6000N时,被联联接件所受的力= N ④ 当工作载荷F= N时,被连接件结合面间将失去紧密性。 ⑤ 若螺栓的?S=300MPa,安全系数S=2,则螺栓公称直径应取 。 d(mm) M10 M12 M14 M16 A(mm) 52.3 76.3 104.7 144.1 M12 1 3 2 4 图示方形盖板用四个M12的螺栓与箱体联接,盖板中心为0点,因制造误差吊环实际位于0 ?点,00?=7mm,总工作载荷FΣz=10kN,求受载最大螺栓的工作拉力为F;若剩余预紧力F0’=0.6F,求该螺栓所受的总拉力FΣ。 解: 分析:将FΣ移到螺栓组中心,螺栓组受到轴向工作拉力FΣ和倾复力矩M的作用。 1. 由FΣ产生的每个螺栓的工作拉力: F∑1=F∑2=F∑3=F∑4=FΣZ/4=2500N 2. 由倾复力矩M产生的工作拉力: 倾复力矩M= FΣZOO'=10000×7=70000N 螺栓2与4位于倾复中心,M对其不起作用,3因M而拉力增大。 M在螺栓3上产生的工作拉力: 3.螺栓3上的总工作拉力:F3=FM3+F∑3=2500+247.5=2747.5N 4.螺栓3上的总拉力:由FΣ=F3+ F0’,其中F0’=0.6F3=0.6×2747.5=1648.5 所以,FΣ= F3+ F0’ =1648.5+2747.5=4396N 螺纹联接例题分析 例3 图示螺栓连接中采用两只M20的普通螺栓,已知螺栓小径d1=17.294mm,螺栓许用拉应力[s]=160MPa,被连接件接合面间的摩擦系数f =0.2,可靠性系数kf= 1.2,连接传递的横向载荷FR= 16kN。试校核该螺栓连接的强度。 ∴ 该螺栓连接满足强度条件 解: 例题13.1 已知气缸工作压力在0~0.5MPa之间变化,工作温度 低于135oC,气缸内径D=1100mm,螺栓数目z=20, 采用铜皮石棉垫片。 试计算气缸盖联接螺栓直径。 解: 计 算 项 目 设 计 依 据 及 内 容 设 计 结 果 1. 计算螺栓受力 FQ =475200N (1) 气缸盖所受合 力FQ F=23760N (2) 单个螺栓所受最 大工作载荷F (3) 剩余预紧力F F =35640N (4) 螺栓所受最大拉 力F0 有紧密性要求,取F =1.5F ,则 F ‘=1.5×23670N F0= F+ F ‘=23760+35640)N F0= 59400N (5) 相对刚度系数 查表9.3,得Kb/ (Kc+Kb)=0.8 Kb/ (Kc+Kb)= 0.8 (6) 预紧力F’ 由式(13.18), F’ =40390N 计 算 项 目 设 计 依 据 及 内 容 设 计 结 果 因螺栓受变载荷作用,故按静强度条件进行设计,按变载荷情况校核螺栓疲劳强度。 45钢,强度等级5.6级 3. 设计螺栓尺寸 (1) 选择螺栓材料及 等级 (2) 计算许用应力[s] (3) 计算螺栓直径d1 (4) 确定螺栓几何尺寸 查表9.4,9.5 取S=3,[s]= sS/[S]=340/3MPa 由式(13.21), 由d1≥29.454mm查《机械设计手册》,得: [s]= 113.2 MPa d1≥29.454mm d=36mm, d1=31.67mm, d2=33.402mm, P=4mm 45钢,5.6级, sB=500MPa, sS=340MPa d=36mm, d1=31.67mm, d2=33.
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