1、連接分類連接分類1 1、按、按運動關系運動關系分分靜連接：只固定，無相對運動。如螺紋連接、普通平鍵連接。靜連接：只固定，無相對運動。如螺紋連接、普通平鍵連接。動連接：彼此有相對運動。如動連接：彼此有相對運動。如導向平鍵、導向平鍵、花鍵、螺旋傳動等?；ㄦI、螺旋傳動等。-運動副運動副2 2、按、按傳載原理傳載原理分分靠摩擦力（力閉合）：如受拉螺栓、過盈連接?？磕Σ亮Γ﹂]合）：如受拉螺栓、過盈連接。非摩擦（形閉合）：靠連接零件的相互嵌合傳載，如平鍵。非摩擦（形閉合）：靠連接零件的相互嵌合傳載，如平鍵。材料鎖合連接：利用附加材料分子間作用，如粘接、焊接。材料鎖合連接：利用附加材料分子間作用，如粘接、

2、焊接。3 3、按、按拆開時是否損壞零件拆開時是否損壞零件分分可拆連接：如螺紋連接（最廣泛的可拆連接）。可拆連接：如螺紋連接（最廣泛的可拆連接）。不可拆連接：如焊接、鉚接等。不可拆連接：如焊接、鉚接等。第二篇第二篇 連連 接接 第五章 螺紋連接與螺旋傳動5-1 螺紋5-2 螺紋連接的類型與標準連接件5-3 螺紋連接的預緊5-6 螺紋連接組的設計5-5 螺紋連接的強度計算5-8 提高螺紋連接強度的措施5-7 螺紋連接件的材料與許用應力5-9 螺旋傳動5-4 螺紋連接的防松一、螺紋的形成一、螺紋的形成第一節第一節 螺螺 紋紋s d2 d2第一節第一節 螺螺 紋紋右旋、單頭右旋、單頭左旋、單頭左旋、單

3、頭右旋、雙頭右旋、雙頭二、螺紋基本知識二、螺紋基本知識 直徑直徑大徑大徑d d：公稱直徑公稱直徑。M20d=20mmM20d=20mm小徑小徑d d1 1：螺紋的最小直徑。：螺紋的最小直徑。中徑中徑d d2 2：齒厚：齒厚= =齒槽寬處直徑，幾何計齒槽寬處直徑，幾何計算用。算用。 一般?。阂话闳。篸 d2 2=(d+d=(d+d1 1)/2)/2 螺距螺距p p 線數線數n n：n=1n=1時用于聯接時用于聯接；n n1 1時用于傳動；時用于傳動； nn，但為便于制造，但為便于制造n4n4 牙形角牙形角 ：螺紋牙兩側面夾角。：螺紋牙兩側面夾角。1 1、螺紋的主要參數、螺紋的主要參數2 2、螺紋

4、的類型、螺紋的類型右旋左旋螺紋位置：內螺紋螺紋位置：內螺紋螺母；外螺紋螺母；外螺紋螺釘。螺釘。旋向判定：旋向判定：順著軸線方向看，可見側左邊高順著軸線方向看，可見側左邊高則為左旋，右邊高則為右旋。則為左旋，右邊高則為右旋。螺紋旋向：左旋螺紋，右旋螺紋螺紋旋向：左旋螺紋，右旋螺紋（常用）（常用）。思考： 中徑升角中徑升角 ：2arctandnp 導程導程s s ：s=nps=np聯接：效率低、自鎖性好。聯接：效率低、自鎖性好。傳動：效率高、自鎖性差。傳動：效率高、自鎖性差。螺紋牙形：三角形、矩形、梯形、鋸齒形等螺紋牙形：三角形、矩形、梯形、鋸齒形等30303 330306060三角形三角形梯形梯

5、形鋸齒形鋸齒形矩形矩形單線，用于聯接單線，用于聯接雙線或多線，常用于傳動粗牙：一般情況下使用。粗牙：一般情況下使用。細牙：細牙：d d相同，相同，p p小，小， 小，牙淺，自鎖性好，但不小，牙淺，自鎖性好，但不耐磨，易滑扣。耐磨，易滑扣。 用于變載荷場合。用于變載荷場合。 聯接螺紋：一般為單線、粗牙、右旋的三角螺紋。聯接螺紋：一般為單線、粗牙、右旋的三角螺紋。螺紋線數螺紋線數：單線（聯接）；多線（傳動）。：單線（聯接）；多線（傳動）。單線螺紋多用于連接，多線螺紋則常用于單線螺紋多用于連接，多線螺紋則常用于傳動。傳動。 )tg(vtg 三角形螺紋用于連接，梯形、鋸齒形螺三角形螺紋用于連接，梯形、

