5 第五章 螺紋連接

1、第五章第五章 螺紋連接螺紋連接第二篇第二篇 連連 接接第二篇第二篇 聯(lián)接（聯(lián)接（connectionconnection）動聯(lián)接（動聯(lián)接（movable connectionmovable connection） 機(jī)器工作時，被聯(lián)接零件之間可機(jī)器工作時，被聯(lián)接零件之間可以有相對運(yùn)動的聯(lián)接。以有相對運(yùn)動的聯(lián)接。運(yùn)動副運(yùn)動副滑動軸承滑動軸承靜聯(lián)接靜聯(lián)接（fixed jointfixed joint） 機(jī)器工作時，被聯(lián)接零件之間不允許有相對機(jī)器工作時，被聯(lián)接零件之間不允許有相對運(yùn)動的連接。運(yùn)動的連接。螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接焊接焊接可拆聯(lián)接可拆聯(lián)接 不需要?dú)娜魏瘟慵涂刹痖_的聯(lián)接。不需要?dú)娜魏瘟慵涂刹?/p>

2、開的聯(lián)接?？紤]結(jié)構(gòu)安裝考慮結(jié)構(gòu)安裝運(yùn)輸維護(hù)運(yùn)輸維護(hù)螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接不可拆聯(lián)接不可拆聯(lián)接 拆開時至少要破壞一個零件的聯(lián)接拆開時至少要破壞一個零件的聯(lián)接鉚接鉚接 焊接焊接考慮制造經(jīng)濟(jì)性考慮制造經(jīng)濟(jì)性聯(lián)接的目的聯(lián)接的目的 便于機(jī)器的制造、安裝、運(yùn)輸、維修以便于機(jī)器的制造、安裝、運(yùn)輸、維修以及提高勞動生產(chǎn)率。及提高勞動生產(chǎn)率。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 熟悉機(jī)器聯(lián)接中常用的各種聯(lián)接件的結(jié)熟悉機(jī)器聯(lián)接中常用的各種聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)、類型、性能和應(yīng)用場合，掌握設(shè)計理論構(gòu)、類型、性能和應(yīng)用場合，掌握設(shè)計理論和選用方法。和選用方法。7第五章第五章 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接 51 51 螺螺 紋紋 如用一個三角形如用一個三

3、角形K沿螺旋線運(yùn)沿螺旋線運(yùn)動并使動并使K平面始終通過圓柱體軸線平面始終通過圓柱體軸線Y-Y這樣就構(gòu)成了三角形螺紋。同這樣就構(gòu)成了三角形螺紋。同樣改變平面圖形樣改變平面圖形K，可得到矩形、，可得到矩形、梯形、鋸齒形、管螺紋梯形、鋸齒形、管螺紋一、螺紋的形成一、螺紋的形成2. 2. 螺紋的類型螺紋的類型 按平面圖形分按平面圖形分三角形螺紋三角形螺紋(triangular thread) 矩形螺紋矩形螺紋(rectangle thread)(rectangle thread)梯形螺紋梯形螺紋(trapezoidal thread)(trapezoidal thread)鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋(sawt

4、ooth thread)(sawtooth thread)管螺紋（管螺紋（pipe threadpipe thread） 牙根強(qiáng)度牙根強(qiáng)度 工藝性工藝性 適用場合適用場合三角形螺紋三角形螺紋 最大最大 好好 聯(lián)接聯(lián)接矩形螺紋矩形螺紋 小小 差差 傳動傳動梯形螺紋梯形螺紋 較大較大 好好 傳動傳動鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 較大較大 好好 傳動傳動管螺紋管螺紋 聯(lián)接聯(lián)接 按螺線的繞行方向分按螺線的繞行方向分左旋螺紋（左旋螺紋（left-hand threadleft-hand thread）右旋螺紋（右旋螺紋（right-hand threadright-hand thread）3. 3. 主要參數(shù)主

