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1、课后习题,11-3 11-8 11-12,联接的分类,动联接:机器工作时,零部件之间可以有相对 运动。例如:机械原理中,各种运动 副之间的联接。,静联接:在机器工作中,不允许零部件之间存 在相对运动的联接。,静联接,可拆联接:不须毁坏联接中的任何一个零件就可拆 开的联接。例如:螺纹联接、键联接。,不可拆联接:至少毁坏联接中的一部分才能拆开的 联接。例如:铆接、焊接等。,过盈联接,第11 章 螺纹联接,第11章 螺纹联接 螺纹的类型和应用(p269表8-1),按应用可分:联接螺纹:普通三角形 传动螺纹:梯形;锯齿形; 矩形。 按几何参数可分:公英制螺纹;粗细牙螺纹;左右旋螺纹;单线及多线螺纹。,
2、第11章 螺纹联接螺纹的主要参数(8.2.1) 图8-2,大径d,小径d1,中径d2 线数n,螺距p,导程s=nP 升角 , 牙型,牙型角,第11章 螺纹联接,11.1 螺纹联接的主要形式和标准联接件 主要形式 1. 螺栓联接:普通螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 2. 双头螺栓联接 3. 螺钉联接 4. 紧定螺钉联接 其它:地脚螺栓联接;吊环螺栓联接; T型槽螺栓联接;,第11章 螺纹联接螺纹联接的主要形式,1. 螺栓联接:普通螺栓联接:应用广泛 铰制孔用螺栓联接 2. 双头螺栓联接:常拆卸 3. 螺钉联接:被联接件之一较厚,普通螺栓联接 铰制孔用螺栓联接,第11章 螺纹联接螺栓联接,第11章 螺
3、纹联接,螺钉拧入深度H: 钢或青铜 Hd 铸铁 H=(1.251.5)d 铝合金 H=(1.5 2.5)d,4. 紧定螺钉联接,第11章 螺纹联接,地脚螺栓 吊环螺栓 T形槽螺栓,第11章 螺纹联接,第11章 螺纹联接 11.1 螺纹联接的类型和标准联接件,二.螺纹用标准联接件(查阅手册) 螺钉:头部和尾部形状 螺母:外形 垫圈 :形状,第11章 螺纹联接,11.2 .1螺纹联接的预紧 (一) 预紧的目的 1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度,第11章 螺纹联接11.2 .1螺纹联接的预紧(二)拧紧力矩与预紧力的关系 T= FL = T1+T2,对M12以下的螺栓,应注意
4、控制预紧力,以防过载拉断。,第11章 螺纹联接11.2 .1螺纹联接的预紧(二)拧紧力矩与预紧力的关系,第11章 螺纹联接 11.2 .1螺纹联接的预紧,(三)控制预紧力的方法 控制应力或应变 控制拧紧力臂 控制拧紧力矩,第11章 螺纹联接 11.2 .1螺纹联接的预紧,(三)控制预紧力的方法 控制拧紧力矩,螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动。以防止联接的松动,影响正常工作。 螺纹联接的防松按工作原理可分为三类(P355表11-2): 1.摩擦防松 2.直接锁住(机械防松) 3.不可拆卸防松(铆冲;粘接; 焊接),第11章 螺纹联接12.2.2 螺纹联接的防松,第11章 螺纹联接12.
