T1F0tan(v)d22
螺母与被连件摩擦力矩
T2
fcFo(D1
d0 4
)
拧紧力矩
TT1T2
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机械设计基础
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当钢制螺纹M10~M68时，由螺纹几何关系和摩 擦系数可得：
T0.2F0d
F0
T 0.2d
F0大小可以根据螺栓的受力情况和连接的工作要求 决定，一般规定，拧紧后不超过螺纹连接件材料屈服强
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机械设计基础——联接
❖ 问题： ❖ 为什么要防松？防松的原理？防松零件的装配方法？
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机械设计基础
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机械设计基础——联接
7.3、螺栓联接的计算
螺栓组联接
松螺栓联接：无预紧力，只有工作拉力 紧螺栓联接：有预紧力，还有工作拉力
1 失效形式
2 设计步骤
3 松螺栓联接强度设计
4 紧螺栓联接强度设计
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机械设计基础
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F
机械设计基础——联接
4 紧螺栓联接强度设计 F0
(1) 仅受预紧力的紧螺栓联接
❖ 受载荷形式—拧紧后:轴向拉伸(工作拉力F0)
T
❖
拧紧过程中:轴向拉伸F0、扭力T
❖ 失效形式—螺栓拉断 (拉、扭综合作用)
❖ 设计准则—保证螺栓拉伸强度
❖ 强度条件： ≤[]
❖ 设计计算方法：
常用连接方式
1、可拆卸连接： 拆开时不破坏连接件和被连接件。 例如：螺纹连接、键联结、销连接等
2、不可拆卸连接： 拆开时会破坏连接件或被连接件。 例如：焊接、铆接、粘接等。
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总体概述
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机械设计基础
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机械设计基础——联接
3 松螺栓联接强度设计
❖ 受载荷形式——轴向拉伸(工作拉力F) ❖ 失效形式——螺栓拉断 (静、疲劳) ❖ 设计准则——保证螺栓拉伸强度 ❖ 强度条件： ≤[] ❖ 设计计算方法：
❖ 校核式 : FA4dF12
❖ 设计式:
4F
d1 [ ]
应用： 薄壁件联接
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螺纹连接
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螺纹联接件实物
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7.2 螺纹连接的预紧和防松
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一、螺纹连接的预紧
1、预紧的作用：
预紧可使连接在承受工作载荷之前就受到预紧力
F0的作用，以防止连接受载后被连接件之间出现间隙
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2. 双头螺柱联接
工作原理： 螺栓受拉力，承 受外载
应用： 被联接件较厚， 且常拆卸处
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螺纹连接
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3. 螺钉联接
工作原理： 螺栓受拉承受外载
应用： 一被联件较厚， 但不常拆卸处
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螺纹连接
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4. 紧定螺钉联接
工作原理：
靠拧入零件螺纹孔 中的螺钉末端顶住 另一个零件的表面， 或者顶入相应的凹 坑中，将零件固定。
第七章 螺纹连接
主要内容：
1.螺纹连接的基本知识 2.螺纹连接的预紧和防松 3.单个螺栓连接的强度计算（重点） 4.螺栓组连接的设计计算与实例分析（难点） 5.提高螺栓连接强度的措施
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机械设计基础
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机械设计基础——联接
7.1 螺纹联接的基本知识
一、螺纹的主要参数 二、螺纹联接件主要类型
F0
拧紧力矩T→剪应力τ 0.5
预紧拉力Fo→拉应力σ '2 3 22 3 (0 .5 )2 1 .3
❖ 校核式 :
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'
1.3Fo
d12 /4
[] ❖ 机械设计基础
设计式:
d1
4x1.3Fo
[ ] 32
仅受预紧力的紧螺栓联接
受横向载荷的紧螺栓联接
受轴向载荷的紧螺栓联接
受偏心载荷的紧螺栓联接
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机械设计基础——联接
1 失效形式
❖ 失效形式： ❖ 1. 螺栓杆拉断（普通螺栓） ❖ 2. 螺纹压溃和剪断（受剪螺栓） ❖ 3. 经常装拆因磨损而发生滑扣
❖ 普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂 ❖ 受剪螺栓(铰制孔螺栓)主要为压溃和剪切
可靠性不高。
用于平稳、低速、重载。
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2 、弹簧垫圈
其反弹力使螺纹间保持一定压 力，切口处的尖端也能阻止螺母转 动脱落。
不十分可靠，用于不太重要的 连接。
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3 、锁紧螺母ห้องสมุดไป่ตู้
镶嵌弹性环或尼龙圈 挤入螺纹中椭圆口螺 母。
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或横向滑移。预紧也可以防松。
2、控制预紧力的目的：在于增加连接的可靠性、紧
密性和防松能力。
预紧力过大，会使连接超载。
预紧力不足，可能导致连接失效。
1重5.08要.202的0 螺栓应控制预紧力机械。设计基础
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3、拧紧力矩和预紧力的计算
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拧紧螺母时机械的设计力基础矩和预紧力
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螺纹副摩擦力矩
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机械设计基础
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机械设计基础——联接
二、螺纹联接件主要类型
标准螺纹联接件 ❖ 1.螺栓
普通螺栓 铰制孔螺栓
❖ 2.双头螺栓 ❖ 3.螺钉
联接螺钉 紧定螺钉、自攻螺钉
15.08螺.202纹0 联接件通过组合形机械成设计螺基础纹联接
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1. 螺栓联接
螺纹连接
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（二）、 机械防松 1 、开口销
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机械设计基础
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2 、止动垫圈
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机械设计基础
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机械设计基础 止动垫圈
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3 、串联钢丝
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（三）、 永久防松
焊接
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冲点
机械设计基础
涂胶
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机械设计基础
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机械设计基础——联接
2 设计步骤
一般设计步骤： ❖ 螺栓组受力和失效分析→找出受力最大的螺栓→ 单个螺栓
受力分析和失效分析 →单个螺栓强度计算→确定螺栓的尺 寸（直径、长度）
❖ 试算法：先选定一个螺栓直径d ——查[]——计算d1。 ❖ 若d1与d1（假定的小径）相近，则合用；否则再选
度的80％。
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机械设计基础——联接
4、装配时控制预紧力的方法
❖ 定力矩扳手
❖ 测力矩扳手
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定力矩扳手
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机械设计基础
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二、螺纹连接的防松
（一） 、摩擦防松
1 、双螺母
在螺母和螺栓之间形成内力， 保证摩擦力。
结构简单、使用方便。