5、要參數(shù)大徑大徑d d公稱直徑（公稱直徑（nominal threadnominal thread）小徑小徑d d1 1危險剖面直徑，強(qiáng)度計算直徑危險剖面直徑，強(qiáng)度計算直徑中徑中徑d d2 2軸線剖面上的假想直徑軸線剖面上的假想直徑牙牙型型角角工作高度工作高度h牙牙側(cè)側(cè)角角三角形螺紋三角形螺紋2 二、螺紋連接的基本類型二、螺紋連接的基本類型1. 1. 螺栓（螺栓（boltbolt）連接）連接 普通螺栓（普通螺栓（general boltgeneral bolt）連接）連接鉸制孔螺栓（鉸制孔螺栓（reamer bolt）連接）連接2. 2. 雙頭螺柱（雙頭螺柱（studstud，double-en

6、d boltdouble-end bolt）聯(lián)）聯(lián)接接3. 螺釘（螺釘（screw）聯(lián)接）聯(lián)接4. 緊定螺釘（緊定螺釘（setscrew）聯(lián)接）聯(lián)接5. 5. 特殊用螺釘聯(lián)接特殊用螺釘聯(lián)接 地腳螺釘?shù)啬_螺釘(foundation bolt)(foundation bolt)聯(lián)接聯(lián)接吊環(huán)螺釘（吊環(huán)螺釘（eye bolt）聯(lián)接）聯(lián)接自攻螺釘自攻螺釘螺母螺母墊圈墊圈 6. 其他標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件其他標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件 26一、一、矩形螺紋矩形螺紋二、二、非矩形螺紋非矩形螺紋 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖三、三、螺旋副效率螺旋副效率27一、矩形螺紋一、矩形螺紋（ =0=0) )1、

7、螺紋受力分析、螺紋受力分析摩擦角摩擦角： 滑塊在水平面上，受到外力滑塊在水平面上，受到外力R（F+Fa）作用，）作用，同時還受到法向反力同時還受到法向反力Fn與摩擦力與摩擦力Ff的作用，令法的作用，令法向反力與摩擦力的總反力為向反力與摩擦力的總反力為Fr，則，則Fr與與Fn方向之方向之間所夾的銳角間所夾的銳角被稱為被稱為摩擦角摩擦角。FnFrFfRFaFtan= Ff /Fn； Ff = Fntan= = F Fn nf f f = t f = tan稱為摩擦系數(shù)。稱為摩擦系數(shù)。28FaFFnFrf Fn? （1）把螺旋副在）把螺旋副在力矩力矩和和軸向載荷軸向載荷作用下的運(yùn)動，作用下的運(yùn)動，看

8、看 成作用在中徑的水平力推動滑塊沿螺紋運(yùn)動。成作用在中徑的水平力推動滑塊沿螺紋運(yùn)動。（2）將矩形螺紋沿中徑）將矩形螺紋沿中徑d2展開得一斜面。展開得一斜面。? 圖中圖中?為螺旋升角為螺旋升角， Fa為軸向載荷，為軸向載荷， F為水平推力，為水平推力，F(xiàn)n為法向反力，為法向反力， Ff為為摩擦力，摩擦力， f為摩擦系數(shù)，為摩擦系數(shù)，為摩擦角為摩擦角，法向反力法向反力Fn與摩擦力與摩擦力Ff的總反力為的總反力為Fr 。29F= Fa tan (?+ )（3）其受力狀況可以理解為：）其受力狀況可以理解為：作用在滑塊上作用在滑塊上F為一驅(qū)動力，軸向載荷為一驅(qū)動力，軸向載荷 Fa為為一阻力，總反力為一阻

9、力，總反力為Fr 。FaFFnFrf Ff? v若使滑塊等速沿斜面上升，滑塊所受三力平衡：可得：? + FaFFrF +Fa +Fr=0擰緊時：擰緊時：那么轉(zhuǎn)動螺紋所需要的轉(zhuǎn)矩：T1= Fd2/2= tan (?+ )d2 Fa/230螺母旋轉(zhuǎn)一周所需的輸入功為：螺母旋轉(zhuǎn)一周所需的輸入功為：W W1 1=2T=2T1 1因此螺旋副的效率為：因此螺旋副的效率為：此時螺母上升一個導(dǎo)程此時螺母上升一個導(dǎo)程Ph，其有效功為，其有效功為W2=FaPh =W2W1= tan / tan (?+ )FaFFnFrf Ff? 31F= Fa tan (? - )松開時：松開時：相當(dāng)于使滑塊等速沿斜相當(dāng)于使滑塊