6、鋸齒形螺紋、矩形螺紋用于傳動。紋、矩形螺紋用于傳動。連接用螺紋連接用螺紋 傳動用螺紋傳動用螺紋 三角形螺紋三角形螺紋 矩形、梯形和鋸齒形螺矩形、梯形和鋸齒形螺紋紋 螺紋螺紋 但自鎖性好但自鎖性好一定，一定， ,)(vvf易自鎖易自鎖一定一定 ,)(vvf第二節 螺紋連接的類型與標準連接件一、主要類型（一、主要類型（注意各圖的畫法注意各圖的畫法）1 1、螺栓聯接、螺栓聯接受拉受拉普通螺栓普通螺栓普通螺栓：普通螺栓：無需在被聯件上加工螺紋無需在被聯件上加工螺紋孔，裝拆方便，用于孔，裝拆方便，用于兩被聯件均不太兩被聯件均不太厚厚的場合。的場合。受剪受剪鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓：鉸制孔螺栓：除起

7、聯接作用外，除起聯接作用外， 還起還起定位定位作用。作用。普通螺栓：2 2、雙頭螺柱聯接、雙頭螺柱聯接 用于用于有一聯接件較厚，并有一聯接件較厚，并經常裝拆經常裝拆的場合，拆卸時只需的場合，拆卸時只需擰下螺母即可。擰下螺母即可。3 3、螺釘聯接、螺釘聯接 用于用于有一聯接件較厚，有一聯接件較厚，且不需經常裝拆且不需經常裝拆的場合。的場合。4 4、緊定螺釘聯接、緊定螺釘聯接 螺釘末端頂住另一零件的表面或相應凹坑，以固定螺釘末端頂住另一零件的表面或相應凹坑，以固定兩個零件的相互位置，并兩個零件的相互位置，并可傳遞不大的力或力矩可傳遞不大的力或力矩。特殊結構的螺紋連接。如：T型槽螺栓連接、吊環螺釘連

8、接和地腳螺栓連接等。說明說明連接類型與標準件2二、標準螺紋連接件第二節 螺紋連接的類型與標準連接件 螺紋連接件的類型很多，在機械設備中常見的有螺栓、雙頭螺栓、螺釘、螺母和墊圈等。這類零件的結構型式和尺寸都已標準化，設計時應根據有關標準選用。性能等級：性能等級：1、螺栓等：十個性能等級，如：3.6、4.6、4.8、性能等級材料性能如：6.8Bmin/100=6Bmin=600MPa10(smin/Bmin)=8smin=480MPa或smin=(68)10=480MPa低碳鋼或中碳鋼2、螺母：七個等級，與螺栓性能相配。（自學）1、螺栓等：十個性能等級，如：3.6、4.6、4.8、性能等級材料性能

9、一、擰緊目的一、擰緊目的受載之前受載之前擰緊螺母擰緊螺母 預緊力預緊力F F0 0預緊預緊聯接的可靠性和緊密性聯接的可靠性和緊密性聯接的疲勞強度聯接的疲勞強度聯接的剛度聯接的剛度防止被聯接件間出現縫隙或發生相對位移防止被聯接件間出現縫隙或發生相對位移二、擰緊力矩二、擰緊力矩T=T=？螺母支承面間的摩擦阻力矩螺母支承面間的摩擦阻力矩以螺母分析：以螺母分析：T=TT=T1 1+T+T2 2螺紋副間的摩擦力矩螺紋副間的摩擦力矩第三節 螺紋連接的預緊 預緊力和預緊力矩之間的關系：dFT02 . 0 擰緊后螺紋連接件的預緊應力不得超過其材料的屈服極限 ss的80%。三、預緊力的確定原則四、控制四、控制T

