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1、 Updated 2/12/2009, Richard螺栓联接习题课1螺栓组受力分析单个螺栓联接的强度计算复习总结2F螺栓组联接受力单个螺栓受力紧螺栓联接只受预紧力F同时受预紧力F 和轴向工作载荷F松螺栓联接受拉螺栓联接单个螺栓的强度计算FFQ受剪螺栓联接3例 题4第一题 一支承架与钢底板用受拉螺栓联接，螺栓个数为8，性能等级为5.6级，材料为25钢，尺寸如图。被联接件接合面的摩擦系数 S = 0.15；外载荷 R =7000 N， =20；许用挤压应力P = 150 Mpa；相对刚度系数为 ，拧紧螺母时，不控制预紧力。试设计该螺栓组联接。有关尺寸：L = 320 mm, H = 250 mm
2、l1 = 170 mm, l2 = 80 mmb = 180 mm, h = 400 mmh = 100 mm分 析：关键问题Ll1l1l2l2R5L一、力分析设计分为四个阶段：二、失效形式分析三、确定螺栓的直径 d 四、验算接合面的情况 l1l1l2l2L6Ll1l1l2l2一、力分析1. 将R分解为水平方向RH和垂直方向RV：RHRVRH = R cos20= 6580 NRV = R sin20= 2390 N 2. 将RH和RV向螺栓组的形心O点简化，得到作用于螺栓组联接上的载荷：RH = 6580 NRV = 2390 N M = RH.H RV.L = 6580 250 2390
3、320 = 8.8105 NmmL7Ll1l1l2l2二、失效形式分析在以一定的预紧力 F 拧紧联接后，可能的失效形式为：1. 在RV和M作用下，最左侧螺栓所受的轴向拉力最大，可能被拉断： 不断条件L2. 在RH作用下，支架接合面 可能出现滑动： 不滑条件8l1l1l2l22. 在RH作用下，支架接合面可能出现滑动： 不滑条件支架接合面上的正压力为 ，单个螺栓上的剩余预紧力 ：其中，F 为单个螺栓上的轴向工作载荷，是由在RV和M共同引起的。 由RV引起的轴向工作载荷记为FRV： 由M引起的轴向工作载荷记为FMmax：最左侧螺栓受轴向拉力最大，其工作载荷F = FRV + RMmax9l1l1l
4、2l22. 在RH作用下，支架接合面可能出现滑动： 不滑条件支架接合面上的正压力为 ，单个螺栓上的剩余预紧力 ：但是，在计算摩擦力时不应计入M的影响：解释原因所以，上式中的 F 仅考虑由RV引起的轴向工作载荷上述不滑条件可进一步表示为：10l1l1l2l23. 在RV和M作用下，支架接合面左侧边缘处可能出现缝隙： 不松条件即：亦即：11l1l1l2l23. 在RV和M作用下，支架接合面左侧边缘处可能出现缝隙： 不松条件注：当C2 C1时，上式可简化为：12l1l1l2l24. 在RV和M作用下，支架接合面右侧 边缘处 可能出现支架或基座被压碎： 不碎条件即：当C2 C1时，上式可简化为：13l
5、1l1l2l2三、确定螺栓直径 d先求出受力最大的螺栓上的工作载荷F：再由不滑条件求出该螺栓上的预紧力F ：得预紧力F = 6819N14l1l1l2l2三、确定螺栓直径 d所以，受力最大的螺栓上的总拉力F0：计算螺栓直径 d ：15计算螺栓直径 d 螺栓5.6级初定M16螺栓, S=5610=300 MPa 求许用拉应力:查表6.3取：SS=4查螺纹标准d1 = 13.835 mm 16p 螺距 = 2 m mH螺纹牙高度d1 = 12.79 mm 13.835 mm（M16）取M=16 合适 171. 验算不松条件四、验算接合面Ll1l1l2l2A = 180400180100 = 5.4
6、104 mm2故符合不松条件，支架左侧边缘处不会出现缝隙182. 验算不碎条件四、验算接合面Ll1l1l2l2故符合不碎条件，支架或基座右侧边缘处不会出现压碎思考：还需验算不滑条件吗？总结19螺纹标准螺 距20P110表6-321第二题 一厚度=12mm的钢板用四个螺栓联接在厚度1=30mm的铸铁架上。螺栓材料为A3，强度4.6级，=96 MPa，铸铁架p1 =180 MPa，钢板p2 =320 MPa，板和架之间的摩擦系数s=0.15，载荷 P = 12KN，尺寸 l =400mm，a = 100mm试求：1. 图示螺栓布置a、b二方案，哪一种合理些？2. 取合理方案，用普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接，哪一种联接合理些？(为可靠起见，摩擦力加大20%)。PP22THANKS FOR LISTENING23
