测力矩扳手
定力矩扳手
控制拧紧力矩常用的扳手：
为防止将螺栓拧断，对于要求拧紧的强度螺栓联接应严格 控制其适度的拧紧力，并不宜用小于M12 ~ M16的螺栓。
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
拧紧过程
由于拧紧力矩T的作用，使螺栓和被联接件之间产生预紧力F′，
T=T1+T2==ktF′d =一般kt=0.2
上 一 页
下 一 页
返 回
受拉螺栓联接
2）只受预紧力的紧螺栓联接
要平衡横向力R需要足够的预紧力F′来产生摩擦
力， 所需拧紧力矩：
T1
F'd2tan(v) 2
由于拧紧螺栓受拉伸应力
4F '
d
2 c
由于拧紧螺栓受扭转切应力 化简得：
16 T1
d
3 c
0.5
合成后的计算应力为： ca 232 1.3
强度条件为：
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
受剪螺栓联接
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
受横向载荷的减载措施
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
课堂小结
1、螺纹联接的类型：
机械设计
则T=0.2F′d
分
上
目
一
录
页
下 一 页
返 回
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。
常用方法
利用摩擦 直接锁住 破坏螺纹副
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
防松方法
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
防松方法
机械设计
分
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
受拉螺栓联接
3）受预紧力和工作载荷的螺栓联接
未拧紧螺母前：螺栓与被联接件都不受力，没有变形（图a）。
拧紧螺母后：螺栓受预紧拉力F′ , 伸长量为δ1，被联接件受 其反作用力，即预紧压力F′ ，压缩量为δ2（图b）。
联接承受工作载荷 F ：螺栓总拉力F 0，拉力增量为 F 0 - F′
螺栓强度计算时，螺栓螺纹部分危险截面的面积要用计算直
径dc ，其经验公式：
dc
d1
H 6
d1
螺纹小径，
H 螺纹牙形的三角形高度，普通螺纹 H0.866p
机械设计
分 目 录
上 一 页
下
一
返
页
回
失效形式
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
1、受拉螺栓联接
1） 受拉松螺栓联接
机械设计
分 目 录
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。
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。
螺栓螺纹部分的强度条件： 4 1.3F0
上 一 页
下 一 页
返 回
防松方法
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
防松方法
机械设计
分
上
下
目
一
一
返
录
页
页
回
五、螺栓联接的受力分析及强度计算
主要失效形式：
受拉螺栓一螺栓杆螺纹部分发生断裂
受剪螺栓一螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断
设计准则
保证受拉螺栓的静力或疲劳拉伸强度；保证受剪螺栓联接的 挤压强度和螺栓的剪切强度。
一、螺 纹
普通螺纹
联 接 螺 纹
管螺纹
锥螺纹
矩形螺纹
传 动 螺 纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺纹的类型
机械设计
上
下
一
一
返
页
页
回
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 tan =S/d2 牙型角
机械设计
上
下
一
一
返
页
页
回
二、螺纹联接的类型
机械设计
分 目 录
dc2
静载时的许用应力见表。
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
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：
FaF02 2F01F22 F1c1c1c2
强度条件： aF A a c2(F 2 d c 2F 1)c1c 1c2[ a]
现将联接分类如下：
机械设计
总 目
录
下 一 页
退 出
联接类型
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
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
机械设计
上
下
一
一
返
页
页
回
[a]——螺栓变载时的许用应力幅。
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
2、 受剪螺栓联接
螺栓杆的剪切强度条件为： 4R [] d2i
i——受剪面数； []——螺栓许用切应力
螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：
p dRhmin[p]
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
上 一 页
下 一 页
返 回
螺纹联接的类型
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
螺纹联接的类型
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
螺纹联接的类型
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
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。
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
受预紧力和工作载荷的螺栓联接
（图a）
（图b）
机械设计
分 目
录
（图c）
（图d）
上 一 页
下 一 页
返 回
受预紧力和工作载荷的螺栓联接
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
受预紧力和工作载荷的螺栓联接
机械设计
分 目 录
上 一 页
下 一 页
返 回
受预紧力和工作载荷的螺栓联接
，伸长增量为△δ1；被联接件随之放松，其压力减小为残余预
紧力 F″，压力减量为 F′ -F〞，压缩减量为△δ2 （图c） 。
根据螺栓的静力平衡条件得： F 0 = F + F″〞
即螺栓总拉力为工作载荷与被联接件给它的残余预紧力之和。
或：
F0
F'
C1 C1 C2
F
螺栓总拉力为预紧力加上部分 工作载荷