10、 T的方法的方法T F T F 拉斷、滑扣拉斷、滑扣TT不能滿足工作要求不能滿足工作要求控制控制T T的大小的大小一般情況憑經驗，擰緊即可。一般情況憑經驗，擰緊即可。方法方法：測量螺栓伸長量（大型螺栓聯接）測量螺栓伸長量（大型螺栓聯接）定力矩扳手定力矩扳手測力矩扳手沖擊扳手 采用測力矩扳手或定力矩扳手控制預緊力，準確性較差，也不適采用測力矩扳手或定力矩扳手控制預緊力，準確性較差，也不適用與大型的螺栓聯接。為此，可以采用測量螺栓伸長量的方法來控用與大型的螺栓聯接。為此，可以采用測量螺栓伸長量的方法來控制預緊力。制預緊力。測量螺栓伸長量測量螺栓伸長量五、嚴格控制預緊力時dM12M16標準扳手長度L

11、=15d，若擰緊力為F，則： T=FL=15dF=0.2F0d F0=75F若F=200N，則F0=15000N。 小于M12，則易拉斷。習 題1、在常用的螺旋傳動中，傳動效率最高的螺紋是、在常用的螺旋傳動中，傳動效率最高的螺紋是 。（1）三角形螺紋；（）三角形螺紋；（2）梯形螺紋；（）梯形螺紋；（3）鋸齒形螺紋；（）鋸齒形螺紋；（4）矩形螺紋；）矩形螺紋；2、在常用的螺紋聯接中，自鎖性最好的螺紋是、在常用的螺紋聯接中，自鎖性最好的螺紋是 。（1）三角形螺紋；（）三角形螺紋；（2）梯形螺紋；（）梯形螺紋；（3）鋸齒形螺紋；（）鋸齒形螺紋；（4）矩形螺紋；）矩形螺紋；3、當兩個被聯接件不太厚時，

12、宜采用、當兩個被聯接件不太厚時，宜采用 。（1）雙頭螺柱聯接；（）雙頭螺柱聯接；（2）螺栓聯接；（）螺栓聯接；（3）螺釘聯接；（）螺釘聯接；（4）緊定螺釘聯接；）緊定螺釘聯接；4、當兩個被聯接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經常拆裝時，往往采用、當兩個被聯接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經常拆裝時，往往采用 。（1）螺栓聯接；（）螺栓聯接；（2）螺釘聯接；（）螺釘聯接；（3）雙頭螺柱聯接；（）雙頭螺柱聯接；（4）緊定螺釘聯接；）緊定螺釘聯接；41235、當兩個被聯接件之一太厚，不宜制成通孔，且聯接不需要經常拆、當兩個被聯接件之一太厚，不宜制成通孔，且聯接不需要經常拆裝時，往往采用裝時，往往采

13、用 。（1）螺栓聯接；（）螺栓聯接；（2）螺釘聯接；（）螺釘聯接；（3）雙頭螺柱聯接；（）雙頭螺柱聯接；（4）緊）緊定螺釘聯接；定螺釘聯接；6、在擰緊螺栓聯接時，控制擰緊力矩有很多方法，例如、在擰緊螺栓聯接時，控制擰緊力矩有很多方法，例如 。（1）增加擰緊力；（）增加擰緊力；（2）增加扳手力臂；（）增加扳手力臂；（3）使用測力矩扳手）使用測力矩扳手或定力矩扳手；或定力矩扳手；7、螺紋聯接預緊的目的之一是、螺紋聯接預緊的目的之一是 。（1）增強聯接的可靠性和緊密性；（）增強聯接的可靠性和緊密性；（2）增加被聯接件的剛性；）增加被聯接件的剛性；（3）減小螺栓的剛性；）減小螺栓的剛性；8、有一汽缸蓋

14、螺栓聯接，若汽缸內氣體壓力在、有一汽缸蓋螺栓聯接，若汽缸內氣體壓力在02Mpa之間循環變之間循環變化，則螺栓中的應力變化規律為化，則螺栓中的應力變化規律為 。（1）對稱循環變應力；（）對稱循環變應力；（2）脈動循環變應力；（）脈動循環變應力；（3）非對稱循）非對稱循環變應力；（環變應力；（4）非穩定循環變應力；）非穩定循環變應力；2313u 防松原理防松原理 消除（或限制）螺紋副之間的相對轉動，或增大相對運動消除（或限制）螺紋副之間的相對轉動，或增大相對運動的難度。的難度。第四節 螺紋連接的防松u 防松目的防松目的 1 1、螺紋、螺紋000000000000000000000000000000