10、等速沿斜面面下滑下滑，軸向載荷軸向載荷 FaFa變?yōu)轵?qū)動力，變?yōu)轵?qū)動力， F F變?yōu)榫S變?yōu)榫S持持滑塊等速運(yùn)動所需的滑塊等速運(yùn)動所需的平衡力。平衡力。FaFFrf Fnv Fn ? FFrFa? - 可得：32F= Fa tg ( - )（1） - 0， ， F 0分析： 說明滑塊在重力作用下下滑，必須給以止動力，說明滑塊在重力作用下下滑，必須給以止動力，防止加速下滑。防止加速下滑。（2） - 0， ， F 00202F FF FC CC Cm mb b） 最理想的情況最理想的情況 ）不允許的情況）不允許的情況有縫隙存有縫隙存 在，漏氣在，漏氣 01F F當(dāng)驗算不滿足時當(dāng)驗算不滿足時措施：措施：

11、a ad dd d1b) b) 最好改善結(jié)構(gòu)、降低應(yīng)力集中。包括：工藝、結(jié)構(gòu)、最好改善結(jié)構(gòu)、降低應(yīng)力集中。包括：工藝、結(jié)構(gòu)、制造、制造、C Cm mCCb b，適當(dāng)提高，適當(dāng)提高F F0 0等綜合措施等綜合措施a)F FC CC CC CF FF Fm mb bb b+=0258三、螺栓材料與許用應(yīng)力計算三、螺栓材料與許用應(yīng)力計算 1 1、材料、材料 螺母、螺栓強(qiáng)度級別：螺母、螺栓強(qiáng)度級別： 1 1）根據(jù)機(jī)械性能，把螺栓螺母分級并以數(shù)字表示，此乃強(qiáng)度）根據(jù)機(jī)械性能，把螺栓螺母分級并以數(shù)字表示，此乃強(qiáng)度級別級別 2 2）所依據(jù)機(jī)械性能為抗拉強(qiáng)度極限）所依據(jù)機(jī)械性能為抗拉強(qiáng)度極限 B 和屈服極限和

12、屈服極限 S 螺栓級別螺栓級別: : 帶點(diǎn)數(shù)字表示帶點(diǎn)數(shù)字表示 P86表表5-8， 點(diǎn)前數(shù)字為點(diǎn)前數(shù)字為100/ /B B點(diǎn)后數(shù)字為點(diǎn)后數(shù)字為B Bs s / /10螺母級別螺母級別: : 100/ /B B注意：選擇對螺母的強(qiáng)度級別應(yīng)低于螺栓材料的強(qiáng)度級別，螺注意：選擇對螺母的強(qiáng)度級別應(yīng)低于螺栓材料的強(qiáng)度級別，螺母的硬度稍低于螺栓的硬度（均低于母的硬度稍低于螺栓的硬度（均低于2040HB） 592 2、許用應(yīng)力、許用應(yīng)力 許用拉應(yīng)力：許用拉應(yīng)力： S SS S= 已知：不控制已知：不控制F0的緊螺栓聯(lián)接，易過載。的緊螺栓聯(lián)接，易過載。設(shè)計時應(yīng)取較大的安全系數(shù)?？刂祁A(yù)緊力時可取較小的設(shè)計時應(yīng)取

13、較大的安全系數(shù)?？刂祁A(yù)緊力時可取較小的安全系數(shù)安全系數(shù)S。設(shè)計時，螺栓個數(shù)設(shè)計時，螺栓個數(shù)n，與與d 有關(guān)。有關(guān)。設(shè)計時，先假設(shè)設(shè)計時，先假設(shè)d，進(jìn)行試算，選取一安全系數(shù)進(jìn)行計算，進(jìn)行試算，選取一安全系數(shù)進(jìn)行計算，計算結(jié)果與估計直徑相比較，如在原先估計直徑所屬范計算結(jié)果與估計直徑相比較，如在原先估計直徑所屬范圍內(nèi)即可，否則需重新進(jìn)行估算。圍內(nèi)即可，否則需重新進(jìn)行估算。試算法試算法6055 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計與受力分析螺栓組聯(lián)接的設(shè)計與受力分析 工程中螺栓皆成組使用，單個使用極少。因此，必須研工程中螺栓皆成組使用，單個使用極少。因此，必須研究栓組設(shè)計和受力分析。它是單個螺栓計算基礎(chǔ)和前提條究栓組設(shè)

