文档介绍：华南理工大学第6章典型机械零件的静强度设计? 螺纹连接件的静强度设计与计算? 键连接的静强度设计与计算? 弹簧的受力、变形与刚度计算? 链传动的静强度计算? 滚动轴承静强度计算? 轴的静强度和刚度计算 螺纹连接件的静强度设计与计算 螺纹连接包括螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接等类型。下面以螺栓连接为例分析螺纹连接的强度计算方法。所采用的方法对双头螺柱连接和螺钉连接也同样适用。 单个螺栓连接的强度计算 受拉螺栓的失效多为螺纹部分的塑性变形和断裂, 如果螺纹精度较低或者联接经常装拆,则螺纹牙也有可能发生滑扣。 如果选用的是标准件,则螺栓的设计主要包括:求出螺纹部分最小截面的直径(即螺纹小径 d 1)或对其强度进行校核。螺栓的其它部分(螺纹牙、螺栓头、光杆) 和螺母、垫圈的结构尺寸,通常不需要进行强度计算, 可按国家标准选定螺栓螺纹的公称直径(即螺纹大径 d)。受拉螺栓联接分为松螺栓连接和紧螺栓连接两大类。(1)松螺栓连接松螺栓连接在装配时不需要把螺母拧紧。 F 起重滑轮的松螺栓连接如果螺栓拧紧,滑轮架就不能自由转动, 将给工作带来不便。 21 [ ] / 4 Fd ? ??? ?() 14 [ ] Fd ???( ) 式中, d 1-螺栓螺纹小径, mm ; [?]-螺栓的许用拉应力, MPa 。 当对这类螺栓进行设计时,可通过式( )确定螺栓的最小直径 若忽略滑轮及其支架的自重,在承受工作载荷前, 螺栓不受力,这是判别这类螺栓联接的依据。当联接承受工作载荷 F时,螺栓所受的工作拉力即为 F,螺栓最小截面所受的应力应满足的强度条件为(2)紧螺栓连接 紧螺栓连接在装配时必须将螺母拧紧。根据工作载荷作用的方向,紧螺栓连接又可分为受横向和轴向工作载荷两种情况。①受横向工作载荷的紧螺栓连接 如图所示的普通螺栓连接,承受垂直于螺栓轴线的横向工作载荷 F,螺栓杆与孔壁之间有间隙。在螺栓预紧力 F′的作用下,由被联接件接合面间产生摩擦力来抵抗工作载荷。这时,螺栓仅承受预紧力的作用,而且在施加工作载荷的前后,螺栓所受的拉力不变,均等于预紧力,这是此类连接的重要特征。 受横向工作载荷的普通螺栓连接 m=1 F FF F/2 F/2 m=2 ' f mfF K F ?( ) 式中, m-接合面的数目; f-接合面间的摩擦系数,可查附表 ; K f-防滑可靠性系数,通常取 K f =~ 。' f K F F mf ?( ) 或 为防止被联接件之间发生相对滑移,其接合面间的摩擦力必须大于或等于横向载荷,即应满足 2 2 2 2 3 3( ) ca ? ?????? ???? 拧紧螺母时,螺栓螺纹部分不仅受预紧力 F′所产生的拉应力?作用,而且还受摩擦力矩 T 所产生的扭转切应力?作用,经理论分析,对于 M10 ~ M64 普通螺纹的钢制螺栓, ?? ?。由于螺栓为塑性材料,且受拉伸和扭转复合应力,故可按第四强度理论求得螺栓的合成计算应力 可见,对于只受预紧力的紧螺栓联接来说,考虑扭切应力的影响只需将拉伸载荷加大 30% ,就可按纯拉伸问题进行计算。 21 ' [ ] / 4 caFd ? ??? ?( ) 其设计公式为 1 4 ' [ ] F d ????( ) 紧螺栓联接强度条件为