螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)

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1、螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟：1．??螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．??螺栓受力分析3．??確定螺栓直徑4．??校核螺栓組聯(lián)接接合面的工作能力5．??校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適確定螺栓的公稱直徑后，螺栓的類型，長(zhǎng)度，精度以及相應(yīng)的螺母，墊圈等結(jié)構(gòu)尺寸，可根據(jù)底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松裝置等全面考慮后定出。1.螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的，在于合理地確定聯(lián)接接合面的幾何形狀和螺栓的布置形式，力求各螺栓和聯(lián)接接合面間受力均勻，便于加工和裝配。為此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮以下幾方面的問題：1）聯(lián)接接合面的幾何形狀通常都設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀，如圓形，環(huán)形，

2、矩形，框形，三角形等。這樣不但便于加工制造，而且便于對(duì)稱布置螺栓，使螺栓組的對(duì)稱中心和聯(lián)接接合面的形心重合，從而保證接合面受力比較均勻。2）螺栓的布置應(yīng)使各螺栓的受力合理。對(duì)于鉸制孔用螺栓聯(lián)接，不要在平行于工作載荷的方向上成排地布置八個(gè)以上的螺栓，以免載荷分布過于不均。當(dāng)螺栓聯(lián)接承受彎矩或轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)使螺栓的位置適當(dāng)靠近聯(lián)接接合面的邊緣，以減小螺栓的受力（下圖）。如果同時(shí)承受軸向載荷和較大的橫向載荷時(shí)，應(yīng)采用銷，套筒，鍵等抗剪零件來承受橫向載荷，以減小螺栓的預(yù)緊力及其結(jié)構(gòu)尺寸。??????????接合面受彎矩或轉(zhuǎn)矩時(shí)螺栓的布置3）螺栓排列應(yīng)有合理的間距，邊距。布置螺栓時(shí)

3、，各螺栓軸線間以及螺栓軸線和機(jī)體壁間的最小距離，應(yīng)根據(jù)扳手所需活動(dòng)空間的大小來決定。扳手空間的尺寸（下圖）可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于壓力容器等緊密性要求較高的重要聯(lián)接，螺栓的間距t0不得大于下表所推薦的數(shù)值。??????????扳手空間尺寸???????????螺栓間距t0注：表中d為螺紋公稱直徑。4）分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目，應(yīng)取成4，6，8等偶數(shù)，以便在圓周上鉆孔時(shí)的分度和畫線。同一螺栓組中螺栓的材料，直徑和長(zhǎng)度均應(yīng)相同。5）避免螺栓承受附加的彎曲載荷。除了要在結(jié)構(gòu)上設(shè)法保證載荷不偏心外，還應(yīng)在工藝上保證被聯(lián)接件，螺母和螺栓頭部的支承面平整，并與螺栓軸線相垂直。對(duì)于在

4、鑄，鍛件等的粗糙表面上應(yīng)安裝螺栓時(shí)，應(yīng)制成凸臺(tái)或沉頭座（下圖1）。當(dāng)支承面為傾斜表面時(shí)，應(yīng)采用斜面墊圈（下圖2）等。圖1凸臺(tái)與沉頭座的應(yīng)用?????????????????????圖2斜面墊圈的應(yīng)用2.螺栓組聯(lián)接的受力分析1)．受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接2)．受轉(zhuǎn)矩的螺栓組聯(lián)接3).受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接4)．受傾覆力矩的螺栓組聯(lián)接???進(jìn)行螺栓組聯(lián)接受力分析的目的是，根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和受載情況，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以便進(jìn)行螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。???為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在分析螺栓組聯(lián)接的受力時(shí)，假設(shè)所有螺栓的材料，直徑，長(zhǎng)度和預(yù)緊力均相同；螺栓組的對(duì)稱中心與聯(lián)接接合面

5、的形心重合；受載后聯(lián)接接合面仍保持為平面。下面針對(duì)幾種典型的受載情況，分別加以討論。1)．受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接?回首部???????????????????????????????????????????????圖所示為一由四個(gè)螺栓組成的受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接。橫向載荷的作用線與螺栓軸線垂直，并通過螺栓組的對(duì)稱中心。當(dāng)采用螺栓桿與孔壁間留有間隙的普通螺栓聯(lián)接時(shí)（圖a）?？柯?lián)接預(yù)緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力來抵抗橫向載荷；當(dāng)采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接時(shí)（圖b），靠螺栓桿受剪切和擠壓來抵抗橫向載荷。雖然兩者的傳力方式不同，但計(jì)算時(shí)可近似地認(rèn)為，在橫向總載荷F∑的作用下，各螺栓所

6、承擔(dān)的工作載荷是均等的。因此，對(duì)于鉸制孔用螺栓聯(lián)接，每個(gè)螺栓所受的橫向工作剪力為??（5-23）式中z為螺栓聯(lián)接數(shù)目。對(duì)于普通螺栓聯(lián)接，應(yīng)保證聯(lián)接預(yù)緊后，接合面間所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷。假設(shè)各螺栓所需要的預(yù)緊力均為Qp，螺栓數(shù)目為z，則其平衡條件為????或??????????（5-24）圖:受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接式中：f——接合面間的摩擦系數(shù)，見下表；i——接合面數(shù)（圖中，i=2）；Ks——防滑系數(shù)，Ks=1.1～1.3。由式（5-24）求得預(yù)緊力Qp，然后按式（5-14）校核螺栓的強(qiáng)度。????????聯(lián)接接合面間的摩擦系數(shù)被聯(lián)接件接合面的表面狀

7、態(tài)摩擦系數(shù)f鋼或鑄鐵零件干燥的加工表面0．10-0.16有油的加工表面0．06-0．10鋼結(jié)構(gòu)軋制表面，鋼絲刷清理浮銹0．30-0．35涂富鋅漆0．35-0．40噴砂處理0．45-0．55鋼鐵對(duì)磚料，混凝土或木材干燥表面0．40-0．452)．受轉(zhuǎn)矩的螺栓組聯(lián)接????????????????????????????????????????????????回首部如下圖所示，轉(zhuǎn)矩T作用在聯(lián)接接合面內(nèi)，在轉(zhuǎn)拒T的作用下，底板將繞通過螺栓組對(duì)稱中心O并與接合面相垂直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為了防止底板轉(zhuǎn)動(dòng)，可以采用普通螺栓聯(lián)接，也可以采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接。其傳力方式和