14、計和受力分析。它是單個螺栓計算基礎(chǔ)和前提條件。件。螺栓組聯(lián)接設(shè)計的順序螺栓組聯(lián)接設(shè)計的順序選布局、定數(shù)目、力分析、選布局、定數(shù)目、力分析、設(shè)計尺寸設(shè)計尺寸 一、結(jié)構(gòu)設(shè)計原則一、結(jié)構(gòu)設(shè)計原則 1、布局要盡量對稱分布，、布局要盡量對稱分布，栓組中心與聯(lián)接結(jié)合栓組中心與聯(lián)接結(jié)合面形心重合（有利于面形心重合（有利于分度、劃線、鉆孔），分度、劃線、鉆孔），使受力均勻。使受力均勻。a、鉸制孔螺栓，在載荷方向不要成排布置、鉸制孔螺栓，在載荷方向不要成排布置8個個以上的螺栓。以上的螺栓。b、受彎矩或扭矩時，螺栓應(yīng)布置在結(jié)合面的、受彎矩或扭矩時，螺栓應(yīng)布置在結(jié)合面的邊緣上，使受力小。邊緣上，使受力小。c、同時受

15、軸向、橫向載荷時，用減載鍵、同時受軸向、橫向載荷時，用減載鍵、銷、套筒等。銷、套筒等。 螺栓的受力合理螺栓的受力合理 螺栓間有合理的間距、邊距；螺栓間有合理的間距、邊距； 同一圓周上的螺栓數(shù)目盡量取偶數(shù)，同一螺栓同一圓周上的螺栓數(shù)目盡量取偶數(shù)，同一螺栓組中各螺栓的材料、直徑、長度應(yīng)一致；組中各螺栓的材料、直徑、長度應(yīng)一致； 避免螺栓受偏心載荷。避免螺栓受偏心載荷。 a）被聯(lián)接件支承面不平突起）被聯(lián)接件支承面不平突起 b）表面與孔不垂直）表面與孔不垂直二、螺栓組受力分析二、螺栓組受力分析 目的目的找出受力最大的螺拴及所受力的大小找出受力最大的螺拴及所受力的大小前提（假設(shè)）：前提（假設(shè)）：被聯(lián)接件

16、為剛性不變形，只有地基變形。被聯(lián)接件為剛性不變形，只有地基變形。各螺栓材料、尺寸、擰緊力均相同各螺栓材料、尺寸、擰緊力均相同受力后材料變形在彈性范圍內(nèi)受力后材料變形在彈性范圍內(nèi)接合面形心與螺栓組形心重合，受力后其接縫面仍保接合面形心與螺栓組形心重合，受力后其接縫面仍保持平面持平面1 1、受軸向載荷螺栓組聯(lián)接、受軸向載荷螺栓組聯(lián)接 zFF 2、受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接、受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接特點(diǎn)：普通螺栓，鉸制孔用螺栓皆可用，外載垂直于特點(diǎn)：普通螺栓，鉸制孔用螺栓皆可用，外載垂直于螺栓軸線、防滑螺栓軸線、防滑普普 通通 螺螺 栓栓 受拉伸作用受拉伸作用鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓受橫向載荷剪切、擠壓作用。

17、受橫向載荷剪切、擠壓作用。單個螺栓所承單個螺栓所承受的橫向載荷受的橫向載荷相等相等zFF 3 3、受橫向扭矩螺栓組聯(lián)接、受橫向扭矩螺栓組聯(lián)接 （1 1）圓形接合面：單個螺栓所受橫向載荷）圓形接合面：單個螺栓所受橫向載荷 rZTF（2 2）矩形接合面）矩形接合面 a)a)普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接 由靜平衡條件由靜平衡條件0T聯(lián)接件不產(chǎn)生相對滑動的條件為：聯(lián)接件不產(chǎn)生相對滑動的條件為：ri第第i個螺栓的軸線到螺栓組對稱中心的距離個螺栓的軸線到螺栓組對稱中心的距離TKrfFrfFrfFSz 02010 iSzSrfTKrrrfTKF)(210b)b)鉸制孔螺栓聯(lián)接組鉸制孔螺栓聯(lián)接組 由變形協(xié)調(diào)條件可