15、000000000000000000聯接按自鎖條件設計：聯接按自鎖條件設計： v v。 靜載下不會自行松脫。靜載下不會自行松脫。2 2、松動原因、松動原因松動溫度變化較大時沖擊、振動、變載荷下螺旋副摩擦力Ff減小或瞬時消失下螺母上螺母螺栓對頂螺母對頂螺母按防松原理不同，分為三類：按防松原理不同，分為三類：a a ）摩擦防松摩擦防松自鎖螺母自鎖螺母彈簧墊圈彈簧墊圈開口方向：開口方向：斜向右下方斜向右下方彈性增壓彈性增壓尖端抵住尖端抵住開口銷與槽形螺母開口銷與槽形螺母b b ）機械防松（直接鎖?。C械防松（直接鎖?。┲箘訅|圈止動墊圈正確正確不正確不正確注意注意金屬絲穿入方向金屬絲穿入方向串聯金屬絲

16、串聯金屬絲c c ）破壞螺紋副關系破壞螺紋副關系不可拆聯接不可拆聯接膠接膠接沖點沖點焊住焊住 以特殊技術使特殊的工程樹以特殊技術使特殊的工程樹脂材料永久粘附在螺牙上，利用脂材料永久粘附在螺牙上，利用工程樹脂材料的反彈性，使螺栓工程樹脂材料的反彈性，使螺栓和螺母在鎖緊過程中通過擠壓工和螺母在鎖緊過程中通過擠壓工程樹脂材料產生強大的摩擦力，程樹脂材料產生強大的摩擦力，達到對震動及沖擊的絕對阻力，達到對震動及沖擊的絕對阻力，徹底解決了螺絲的松動問題。徹底解決了螺絲的松動問題。 防松緊固的新工藝防松緊固的新工藝: : 微型膠囊防松緊固加工工藝微型膠囊防松緊固加工工藝。 當緊固件安裝進去時，膠囊就會當緊

17、固件安裝進去時，膠囊就會破裂，產生化學反應使之凝固。但以破裂，產生化學反應使之凝固。但以前的這種加工需要較長的凝固時間，前的這種加工需要較長的凝固時間，而且保管時間也比較短，在使用方法而且保管時間也比較短，在使用方法與穩定上都給使用者帶來很多不便。與穩定上都給使用者帶來很多不便。 PrecotePrecote作為一種化學氈合劑，作為一種化學氈合劑，他的主要特性就是環氧樹脂與固化劑他的主要特性就是環氧樹脂與固化劑各自獨立包裝在微型膠囊里。這種專各自獨立包裝在微型膠囊里。這種專利技術與只有一種成分的膠囊包裝工利技術與只有一種成分的膠囊包裝工藝相比，他的壽命更長。而且可以避藝相比，他的壽命更長。而且

18、可以避免由于潮濕或溶劑反應而使之提前固免由于潮濕或溶劑反應而使之提前固化?；? 4）結構防松）結構防松- -唐氏螺紋防松唐氏螺紋防松 唐氏螺紋同時具有左旋和右旋螺紋的特點。 由于緊固螺母的松退方向是鎖緊螺母的擰緊方向，鎖緊螺母的擰緊恰恰阻止了緊固螺母的松退，導致緊固螺母無法松動。唐氏螺紋緊固件利用螺紋自身矛盾，以松動制約松動，起到“以毒攻毒”的效果。http:/ 成組使用，成組使用， ，應力均勻分布。，應力均勻分布。F0SPFmax=?螺栓組受力分析螺栓組受力分析求求Fmax ;單個螺栓的受力分析單個螺栓的受力分析求求F2；1、受力分析、受力分析SPF總 2、應力分析、應力分析 3、失效分析

19、、失效分析 4、材料選擇、材料選擇 5、計算準則、計算準則 6、主要參數計算：、主要參數計算：d查標準螺栓、螺母、墊片；查標準螺栓、螺母、墊片； 7、結構設計、結構設計l（螺桿長度）（螺桿長度）根據被聯接件的厚度；根據被聯接件的厚度；一、螺栓聯接的失效形式一、螺栓聯接的失效形式 聯接的失效形式：主要是指螺紋聯接件的失效。聯接的失效形式：主要是指螺紋聯接件的失效。對于受拉螺栓，其失效形式主要是螺紋部分對于受拉螺栓，其失效形式主要是螺紋部分的的塑性變形塑性變形和和螺桿的疲勞斷裂螺桿的疲勞斷裂。對于受剪螺栓，其失效形式可能是對于受剪螺栓，其失效形式可能是螺栓桿被剪螺栓桿被剪斷斷或螺栓桿和孔壁的貼合面

