机械设计
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四、螺纹联接的防松
防松目的：防止螺纹联接在冲击、振动、变载或 温升的作用下，自动松脱。 利用摩擦
常用方法
直接锁住
破坏螺纹副
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防松方法
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防松方法
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螺纹联接的类型
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螺纹联接的类型
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螺纹联接的类型
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三、螺纹联接的拧紧
拧紧联接能增强联接的刚度、紧密性和防松能力。对于 受拉螺栓联接，还可提高螺栓的疲劳强度；对于受剪螺栓联 接，有利于增大联接中的摩擦力。但拧紧程度要适度。
求气缸盖最大载荷FQ； 求螺栓工作载荷的最小值和最大值F1、F2； 选定残余预紧力F”； 求螺栓最大拉力F02；最小拉力F01；
3、按螺栓静强度要求计算螺栓尺寸 4、校核螺栓的疲劳强度 5、校核螺栓的间距
4 1.3F02 [] 2 d c
求最大应力、最小应力 应力幅 校核安全系数
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螺栓组受力分析
1.受轴向力的螺栓组联接
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螺栓组受力分析
2.受横向力的螺栓组联接
用受拉螺栓联接时：
fF ' iz k s FR
f——接合面磨擦系数；
或
k s FR F' fiz
i——接合面数；
ks——防滑系数 ks=1.1～1.3
用受剪螺栓时： 假设各螺栓所受工作载荷均为FS
内容提要 工程应用
教学要求
重点难点 问题思考
任何机械均由若干零件按一定 方式相互联接而成。如果相连接的 零件其相对位置在工作时按一定的 规律进行变化，此种联接称动联接 。如果相联接的零件在工作时其相 对位置固定不变，此种联接称静联 接。根据是否可拆卸，联接还可分 为可拆联接和不可拆联接。本部分 主要介绍螺纹连接。 现将联接分类如下：
或：
F0 F '
C1 F C1 C2
螺栓总拉力为预紧力加上部分 工作载荷
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受预紧力和工作载荷的螺栓联接
（图a）
（图c）
（图b）
（图d）
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受预紧力和工作载荷的螺栓联接
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1 C2 M ' p max ( zF P) [ ] p A C1 C2 W 保证接合面左端不产生间隙 1 C2 M ' p min ( zF P) 0 A C1 C2 W
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课堂小结
1、单个螺栓联接的 受力分析及强度计算：
螺栓螺纹部分的强度条件：
4 1.3F0
2 d c


静载时的许用应力见表。
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受预紧力和工作载荷的螺栓联接
若受变载，工作载荷在F1与F2之间变化， 则螺栓受力在F01与F02之间变化 螺栓的拉力变幅为：
F02 F01 F2 F1 c1 Fa 2 2 c1 c2
螺栓组受力分析
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螺栓组受力分析
4.受翻转力矩的螺栓组联接
根据板的静力平衡条件得：
F1r1 F2 r2 Fz rz M
根据变形协调条件得：
F1 F2 FZ r1 r2 rz
受力最大的螺栓的工作载荷为：
Fmax Mrmax r12 r22 rz2
各螺栓所需要的预紧力为： F'
k sT f (r1 r2 rz )
ri——螺栓的轴线到螺栓组对称中心的距离； ks——防滑系数。
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螺栓组受力分析
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螺栓组受力分析
3.受旋转力矩的螺栓 组联接（受剪螺栓）
根据板的静力平衡条件得：
Fs1r1 Fs 2 r2 Fsz rz T
根据变形协调条件得： FS1 FS 2 FSZ r1 r2 rz 受力最大的螺栓的工作剪力为：
Trmax Fs max 2 2 r1 r2 rz2
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a 强度条件： a A c
F
2( F2 F1 ) c1 [ a ] 2 d c c1 c2
[a]——螺栓变载时的许用应力幅。
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2、 受剪螺栓联接
螺栓杆的剪切强度条件为：
4R [ ] 2 d i
i——受剪面数； []——螺栓许用切应力
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受预紧力和工作载荷的螺栓联接
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受预紧力和工作载荷的螺栓联接
为保证结合面压紧，必须保持一定的残余预紧力F〃. 工作载荷F 无变化时： F〃=（0 .2~ 0.6）F 工作载荷F 有变化时： F〃=（0 .6~ 1.0）F 压力容器的紧密联接： F〃=（1 .5~ 1.8）F，且应保 证密封面的残余预紧力大于压力容器的工作压力。
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螺栓组受力分析
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七、螺栓组的结构设计
1. 联接结合面形状应通常设计成轴对称的简
单几何形状。
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螺栓组的结构设计
2. 螺栓的布置应使各螺栓受力合理。
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螺栓组的结构设计
5. 避免螺栓承受偏心载荷。
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八、提高螺栓联接强度的措施
改 善 螺 纹 牙 上 载 荷 分 布 不 均
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提高螺栓联接强度的措施
改善螺纹牙受力状态的螺母结构
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螺栓所受总拉力： F0 F '
C2 P) k s H C1 C2
C1 C1 ' FF ( F1 Fmax ) C1 C2 C1 C2
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例题：分析螺栓受力，保证联接安全的条件
2、接合面的工作能力
保证接合面右端不致于压碎
螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：
R p [ p ] dhmin
hmin ——螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度 [p]——螺栓或孔的许用挤压应力
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受剪螺栓联接
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受横向载荷的减载措施
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zFS FR FR 或 FS z
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螺栓组受力分析
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螺栓组受力分析
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螺栓组受力分析
3.受旋转力矩的螺栓 组联接（受拉螺栓）
fF ' r1 fF ' r2 fF ' rz ksT
普通螺纹 管螺纹 锥螺纹
联 接 螺 纹
矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
传 动 螺 纹
螺纹的类型
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螺纹的参数
大径 d 小径 d1 中径 d2 线数 n 螺距 P 导程 S S=nP
升角
牙型角
tan =S/d2
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二、螺纹联接的类型
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联接类型
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内容提要
螺纹联接类型及其拧紧和防松 螺栓联接的受力分析及强度计算 螺栓组的结构设计及受力分析
键联接的类型及结构
花键联接的类型、结构及定心方式 销联接的类型及结构 其它联接
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一、螺 纹
F ' d 2 tan( v ) T1 2