18、知，各由變形協(xié)調(diào)條件可知，各個螺栓的變形量和受力大小個螺栓的變形量和受力大小與其中心到接合面形心的距與其中心到接合面形心的距離成正比離成正比由假設(shè)由假設(shè)板為剛體不變形，工作后仍保持平面，則板為剛體不變形，工作后仍保持平面，則剪應(yīng)變與半徑成正比。在材料彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變剪應(yīng)變與半徑成正比。在材料彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比成正比 由靜平衡條件由靜平衡條件：TrFrFrFzz 2211TrFii iirFrF maxmaxmaxmaxrrFFii TrrFrrrFrFiiiii 2maxmaxmaxmax 2maxmaxirTrF4 4、受傾覆（縱向）力矩螺栓組聯(lián)接、受傾覆（縱向）力矩螺栓組聯(lián)

19、接 特點(diǎn)：特點(diǎn)：M M在鉛直平面內(nèi)，在鉛直平面內(nèi)，繞繞O-O回轉(zhuǎn)，只能用普通螺栓，回轉(zhuǎn)，只能用普通螺栓，取板為受力對象，由靜平衡條件取板為受力對象，由靜平衡條件 設(shè)單個螺栓工作載荷為設(shè)單個螺栓工作載荷為F Fi i 計算受力最大螺栓的受力計算受力最大螺栓的受力最大外載荷：最大外載荷：MLFLFZZ 11maxmaxLFLFii MLFii maxmaxFLLFii 2maxmaxiLMLF螺栓桿不拉斷的條件螺栓桿不拉斷的條件 . .212431=d dF Fc ca a . .21431F Fd d設(shè)計公式設(shè)計公式 驗算公式驗算公式 右側(cè)不壓潰條件（被聯(lián)接件）右側(cè)不壓潰條件（被聯(lián)接件） F F

20、0 0作用下接合面的擠壓應(yīng)力作用下接合面的擠壓應(yīng)力 M M作用下接合面的擠壓應(yīng)力作用下接合面的擠壓應(yīng)力 AzFp0 近似取近似取)(maxmbmpCCCWM 1 mbmCCCWMp max 左邊不出現(xiàn)縫隙左邊不出現(xiàn)縫隙右邊地基不被壓潰右邊地基不被壓潰0maxmin ppp maxmaxpppp 地地基基材材料料的的許許用用擠擠壓壓應(yīng)應(yīng)力力p實際使用中螺栓組聯(lián)接所受的載荷是以上四種簡實際使用中螺栓組聯(lián)接所受的載荷是以上四種簡單受力狀態(tài)的不同組合。計算時只要分別計算出螺栓單受力狀態(tài)的不同組合。計算時只要分別計算出螺栓組在這些簡單受力狀態(tài)下每個螺栓的工作載荷，然后組在這些簡單受力狀態(tài)下每個螺栓的工作

21、載荷，然后按向量疊加起來，便得到每個螺栓的總工作載荷，再按向量疊加起來，便得到每個螺栓的總工作載荷，再對受力最大的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度計算即可對受力最大的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度計算即可說明說明：工程中受力情況很復(fù)雜，但均可轉(zhuǎn)化為四種：工程中受力情況很復(fù)雜，但均可轉(zhuǎn)化為四種典型情況進(jìn)行解決。典型情況進(jìn)行解決。 計算公式在對稱分布情況下推導(dǎo)，但不對稱計算公式在對稱分布情況下推導(dǎo)，但不對稱也可以用也可以用 取轉(zhuǎn)軸不同，公式計算精度不同。取轉(zhuǎn)軸不同，公式計算精度不同。 總設(shè)計思路：總設(shè)計思路：螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計（布局、數(shù)目）螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計（布局、數(shù)目） 螺栓組受力分螺栓組受力分析（載荷類型、狀態(tài)、形式）析（載荷類型、狀態(tài)、