20、被或螺栓桿和孔壁的貼合面被壓潰壓潰。65%20%15%第五節 螺紋連接的強度計算二、螺栓聯接的強度計算準則二、螺栓聯接的強度計算準則 對于受拉螺栓，設計準則是保證螺栓的對于受拉螺栓，設計準則是保證螺栓的靜力靜力或或疲勞抗拉強度疲勞抗拉強度；對于受剪螺栓其設計準則是保證聯接的對于受剪螺栓其設計準則是保證聯接的擠壓擠壓強度強度和螺栓的和螺栓的抗剪強度抗剪強度，其中聯接的擠壓強度對，其中聯接的擠壓強度對聯接的可靠性起決定性作用。聯接的可靠性起決定性作用。 螺紋連接的強度計算1 螺栓連接的強度計算主要與連接的裝配情況（預緊或不預緊）、外載荷的性質和材料性能等有關。 螺栓連接強度計算的目的是根據強度條件

21、確定螺栓直徑，而螺栓和螺母的螺紋牙及其他各部分尺寸均按標準選定。 第五節 螺紋連接的強度計算 三、螺栓連接的強度計算三、螺栓連接的強度計算 螺紋連接的強度計算1松螺栓連接松螺栓連接強度計算強度計算緊螺栓連接強度計算緊螺栓連接強度計算 1 1、僅受預緊力的緊螺栓連接僅受預緊力的緊螺栓連接 2 2、受軸向載荷的緊螺栓連接受軸向載荷的緊螺栓連接 3 3、承受工作剪力的緊螺栓連接承受工作剪力的緊螺栓連接 21/4Fdss 第五節 螺紋連接的強度計算1 1、僅受預緊力的緊螺栓連接、僅受預緊力的緊螺栓連接2104dFs預緊力引起的拉應力：預緊力引起的拉應力：s5 . 0162)tan(312v0ddF螺牙

22、間的摩擦力矩引起的扭轉剪螺牙間的摩擦力矩引起的扭轉剪應力：應力： ss210ca43 . 1dF強度條件：強度條件：sss3 . 1322ca根據第四強度理論，根據第四強度理論，螺栓在預緊狀態下的螺栓在預緊狀態下的計算應力計算應力: : F0F0FF 當連接承受較大當連接承受較大的橫向載荷的橫向載荷F時，由時，由于要求于要求F0Ff（f=0.2），即），即F05F ，因而需要大幅度地增因而需要大幅度地增加螺栓直徑。為減小加螺栓直徑。為減小螺栓直徑的增加，可螺栓直徑的增加，可采用采用減載措施。減載措施。 解決問題解決問題： a)a)工作時螺栓總載荷，工作時螺栓總載荷， 2= =？ b)b)保證安

23、全可靠的工作，殘余保證安全可靠的工作，殘余預緊力預緊力F1 = =？ 工作特點工作特點：工作前擰緊，有：工作前擰緊，有預緊力預緊力F0 ；工作后加上；工作后加上工作載荷工作載荷F F，工作前、工作中載荷變化。，工作前、工作中載荷變化。2 2、受軸向載荷的緊螺栓連接、受軸向載荷的緊螺栓連接螺紋連接的強度計算321FFF 2ca211.3/4Fdssb20bmCFFFCC這時螺栓的總拉力為：這時螺栓的總拉力為： 為使工作載荷作用后，連接結合面間有殘余預緊為使工作載荷作用后，連接結合面間有殘余預緊力力F1存在，要求螺栓連接的預緊力存在，要求螺栓連接的預緊力F0為：為：m01bmCFFFCC靜強度條件

24、：靜強度條件： 式中式中F1為為殘余預緊力殘余預緊力，為保證連接的緊密性，為保證連接的緊密性，應使應使 F1 0，一般根據連接的性質確定，一般根據連接的性質確定F1的大小。的大小。式中：式中：bbmCCC為螺栓的相對剛度，其取值范圍為為螺栓的相對剛度，其取值范圍為 0 01 1。詳細分析疲勞強度校核 螺紋連接的強度計算43 3、承受工作剪力的緊螺栓連接、承受工作剪力的緊螺栓連接 這種連接是利用鉸制孔用螺栓抗剪切來承受載荷的。螺栓桿與孔壁之間無間隙，接觸表面受擠壓。在連接結合面處，螺栓桿則受剪切。螺栓桿與孔壁的擠壓強度條件為：螺栓桿的剪切強度條件為：式中：F螺栓所受的工作剪力，單位為N；d0螺栓

