機(jī)械設(shè)計(jì)第17章螺紋聯(lián)接課件.ppt

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1、第17章螺紋聯(lián)接與軸轂聯(lián)接學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟悉機(jī)器聯(lián)接中常用的各種聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)、類型、性能和應(yīng)用場(chǎng)合，掌握設(shè)計(jì)理論和選用方法。9/20/20211課件聯(lián)接的分類動(dòng)聯(lián)接：靜聯(lián)接：機(jī)器工作時(shí)，零部件之間可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。例如：機(jī)械原理中，各種運(yùn)動(dòng)副之間的聯(lián)接。在機(jī)器工作中，不允許零部件之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。靜聯(lián)接可拆聯(lián)接：不須毀壞聯(lián)接中的任何一個(gè)零件就可拆開的聯(lián)接。例如：螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接。不可拆聯(lián)接：至少毀壞聯(lián)接中的一部分才能拆開的聯(lián)接。例如：鉚接、焊接等。過(guò)盈聯(lián)接聯(lián)接9/20/20212課件第17章螺紋聯(lián)接與軸轂聯(lián)接17.1螺紋聯(lián)接的類型和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則17.1.1螺

2、紋聯(lián)接的類型17.1.2螺紋聯(lián)接的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則9/20/20213課件一.螺紋聯(lián)接的基本類型1.螺栓聯(lián)接：普通螺栓聯(lián)接：應(yīng)用廣泛鉸制孔用螺栓聯(lián)接2.螺釘聯(lián)接：被聯(lián)接件之一較厚3.雙頭螺栓聯(lián)接：常拆卸4.緊定螺釘聯(lián)接：傳遞較小載荷其它：地腳螺栓聯(lián)接；吊環(huán)螺栓聯(lián)接；T型槽螺栓聯(lián)接17.1.1螺紋聯(lián)接的類型9/20/20214課件1.普通螺栓聯(lián)接9/20/20215課件1.鉸制孔用螺栓聯(lián)接9/20/20216課件2.雙頭螺柱聯(lián)接9/20/20217課件3.螺釘聯(lián)接9/20/20218課件螺釘聯(lián)接螺釘擰入深度H:鋼或青銅H≈d鑄鐵H=(1.25∽1.5)d

3、鋁合金H=(1.5∽2.5)d9/20/20219課件4.緊定螺釘聯(lián)接9/20/202110課件地腳螺栓聯(lián)接吊環(huán)螺栓聯(lián)接9/20/202111課件T形槽螺栓聯(lián)接9/20/202112課件17.1.2螺紋聯(lián)接的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則普通螺栓主要為螺紋部分發(fā)生斷裂受剪螺栓主要為壓潰和剪切9/20/202113課件失效分析9/20/202114課件17.1.3螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算一般步驟：螺栓組受力和失效分析單個(gè)螺栓組受力分析、失效分析（一）松螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算9/20/202115課件（一）松螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1.受載荷形式——軸向拉伸（工作拉力F）2.失效形式—

4、—螺栓拉斷（靜、疲勞）9/20/202116課件（一）松螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則——保證螺栓拉伸強(qiáng)度4.強(qiáng)度條件：σ≤[σ]5.設(shè)計(jì)計(jì)算方法：校核式（17-1）設(shè)計(jì)式6.螺栓材料許用應(yīng)力及安全系數(shù)——（§5-7）7查手冊(cè)，求d9/20/202117課件拉應(yīng)力剪應(yīng)力近似處理(二）僅受預(yù)緊力作用的緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算9/20/202118課件應(yīng)力合成：強(qiáng)度條件：設(shè)計(jì)公式：9/20/202119課件普通螺栓聯(lián)接受力平衡條件或（5-24）i——接合面數(shù)；KS——防滑系數(shù)取1.1~1.39/20/202120課件(三）受預(yù)緊力和工作拉力作用的緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算9

5、/20/202121課件分析受力和變形關(guān)系Q==QP+F9/20/202122課件受力和變形關(guān)系9/20/202123課件受力和變形關(guān)系9/20/202124課件受力變形線圖（P284圖17-13）9/20/202125課件受力變形線圖（P284圖17-13）9/20/202126課件受力變形線圖（P284圖17-13）受力變形線圖（p73圖5-17）9/20/202127課件由圖可得：螺栓的剛度被聯(lián)接件的剛度螺栓總拉力：9/20/202128課件可由圖17-13中的幾何關(guān)系推出螺栓總拉力Q與預(yù)緊力之間的關(guān)系：9/20/202129課件用式（17-7）計(jì)

6、算螺栓的總拉力時(shí)，防止受載后接合面產(chǎn)生縫隙，殘余預(yù)緊力可?。壕o密性有沖擊不穩(wěn)定載荷穩(wěn)定地腳螺栓1.5~1.8F1.0~1.5F0.6~1.0F0.2~0.6FF用式（5-18）計(jì)算螺栓的總拉力時(shí)，螺栓的相對(duì)剛度可由表5-4選取。為降低螺栓的受力，提高承載能力應(yīng)使螺栓的相對(duì)剛度值盡量小些，取較硬的墊片。9/20/202130課件螺栓拉伸強(qiáng)度條件：（5-19）設(shè)計(jì)公式：（5-20）9/20/202131課件（二）受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算預(yù)緊力很小，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)可不考慮；失效形式：側(cè)面壓潰及螺栓剪切預(yù)緊力很小，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)可不考慮；失效形式：側(cè)面壓潰及螺

7、栓剪切9/20/202132課件受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算擠壓強(qiáng)度條件：(5-21)剪切強(qiáng)度條件：(5-22)式中螺栓與孔壁擠壓面最小高度；許用應(yīng)力，表5-119/20/202133課件§5-6螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)(二）螺栓組聯(lián)接的受力分析1.受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接（1）普通螺栓組聯(lián)接（2）鉸制孔用螺栓組聯(lián)接9/20/202134課件§5-6螺紋組聯(lián)接的設(shè)計(jì)(二）螺栓組聯(lián)接的受力分析2.受扭矩的螺栓組聯(lián)接（1）普通螺栓聯(lián)接（2）鉸制孔用螺栓聯(lián)接9/20/202135課件（1）普通螺栓聯(lián)接力矩平衡條件：所需預(yù)緊力：9/20/202136課件（

8、2）.鉸制孔用螺栓聯(lián)接變形量越大，則工作剪力越大9/20/202137課件力矩平