22、形式） 求單個螺栓的最求單個螺栓的最大工作載荷（判斷哪個最大）大工作載荷（判斷哪個最大） 按最大載荷的單按最大載荷的單個螺栓設(shè)計（求個螺栓設(shè)計（求d d1 1標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)） 全組采用同樣尺寸全組采用同樣尺寸螺栓（互換的目的）螺栓（互換的目的）七、提高螺拴聯(lián)接強(qiáng)度的措施七、提高螺拴聯(lián)接強(qiáng)度的措施 減少螺栓剛度減少螺栓剛度C Cb b1. 降低應(yīng)力幅降低應(yīng)力幅改變前改變前改變后改變后用腰狀螺栓、空心螺栓用腰狀螺栓、空心螺栓螺母下安裝彈性元件螺母下安裝彈性元件 增大被聯(lián)接件剛度增大被聯(lián)接件剛度C Cm m不用墊片，或用不用墊片，或用剛性較大墊片剛性較大墊片改變前改變前改變后改變后 減少螺栓剛度減少螺栓

23、剛度C Cb b、增大被聯(lián)接件剛度、增大被聯(lián)接件剛度C Cm m和增大和增大預(yù)緊力并用。預(yù)緊力并用。改變后改變后改變前改變前2. 2. 改善螺紋牙上載荷分布不均現(xiàn)象改善螺紋牙上載荷分布不均現(xiàn)象螺栓和螺母的剛度和螺栓和螺母的剛度和變形性質(zhì)不同變形性質(zhì)不同，造成螺紋，造成螺紋牙上各圈的受力不均牙上各圈的受力不均第一圈螺紋牙承受約第一圈螺紋牙承受約l3的載荷，以后各圈依的載荷，以后各圈依次遞減，第次遞減，第8圈以后的螺紋幾乎不受載。圈以后的螺紋幾乎不受載。 用受拉螺母，懸置螺母用受拉螺母，懸置螺母 內(nèi)斜螺母內(nèi)斜螺母環(huán)槽螺母環(huán)槽螺母 內(nèi)斜、環(huán)槽共用螺母內(nèi)斜、環(huán)槽共用螺母 用鋼絲螺套用鋼絲螺套3. 3.

24、 減小應(yīng)力集中減小應(yīng)力集中增大過渡圓角增大過渡圓角增加卸載槽增加卸載槽卸載過渡結(jié)構(gòu)卸載過渡結(jié)構(gòu)采用球面墊圈采用球面墊圈采用腰環(huán)結(jié)構(gòu)采用腰環(huán)結(jié)構(gòu)4 4、采用合理的制造工藝、采用合理的制造工藝 1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強(qiáng)度提高）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強(qiáng)度提高3040% 2）冷作硬化，表層有殘余應(yīng)力（壓）、氰化、氮化、噴丸等）冷作硬化，表層有殘余應(yīng)力（壓）、氰化、氮化、噴丸等可提高疲勞強(qiáng)度可提高疲勞強(qiáng)度3）熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋，效果更佳，強(qiáng)度提高）熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋，效果更佳，強(qiáng)度提高70100 %，此法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗功能，此法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗功能4）控制單

25、個螺距誤差和螺距累積誤差）控制單個螺距誤差和螺距累積誤差1 1螺紋聯(lián)接中最常用的螺紋牙型是螺紋聯(lián)接中最常用的螺紋牙型是_。 A A三角螺紋三角螺紋 B B矩形螺紋矩形螺紋 C C梯形螺紋梯形螺紋 D D鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 2 2用于薄壁形零件聯(lián)接時，應(yīng)采用用于薄壁形零件聯(lián)接時，應(yīng)采用_。 A A多線三角粗牙螺紋多線三角粗牙螺紋 B B三角細(xì)牙螺紋三角細(xì)牙螺紋 C C梯形螺紋梯形螺紋 D D鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 3. 3. 在螺紋聯(lián)接中，按防松原理，采用雙螺母屬于在螺紋聯(lián)接中，按防松原理，采用雙螺母屬于_。 A A摩擦防松摩擦防松 B B機(jī)械防松機(jī)械防松 C C破壞螺旋副的關(guān)系防松破壞螺旋副的