25、剪切面的直徑（可取螺栓孔直徑），單位為mm；Lmin螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，單位為mm；設計時應使Lmin1.25d0Pmin0PssLdF 204dFFFd0Lmin 螺紋連接組的設計1 在設計螺栓組連接時，關鍵是連接的結構設計。在設計螺栓組連接時，關鍵是連接的結構設計。它是根據被連接件的結構和連接的用途，確定螺栓數它是根據被連接件的結構和連接的用途，確定螺栓數目和分布形式。目和分布形式。一、螺栓組連接的結構設計一、螺栓組連接的結構設計 各螺栓之間的距離大小既要保證連接的可靠性又各螺栓之間的距離大小既要保證連接的可靠性又要考慮裝拆方便，還應留有足夠的扳手空間。要考慮裝拆方便，還應留有足

26、夠的扳手空間。大多數機械中螺栓都是成組使用的。大多數機械中螺栓都是成組使用的。 第六節 螺栓組連接的設計螺紋連接組的設計1v為了便于加工制造和對稱布置螺栓，保證連接結合為了便于加工制造和對稱布置螺栓，保證連接結合面受力均勻，通常聯接結合面的幾何形狀都設計成軸面受力均勻，通常聯接結合面的幾何形狀都設計成軸對稱的簡單幾何形狀。對稱的簡單幾何形狀。v螺栓布置螺栓布置應使各螺栓的受力合理。應使各螺栓的受力合理。v螺栓的排列螺栓的排列應有合理的間距、邊距。應有合理的間距、邊距。v為了便于在圓周上鉆孔時的分度和畫線，通常分布為了便于在圓周上鉆孔時的分度和畫線，通常分布在同一圓周上的螺栓數目取成在同一圓周上

27、的螺栓數目取成4 4、6 6、8 8等偶數。等偶數。v避免螺栓承受附加的彎曲載荷避免螺栓承受附加的彎曲載荷。 二、螺栓組連接的受力分析二、螺栓組連接的受力分析( (一一) )思路思路聯接結構形式、外載荷類型聯接結構形式、外載荷類型螺栓受力螺栓受力找出受載最大螺栓找出受載最大螺栓按單個螺栓聯接的計算方法計算按單個螺栓聯接的計算方法計算( (二二) )基本假定基本假定1 1、各螺栓剛度相同；、各螺栓剛度相同； 2 2、各螺栓、各螺栓F F0相同；相同；3 3、變形在彈性范圍內；、變形在彈性范圍內； 4 4、被聯件為剛體；、被聯件為剛體；( (三三) )四種典型受載情況時的受力分析四種典型受載情況時

28、的受力分析螺紋連接組的設計2螺栓組受力分析的類型：螺栓組受力分析的類型：2、受轉矩受轉矩1 1、受橫向載荷受橫向載荷3、受軸向載荷受軸向載荷4、受傾覆力矩受傾覆力矩FFriOOMTfF0fF0FF螺紋連接組的設計3a、受拉螺栓連接（圖、受拉螺栓連接（圖a） 式中：式中：z z為螺栓數目。為螺栓數目。1 1、受橫向載荷的螺栓組連接、受橫向載荷的螺栓組連接FKzifFS0fziFKFS0或或 Ks為防滑系數，設計中可取為防滑系數，設計中可取Ks =1.11.3。FFFFb)a)b、受剪螺栓（圖、受剪螺栓（圖b）zFF力閉合：受拉螺栓（由力閉合：受拉螺栓（由F F0在結合面產生的摩擦力承載）在結合面

