螺栓材料分析應力研究

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1、螺栓的材料和許用應力六、螺栓的材料和許用應力　　(1)螺栓材料　　常用材料：Q215、Q235、25和45號鋼，對于重要的或特殊用途的螺紋聯(lián)接件，可選用15Cr，20Cr，40Cr，15MnVB，30CrMrSi等機械性能較高的合金鋼?！　?2)許用應力　　螺紋聯(lián)接件的許用應力與載荷性質(靜、變載荷)、聯(lián)接是否擰緊，預緊力是否需要控制以及螺紋聯(lián)接件的材料、結構尺寸等因素有關。精確選定許用應力必須考慮上述各因素，設計時可參照表11-4選擇。表11-4　螺栓、螺釘、螺柱、螺母的性能等級性能級別3.64.64.85.65.86.88.8(≤M16)8.8(＞M16)9.810.912.9

2、螺栓、螺釘、螺柱抗拉強度極限sb/MPa公稱30040050060080080090010001200min33040042050052060080083090010401220屈服強度極限ss/MPa公稱1802403203004004806406407209001080min1902403403004204806406607209401100布氏硬度HBmin90109113134140181232248269312365推薦材料10Q21515Q23510Q215253515Q235453535354540Cr15MnVB30CrMnSi15MnVB相配合螺母性能級別4或54

3、或54或55568或98或991012推薦材料10Q21510Q21510Q21510Q21510Q21515Q21535353540Cr15MnVB30CrMnSi15MnVB　　注：9.8級僅適用于螺紋公稱直徑≤16mm的螺栓、螺釘和螺柱。表11-5緊螺栓聯(lián)接的許用應力及安全系數(shù)許用應力不控制預緊力時的安全系數(shù)控制預緊力時的安全系數(shù)S[s]=ss/S直徑材料M6～M16M16～M30M30～60不分直徑碳鋼合金鋼4～35～43～24～2.52～1.32.51.2～1.5　　注：松螺栓聯(lián)接時，取：[s]=ss/S，S=1.2～1.7。表11-6　許用剪切和擠壓應力及安全系數(shù)許用應

4、力及安全系數(shù)被聯(lián)接件材料剪切擠壓許用應力S許用應力S鋼[t]=ss/S2.5[sp]=ss/S1.25鑄鐵[sp]=sb/S2～2.5　例11-1　如例圖11-1所示，一鑄鐵吊架用兩個螺栓固緊在混凝土梁上。吊架所承受的靜載荷為P=6000N，吊架底面尺寸及其它有關尺寸如圖所示。試求受力最大的螺栓所受的拉力?！　〗猓涸撀菟?lián)接屬受軸向載荷的普通螺栓聯(lián)接(受拉螺栓聯(lián)接)，螺栓受拉力　　　　　　　　　　　　和螺紋間的摩擦力矩的作用。若將增加30%以考慮的影響，則可認為螺栓所受的當量拉力為　　　　　　　　　　　?。?.3　　1、計算受力最大的螺栓所受的軸向工作載荷：　　　　　　　F＝P/2

5、+PL/500　　　　　　?。?000/2+6000×350/500=7200N　　2、預緊力F'的大小應能滿足下面兩個條件：　　　　　受彎矩M=PL作用后，聯(lián)接的右端不出現(xiàn)間隙；　　　　　受彎矩M=PL作用后，聯(lián)接的左端不被壓潰?！　榱藵M足第一個條件，應使：在接合面上，由預緊力F'產生的壓應力應比與由拉力P產生的拉應力與由彎矩M產生的彎曲應力之和要大。即　　　　　　　　　　由此可求得F'≥13500N。　　并校核是否滿足聯(lián)接的左端不被壓潰的條件(一般可以滿足，這里略去這一校核)　　3、確定螺栓的相對剛度由表11-2，查得相對剛度為　　　　　　　　　　　　C1/(C1+C2)＝0

6、.3　　4、計算總拉力　　　　　　　　　　　N　　5、計算考慮螺紋間的摩擦力矩T1時螺栓所受的當量拉力　　　　　　　　?。?.3＝1.3×15660＝20358N§11-3　螺旋傳動　　一、螺旋傳動的類型　　螺旋傳動是用螺桿和螺母傳遞運動和動力的機械傳動，主要用于把旋轉運動轉換成直線運動，將轉矩轉換成推力。螺旋傳動按螺旋副摩擦的性質不同，可分滑動螺旋傳動和滾動螺旋傳動，滑動螺旋傳動又可分為普通滑動螺旋傳動和靜壓螺旋傳動?！　“聪鄬\動關系，螺旋傳動常用的運動形式有以下三種：　　1、螺桿原位轉動、螺母移動，多用于機床進給機構(圖11-19a)；　　2、螺母固定、螺桿轉動和移動，多用于

7、螺旋壓力機構中(圖11-19b)；　　3、螺母原位轉動、螺桿移動，用于升降裝置(圖11-19c)?！D11-19a　螺桿轉動，螺母移動圖11-19b　螺母固定，螺桿轉、移動圖11-19c　螺母轉動，螺桿移動　　螺旋按其用途，還可分為傳動螺旋、傳導螺旋和調整螺旋三種類型?！　?、傳動螺旋　　它以傳遞動力為主，要求用較小的轉矩產生較大的軸向推力。一般為間歇工作，工作速度不高，而且通常要求自鎖，如千斤頂(圖11-19c)，搬動手柄對螺桿加一個轉矩，則螺桿旋轉并產生很大軸向力