26、關(guān)系防松 D D增大預(yù)緊力防松增大預(yù)緊力防松 4 4 重要的受拉螺栓聯(lián)接中，重要的受拉螺栓聯(lián)接中， 不宜用小于不宜用小于Ml2 Ml6 Ml2 Ml6 的螺栓，的螺栓， 其原因是：其原因是： 尺寸小的螺栓尺寸小的螺栓_。 A A不用好材料，強(qiáng)度低不用好材料，強(qiáng)度低 B B需要的螺栓個數(shù)多需要的螺栓個數(shù)多 C C擰緊時容易過載擰緊時容易過載 D D不能保證聯(lián)接的剛度不能保證聯(lián)接的剛度 A AB BA Ac c5 5某單個螺栓聯(lián)接，要求被聯(lián)接件接合面不分離，假某單個螺栓聯(lián)接，要求被聯(lián)接件接合面不分離，假定螺栓的剛度定螺栓的剛度 Cb Cb 與被聯(lián)接件的剛度與被聯(lián)接件的剛度CmCm相等，聯(lián)接的相等，

27、聯(lián)接的預(yù)緊力為預(yù)緊力為 F0F0?，F(xiàn)在對聯(lián)接施加軸向載荷，當(dāng)外載荷?，F(xiàn)在對聯(lián)接施加軸向載荷，當(dāng)外載荷 F F達(dá)到與預(yù)緊力達(dá)到與預(yù)緊力 F0F0的大小相等時，的大小相等時，_。 A. A. 被聯(lián)接件發(fā)生分離，聯(lián)接失效被聯(lián)接件發(fā)生分離，聯(lián)接失效 B. B. 被聯(lián)接件即將發(fā)生分離，聯(lián)接不可靠被聯(lián)接件即將發(fā)生分離，聯(lián)接不可靠 C. C. 聯(lián)接可靠，但不能繼續(xù)加載聯(lián)接可靠，但不能繼續(xù)加載 D. D. 聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，載荷聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，載荷 F F 還可以繼還可以繼續(xù)增加到接近預(yù)緊力續(xù)增加到接近預(yù)緊力 F0F0的兩倍的兩倍 6. 6. 某汽缸蓋螺栓聯(lián)接，若汽缸內(nèi)氣體壓力在某汽缸蓋

28、螺栓聯(lián)接，若汽缸內(nèi)氣體壓力在 0 2 0 2 MPa MPa 之間變化，則缸蓋聯(lián)接螺栓的應(yīng)力類型為之間變化，則缸蓋聯(lián)接螺栓的應(yīng)力類型為_。 A A非對稱循環(huán)變應(yīng)力非對稱循環(huán)變應(yīng)力 B B脈動循環(huán)變應(yīng)力脈動循環(huán)變應(yīng)力 C C對稱循環(huán)變應(yīng)力對稱循環(huán)變應(yīng)力 D D非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力 D DA A7 7受軸向變載荷的螺栓聯(lián)接中，已知預(yù)緊力受軸向變載荷的螺栓聯(lián)接中，已知預(yù)緊力F0= F0= 8000 N8000 N，工作載荷：，工作載荷：Fmin = 0Fmin = 0，F(xiàn)max= 4000 NFmax= 4000 N，螺栓，螺栓和被聯(lián)接件的剛度相等，則在最大工作載荷下，殘余和被聯(lián)接件的剛

29、度相等，則在最大工作載荷下，殘余預(yù)緊力預(yù)緊力F1F1為為_。 A A2000 N B2000 N B4000 N 4000 N C C6000 N D6000 N D8000 N 8000 N C CC C例例1 1：圖示一鑄鐵吊架用兩只普通螺栓固定在梁上。圖示一鑄鐵吊架用兩只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的載荷吊架承受的載荷F FQ Q10000N10000N，螺栓材料為，螺栓材料為5.85.8級，級，Q235Q235， ，安裝時不控制預(yù)緊力，安裝時不控制預(yù)緊力，取安全系數(shù)取安全系數(shù) ，取，取殘余殘余預(yù)緊力為工作預(yù)緊力為工作拉力的拉力的0.40.4倍，試確定螺栓所需最小直徑倍，試確定螺栓所需最