29、產生的摩擦力承載）（1 1）特點：橫向載荷作用線與螺栓軸線垂直，并通過螺栓組對稱中心。）特點：橫向載荷作用線與螺栓軸線垂直，并通過螺栓組對稱中心。形閉合：受剪螺栓（靠桿的剪切與擠壓承載）形閉合：受剪螺栓（靠桿的剪切與擠壓承載）（2 2）承載方式：）承載方式：a、受拉螺栓連接（圖、受拉螺栓連接（圖a）力閉合：受拉螺栓（由力閉合：受拉螺栓（由F F0在結合面產生的摩擦力承載）在結合面產生的摩擦力承載）a、受拉螺栓連接（圖、受拉螺栓連接（圖a）力閉合：受拉螺栓（由力閉合：受拉螺栓（由F F0在結合面產生的摩擦力承載）在結合面產生的摩擦力承載）a、受拉螺栓連接（圖、受拉螺栓連接（圖a）力閉合：受拉螺栓

30、（由力閉合：受拉螺栓（由F F0在結合面產生的摩擦力承載）在結合面產生的摩擦力承載）b、受剪螺栓（圖、受剪螺栓（圖b）形閉合：受剪螺栓（靠桿的剪切與擠壓承載）形閉合：受剪螺栓（靠桿的剪切與擠壓承載）b、受剪螺栓（圖、受剪螺栓（圖b）形閉合：受剪螺栓（靠桿的剪切與擠壓承載）形閉合：受剪螺栓（靠桿的剪切與擠壓承載）2 2、受轉矩的螺栓組連接、受轉矩的螺栓組連接特點：在轉矩特點：在轉矩T T作用下，底板有繞螺栓組形心軸線作用下，底板有繞螺栓組形心軸線O-OO-O旋轉的趨勢旋轉的趨勢。橫向力橫向力受拉螺栓受拉螺栓受剪螺栓受剪螺栓摩擦力承載，各螺栓處產生摩擦力承載，各螺栓處產生的摩擦力相等的摩擦力相等F

31、 F0 0f f（1 1）受拉螺栓聯接）受拉螺栓聯接工作條件：TKfrFfrFfrFsz02010 S01ziiK TFfr（2 2）受剪螺栓聯接）受剪螺栓聯接靠剪切和擠壓承載，各螺栓在靠剪切和擠壓承載，各螺栓在T T作用下受橫向力作用下受橫向力F Fs s。問題：問題：F F1 1= F= F2 2= = = F= Fz z ？即即F Fi i與與r ri i成正比：成正比：工作條件：工作條件： F F1 1r r1 1+ F+ F2 2r r2 2+ + + F+ Fz zr rz z= T= T變形協調條件變形協調條件：底板視為剛體，：底板視為剛體，r ri i 剪切變形量剪切變形量FF

32、i i代入工作條件中：代入工作條件中：1212.zzFFFrrrmaxmaxmax2222121.+zziiTrTrFrrrr或或maxmaxiiFFrrmaxmaxiirFFr螺紋連接組的設計53 3、受軸向載荷的螺栓組連接、受軸向載荷的螺栓組連接 螺栓還受螺栓還受F F0 0 FF2 2 特點：載荷與螺栓軸線平行，并通過螺栓組對稱中心。特點：載荷與螺栓軸線平行，并通過螺栓組對稱中心。各螺栓組平均受載：各螺栓組平均受載：工作條件：工作條件：F F1 1002214 1.3 FdsFFz4 4、受翻轉力矩、受翻轉力矩M M（傾覆力矩）的螺栓組聯接（傾覆力矩）的螺栓組聯接特點：特點：在在MM作用

33、下，底板有繞螺栓組形心軸翻轉的趨勢。作用下，底板有繞螺栓組形心軸翻轉的趨勢。作用作用MM前：各螺栓受相同前：各螺栓受相同F F0 0作用作用MM后：左側：后：左側：F F拉拉( (不均勻不均勻) )， 右側：右側：F F壓壓( (不均勻不均勻) F) F0 0 工作條件：工作條件：1122.zzFLF LF LM變形協調條件：變形協調條件：12max12max.zzFFFFLLLL其它條件：其它條件：附加校核附加校核討論：設計時，如何布置螺栓更合理？討論：設計時，如何布置螺栓更合理？遠離對稱中心遠離對稱中心L Li iFFmaxmax左側不出現縫隙左側不出現縫隙右側邊緣不壓潰右側邊緣不壓潰ma