5、2.2 螺纹联接的防松,1. 摩擦防松弹簧垫圈防松 自锁螺母防松,1. 摩擦防松 对顶螺母防松,第11章 螺纹联接 12.2.2 螺纹联接的防松,2.机械防松,第11章 螺纹联接 12.2.2 螺纹联接的防松,2.机械防松 止动垫片防松,第11章 螺纹联接 12.2.2 螺纹联接的防松,2.机械防松 止动垫片防松,12.2.2 螺纹联接的防松,2.机械防松 串联钢丝防松,12.2.2 螺纹联接的防松,3.不可拆卸防松 焊接 铆冲,12.2.2 螺纹联接的防松,第11章 螺纹联接11.3.1 螺栓组结构设计,1.被联接件形状应简单对称; 2.根据载荷,合理布置螺栓位置: 受力矩作用时应适当远离对
6、称轴;避免偏心承载; 3.受横向力的螺栓组受力方向不超过8个;,第11章 螺纹联接11.3.1 螺栓组结构设计,4.同一螺栓组紧固件形状、尺寸、材料应尽量一致; 5.布置螺栓应留有合理的间距、边距, 方便装配 扳手空间尺寸(P357 图11-7) 压力容器的螺栓间距( P358 表11-3),第11章 螺纹联接11.3.2 螺栓组联接的受力分析,螺栓联接大多工作之前应预紧,称为紧螺 栓联接;螺栓联接设计计算的一般步骤: 螺栓组受力和失效分析 找出受力最大的螺栓; 单个螺栓受力和失效分析 单个螺栓强度计算 确定螺栓的尺寸(直径、长度)。,失效分析: 普通螺栓主要为螺纹部分: 断裂、磨损滑扣 ;
7、螺栓组和单个螺栓的失效有联系又有区别。,x,z,y,Fz,Fx,Fy,o,Tz,Mx,My,螺栓组受力分析 将一个零件加以固定,其实质就是约束该零件在空间的六个自由度。,第11章 螺纹联接11.3.2 螺栓组联接的受力分析,螺栓组所受的载荷可分为四种类型: 横向力: Fx 、FY 轴向力: Fz 翻转力矩: Mx、MY 转矩: Tz,第11章 螺纹联接11.3.2 螺栓组联接的受力分析 1.受横向力的螺栓组联接 (1)普通螺栓联接 (2)铰制孔用螺栓联接,两种情况的工作原理不同!,第11章 螺纹联接11.3.2 螺栓组联接的受力分析 1.受横向力的螺栓组联接 (1)普通螺栓联接 螺栓组受力 单
8、个螺栓受力,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 2. 受旋转力矩的螺栓组联接 (1)普通螺栓联接,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 2. 受旋转力矩的螺栓组联接(2)铰制孔用螺栓联接,变形量越大,则工作剪力越大,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 3.受轴向载荷的螺栓组联接,单个螺栓的受力:预紧力Fp 工作力F,?,单个螺栓的总拉力: F0 F +Fp,Fp,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 4.受翻转力矩的螺栓组联接 假定底板为刚体,翻转力矩作用在螺栓组的联接形心受载后绕OO转动仍保持平面 在M的作用下,左侧螺栓拉力增大;右侧螺栓拉力减小而地面压力增大,失效分析: 1.螺栓拉断; 2.底
9、板左侧出现间隙; 3.底板右侧压溃。,螺栓所受的工作拉力与距离成正比,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 4.受翻转力矩的螺栓组联接,在翻转力矩作用下,接合面挤压应力分布图,受翻转力矩前,接合面挤压应力分布图,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 4.受翻转力矩的螺栓组联接 底板受力分析,Fp,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 4.受翻转力矩的螺栓组联接 接合面的强度计算,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 受复合载荷的螺栓组联接,横向荷载+轴向载荷+翻转力矩,。,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 受复合载荷的螺栓组联接 横向载荷+旋转力矩,。,11.3.2 螺栓组联接的受力分析 受复合载荷的螺栓组联接 计算时应求出受力最大螺栓的受力,第11章螺纹联接11.4 单个螺栓的强度计算,受力分析时可分为: 普通螺栓联接:松螺栓联接 紧螺栓联接 铰制孔用螺栓联接,仅受预紧力作用的螺栓 受预紧力和工作载荷作用的螺栓,紧螺栓,第11章螺纹联接11.4 单个螺栓的强度计算(一)松螺栓联接的计算,1.受载荷形式轴向拉伸 2.失效形式螺栓拉断 3.计算 4.螺栓材料和许用应力(11.5) 5. 查手册确定d,及其它有关尺寸。,第11章螺纹联接 11.4 单个螺栓的强度计算,(二)只受预紧力作用的螺栓,第11章螺纹联接 11.4 单个螺栓的强度计算 (二)只受预紧力作用的螺栓,