文档介绍：机械设计实验指导书及报告--螺栓联接实验
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螺栓联接实验指导书
徐双满 洪建平 编
王青温 审
机械工程实验教学中心
2012年 9月
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螺栓联接实验指导书
一．实验目的
1．掌握测试受轴向工作载荷的紧螺栓联接的受力和变形曲线（即变形协调图）。
2．掌握求联接件(螺栓）刚度C1、被联接件刚度C2、相对刚度C1/C1+C2.
3．了解试验预紧力和相对刚度对应力幅的影响，以考察对螺栓疲劳的影响。
二．实验设备
图1-1为螺栓联接实验机结构组成示意图，手轮1相当于螺母，，拧紧手轮1就可将联接副预紧，并且联接件受拉力作用，被联接件受压力作用。在螺栓杆和套筒上均贴有电阻应变片，。拧紧加载手轮(螺母）6使拉杆5产生轴向拉力，。
１．螺栓联接实验机的主要实验参数如下:
1)．螺栓材料为45号钢，弹性模量E1=2。06×105N/mm2，螺栓杆直径d=10mm,有效变形计算长度L1=130mm.
2）．套筒材料为45号钢，弹性模量E2=2。06×105N/mm2，两件套筒外径分别为D=31和32，内径为D1=，有效变形计算长度L2=130mm。。
2．仪器
1）YJ-26型数字电阻应变仪。
图1－1螺栓联接实验机结构图。
1-预紧手轮；2-螺栓杆；3-被连接件；4-测力环；5-拉杆；6-加载手轮
6 5 4 3 2 1
D
D1
d
L
2）YJ—26型数字电阻应变仪。
3）PR10-26型预调平衡箱.
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图4－２ LBX-84型实验机结构图
1-加载手轮 2-拉杆 3-测力计百分表 4-测力环 5-套筒
6- 电阻应变片 7-螺栓 8-背紧手轮 9-予紧手轮
三．实验原理
1．力与变形协调关系
ΔF
Dn
λb
λm
λ
λm’
θn
λ
F
θ0
D0
Qp
F
Qp
Q
图4－３ 力－变形协调图
在螺栓联接中，当联接副受轴向载荷后，螺栓受拉力,产生拉伸变形;被联接件受压力，产生压缩变形，根据螺栓（联接件）和被联接件预紧力相等,可把二者的力和变形图线画在一个坐标系中,如4－3所示。当联接副受工作载荷后，螺栓因受轴向工作载荷F作用，其拉力由预紧力Ｑp增加到总拉力Q，被联接件的压紧力Qp减少到剩余预紧力Qˊp，这时，螺栓伸长变形的增量Δλ1，等于被联接件压缩变形的恢复Δλ2，即Δλ1=Δλ2=λ,也就是说变形的关系是协调的。因此，又称为变形协调图.
知道了力和变形的大小便可计算出连接副的刚度的大小,即力与变形之比Q/λ称为刚
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度。C1=Q1/λ为螺栓刚度;C2=Q2/+C2称为螺栓的相对强度。在力-变形图上,，通常采用降低C１或增加C2的方法以降低载荷的变化值ΔF。
2．主要公式
螺栓联接的受力和变形，采用在试件上贴电阻应变片，并配接电阻应变仪加以测量，通常应变仪测量的数值为微应变，
其