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机械设计基础之机械设计-第8章:螺纹连接习题
第八章
习题课
主要内容
(1)螺纹联接基本知识:螺纹以及螺纹联接件的类型、 结构、应用场合及选用原则。重点对比普通螺栓联 接与绞制孔螺栓联接在传力、失效方式、结构及强 度计算准则的不同。 (2)螺纹联接的强度计算:重点是紧螺栓联接的强度 计算,深刻掌握紧螺栓联接力与变形之间的关系以 及提高螺栓联接强度的措施。 (3)螺纹连接的防松原理及装置 (4)螺栓组受力分析、失效分析及强度计算方法 (5)螺旋传动基本知识
重点与难点
(1)受预紧力与轴向工作载荷的紧螺栓联接的螺栓总 拉力F0的确定:以及与预紧力F’、轴向工作载荷 (拉力)F、剩余预紧力F’’之间的关系;力平衡与 变形协调关系;螺栓与被联接件受力与变形关系图; 相对刚度及与螺栓联接强度的关系 (2)螺栓组联接的设计:关键是完成整个螺栓组的受 力分析到单个螺栓的强度计算,难点是受力分析, 必须掌握根据螺栓组联接的受载情况和联接结构, 判断属于何种受力类型。首先,根据螺栓组所受外 载,分析每个位置上的螺栓联接处所必须传递的工 作载荷,从而确定其中最大受力的螺栓;然后按照 单个螺栓的强度公式进行设计计算,最终确定直径。
练习题(二)
F F
2a 2a (一) 2a (二)
2a
l
l
比较哪种螺栓布置方案合理?
练习题(二)
(1)载荷简化:向螺栓组联接的形心简化
T 2a F
2a (一) l
T 2a F
2a (二) l
练习题(二)
(2)确定各螺栓所受横向载荷: F产生的横向载荷:F1a=F2a T产生的横向载荷:F1b=T/4ra,F2b=T/4rb
练习题(一)
(1)普通螺栓联接承受横向工作载荷时, 依靠 被联接件接触面间的摩擦力 承载, 螺栓本身受 预紧力 作用。 被联接件间的相对滑移 该螺栓联接可能的失效形式是 。 绞制孔用螺栓联接承受横向工作载荷时,依靠 螺栓抗剪切力 承载,螺栓本身受 挤压力和剪断力作用,螺栓可能的失效形 式为 压溃和剪断 。 (2)受预紧力F‘和轴向工作拉力F的紧螺栓联接,如果螺栓 和被联接件刚度相等,预紧力F’=8000N,在保证结合面不产 16000 N 生缝隙的条件下,允许的最大工作拉力F= (3)一紧螺纹联接的受力-变形关系图 如图所示,若保证残余预紧力F’’为预紧 力 力F’的一半,则该螺纹联接承受总拉力 F0的大小为 F’ 450 450 变形
(一) 2a
(二) F2b F2a 2a F2max l
F1b 2a
F1a l
2a
F1max