34、xmaxmax2222121.zziiM LM LFLLLL螺紋連接組的設計7螺栓的總拉力：螺栓的總拉力：maxmbb02FCCCFF 底板受傾覆力矩后，底板受傾覆力矩后，在軸線在軸線 O-O 左側，螺栓與左側，螺栓與地基的工作點分別移至地基的工作點分別移至B1 和和C1 ，兩者作用在底板上兩者作用在底板上的合力為的合力為F。 在軸線在軸線O-O 右側，螺栓與地基的工作點分別移至右側，螺栓與地基的工作點分別移至B2 和和C2 ，兩者作用在底板上的合力為兩者作用在底板上的合力為 Fm 。 在傾覆力矩作用前，在傾覆力矩作用前，螺栓和地基的工作點都處螺栓和地基的工作點都處于于A點。點。 螺紋連接組的

35、設計7 為防止結合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現間隙，要求：為防止結合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現間隙，要求： 0PmaxPzFMAWss0Pmin0zFMAWs2F強度計算強度計算實際應用可轉化為上述四種狀態的不同組合：分別計算實際應用可轉化為上述四種狀態的不同組合：分別計算 橫向載荷和旋轉力矩橫向載荷和旋轉力矩0F軸向載荷和翻轉力矩軸向載荷和翻轉力矩F習題：一、選擇題8、承受預緊力F0的緊螺栓聯接在受工作拉力F時，剩余預緊力為F1，其螺栓所受的總拉力F2為 。（1） ； （2） ； （3） ；（4） ；9 承受橫向載荷或旋轉力矩的緊螺栓聯接，該聯接中的螺栓 3 。（1）受剪切作用

36、；（2）受拉伸作用；（3）受剪切和拉伸作用；（4）既可能受剪切又可能受拉伸作用；20FFF21FFF201FFF2bbmCFFFCC2410、現有一單個螺栓聯接，要求被聯接件的結合面不分離，假定螺栓的剛度Cb與被聯接的剛度Cm相等，聯接的預緊力為 F0 ，現開始對聯接施加軸向載荷，當外載荷達到與預緊力 F0 的大小相等時，則 。（1）被聯接件發生分離，聯結失效；（2）被聯接件即將發生分離，聯接不可靠；（3）聯接可靠，但不能再繼續加載；（4）聯接可靠，只要螺栓強度足夠，外載荷F還可繼續增加到接近預緊力 F0 的兩倍；11、在下列四種具有相同公稱直徑和螺距并采用相同的配對材料的傳動螺旋副中，傳動效

37、率最高的是 。（1）單線矩形螺紋；（2）單線梯形螺紋；（3）雙線矩形螺紋；（4）雙線鋸齒形螺紋；12、被聯接件受橫向載荷作用時，若采用一組普通螺栓聯接，則載荷靠 。 來傳遞。（1）結合面之間的摩擦力；（2）螺栓的剪切和擠壓；（3）螺栓的剪切和被聯接件的擠壓；43113、設計螺栓組聯接時，雖然每個螺栓的受力不一定相等，但對該組螺栓仍均采用相同的材料、直徑和長度，這主要是為了 。（1）外形美觀；（2）購買方便；（3）便于加工和安裝；14、確定緊螺栓聯接中拉伸和扭轉復合載荷作用下的當量應力時，通常是按 來進行計算的。（1）第一強度理論；（2）第二強度理論；（3）第三強度理論；（4）第四強度理論；15

38、、當采用鉸制孔用螺栓聯接承受橫向載荷時，螺栓桿受到 作用。（1）彎曲和擠壓；（2）拉伸和剪切；（3）剪切和擠壓；（4）扭轉和彎曲；343例題例題1 平行，均勻分布F 支架 吊環解：4FF例題例題2 某鋼制吊架用螺栓組固定在水平鋼梁上，螺栓組由四個普通螺栓組成。吊 架F F Ml1l2l3l2解：找中心線，向中心簡化，向聯接中心平移。有兩種基本外載荷：軸向力和傾覆力矩，在傾覆力矩作用下，一邊受拉，另一邊受力減小，力臂最大處，載荷最大。maxmax22221234M LFLLLL4FFmaxFFF2例例3 分析分析鉸制孔螺栓聯接兩個方案，鉸制孔螺栓聯接兩個方案，哪個合理？哪個合理？ (1) 將將 P 向中心簡化向中心簡化TP(2) 單個螺栓的受載單個螺栓的受載4PFS由由P產生的橫向載荷產生的橫向載荷由由T產生的橫向載荷產生的橫向載荷PT141rTFm242rTFm(3) 方案比較方案比較11RFFmS、22RFFm