30、小直徑。M MP Pa aS S400= 4=S SS S解：許用拉應(yīng)力解：許用拉應(yīng)力 M MP Pa aS SS S100=4400=S S2 2個螺栓，個螺栓，z z2 2，每個螺栓的工作載荷，每個螺栓的工作載荷 N N 50005000Q Q=210000=z zF FF F殘余殘余預(yù)緊力預(yù)緊力F F 1 10.40.4F F =0.4=0.4 50005000 =2000 N=2000 N故得螺釘中總拉力故得螺釘中總拉力N N 0 0700=2000+5000=+=12F FF FF F按強(qiáng)度條件，螺栓小徑按強(qiáng)度條件，螺栓小徑 m mm m. . . .) )或或( (c c76410

31、=1007000314=31421F Fd dd d例例2 2：一汽缸蓋與缸體凸緣采用普通螺栓連接，已知汽：一汽缸蓋與缸體凸緣采用普通螺栓連接，已知汽缸壓力在缸壓力在 02 MPa 02 MPa 之間變化，汽缸內(nèi)徑之間變化，汽缸內(nèi)徑 D=500mm D=500mm，螺栓分布圓周直徑螺栓分布圓周直徑 0=600mm0=600mm，為保證氣密性，殘余預(yù)，為保證氣密性，殘余預(yù)緊力緊力1 11.81.8，螺栓間距，螺栓間距 t t 小于小于4.54.5，材料許用拉，材料許用拉伸應(yīng)力為伸應(yīng)力為 120MPa 120MPa，許用應(yīng)力幅為，許用應(yīng)力幅為 20 MPa 20 MPa，相對剛度，相對剛度為為0.

32、80.8，試設(shè)計此螺栓連接。，試設(shè)計此螺栓連接。PDp例例3 3：起重卷筒與大齒輪用八顆普通螺栓連接在一起，：起重卷筒與大齒輪用八顆普通螺栓連接在一起，已知卷筒直徑已知卷筒直徑400 mm400 mm，0 0500 mm500 mm，結(jié)合面摩擦，結(jié)合面摩擦系數(shù)系數(shù)0.120.12，可靠性系數(shù)，可靠性系數(shù) kf kf1.21.2，起重鋼索拉力，起重鋼索拉力5000050000，螺栓材料許用拉伸應(yīng)力為，螺栓材料許用拉伸應(yīng)力為100MPa100MPa，試，試求螺求螺栓的最小直徑栓的最小直徑d1d1。例例4 4：圖示底板用圖示底板用8 8個螺栓與支架相連，受外力個螺栓與支架相連，受外力Q Q作用，作用

33、，QQ作用于包含作用于包含X X軸并垂直于底板接縫面，試計算此螺栓軸并垂直于底板接縫面，試計算此螺栓組聯(lián)接。組聯(lián)接。 （=30=30）解：解： （一）受力分析（一）受力分析QQQQH HQQH H=Qcos=QcosQQV VQQV V=Qsin=QsinH HMMHHQ QHHH= QcosH= QcosMMH H=H=H300300V VMMV VQQV VV= QsinV= QsinMMV V=V=V400400H=4330NH=4330N，V=2500NV=2500N，M=MM=MH H-M-MV V=299000N =299000N mm mm（二）工作條件分析（二）工作條件分析1 1、保證結(jié)合面不滑移、保證結(jié)合面不滑移又：又：z zV Vc cc cc cF FF Fm mb b+0=1m m- -) )f f( (s sV Vc cc cc cH Hk kz zF Fm mb bm m+1=02 2、受力最大螺栓軸向載荷、受力最大螺栓軸向載荷a a 、F FV V=V/z=2500/8=312.5N=V/z=2500/8=312.5N（每個螺栓受（每個螺栓受V V作用相同）作用相同）b b 、MM作用，離形心越遠(yuǎn)受力越大作用，離形心越遠(yuǎn)受力越大N NM Mr rM Mr rF Fi ii iM M299=100