第二篇__螺纹联接习题课

第二篇联接要点：螺纹联接主要类型螺纹联接的预紧和防松单个螺栓联接的强度计算螺栓组联接的受力分析不同受力形式下螺栓组联接的强度计算联接性质载荷性质联接类型受力最大螺栓所受的力强度计算松螺栓联接轴向载荷F普通螺栓F或][421dF][41Fd联接性质载荷性质联接类型受力最大螺栓所受的力强度计算紧螺栓联接横向力FΣ普通螺栓联接或铰制孔用螺栓联接zifFKFS0zFF][413.1210dFca][43.101Fd][420dFPPldF][min0联接性质载荷性质联接类型受力最大螺栓所受的力强度计算紧螺栓联接转矩T普通螺栓联接或铰制孔用螺栓联接ziiSrfTKF10ziirrTF12maxmax][413.1210dFca][43.101Fd][420maxdFPPldF][min0max联接性质载荷性质联接类型受力最大螺栓所受的力强度计算紧螺栓联接轴向力FΣ普通螺栓联接其中：或倾覆力矩M普通螺栓联接其中：或FCCCFFmbb02zFFmax02FCCCFFmbbziiLMLF12maxmax][413.1212dFca][43.121Fd][413.1212dFca][43.121Fd例1：图示联接中采用两个M20的螺栓，其许用拉应力[σ]=160MPa，被联接件结合面间摩擦系数f=0.2，若摩擦传力的可靠性系数KS=1.2，试计算该联接允许传递的横向工作载荷。F解：这是一个典型的普通螺栓联接受横向力作用的例子。FFFF22对M20的螺栓，查手册得d1=17.294mm则由][43.1210dFca得N289113.1160294.1743.1][4210dF由FKfziFS0得N192742.128911222.00SKfziFF例2．起重卷筒与大齿轮用8个普通螺栓联接在一起，如图所示，已知卷筒直径D=400mm，螺栓分布圆直径D0=500mm，被联接结合面间摩擦系数f=0.12，若摩擦传力的可靠性系数KS=1.2，起重钢索拉力Q=50000N，螺栓材料的许用拉应力[σ]=100MPa，试设计该螺栓组的螺栓直径。DQD0解：这是典型的普通螺栓联接受转矩T作用的例子。1、计算转矩TN·mm70102400500002DFT2、计算螺栓所需要的预紧力F0N·mmziiSrfTKF10500002500812.0102.173、确定螺栓直径d1mm768.28100500003.14][3.1401Fd查GB196—81，取M36的螺栓（d1=31.670mm28.768mm）例3．图示为一汽缸盖螺栓组联接，已知缸内的工作压力p在0—1.5MPa之间变化，缸盖与缸体均为钢制，其结构尺寸如图所示，为保证气密性要求F1=（1.5~1.8）F，螺栓间距不得大于120mm，试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。解：这是一个典型的普通螺栓联接受轴向力作用的例子。F因为螺栓间距不得大于120mm所以取z=10个16.9120350zN73631~042502pF则每个螺栓所受的轴向工作拉力为N1.7363~0zFF因为有气密性要求，取FF）（8.1~5.11FF65.11螺栓所受总拉力N1951265.212FFFF又因是汽缸盖联接，选螺栓材料为45号钢，6.8级，查表5—8，MPa480SMPa2.3693.1480][SSmm353.92.369195123.14][3.1421Fd故选M12的螺栓d1=10.109mm9.353mm校核疲劳强度MPa1.2434212maxdFMPa8.22442.04212210mindFFdFMPa15.92minmaxa满足强度条件5.13.2)8.22415.92)(1.00.3(8.224)1.00.3(2202)2)(()(2minmin1atccaKKS例7．解：此螺栓联接，虽然外载荷与螺栓的轴线垂直，但没有作用在联接结合面上，应将外载荷向联接结合面简化，得一横向力和一倾覆力矩，是一个典型的紧螺栓联接受横向力和倾覆力矩M共同作用的例子。应分别按紧螺栓联接受横向力和紧螺栓联接受倾覆力矩M求出作用在螺栓上的载荷。FF1）指出该联接的失效形式和计算准则2）求保证联接不滑移所需要的预紧力F03）求螺栓最小直径d1FMmaxFFLFM解：FMmaxF（1）受载最大的螺栓被拉断1）失效形式和计算准则（2）接合面受载最大处被压溃（3）接合面受载最小处出现缝隙][43.1212dFca][0maxmaxPppPWMAzF00maxminWMAzFppPfziFKFS0max1max02FFFCCCFFmbb][3.1421Fd（4）有横向力F，保证底板不滑动的条件FKfzFS02）求保证联接不滑移所需要的预紧力F03）求螺栓最小直径d141212maxmax200200iziiMLMLF