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长江大学机械工程学院 普通螺栓连接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 螺钉联接 螺钉联接 螺钉联接 螺钉联接 螺钉联接 螺钉连接 螺钉连接 螺钉拧入深度H: 钢或青铜 H≈d 铸铁 H=(1.25～1.5)d 铝合金 H=(1.5～2.5)d 双头螺柱连接 其他螺纹连接类型 紧定螺钉连接 地脚螺栓连接 吊环螺栓连接 T型槽螺栓连接 紧定螺钉连接 紧定螺钉连接 地脚螺栓连接 吊环螺栓连接 吊环螺栓连接 T型槽螺栓连接 例题 P92 二、螺栓组连接的受力分析 受力分析的目的: 根据连接的结构和受载情况，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以便进行螺栓连接的强度计算。 受力分析时所作假设: (1)所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均同； (3)受载后连接接合面仍保持为平面。 受力分析的类型： (2)螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合； 受转矩 受横向载荷 受轴向载荷 受倾覆力矩 M （1）对于铰制孔用螺栓连接，每个螺栓所受工作剪力为 （2）对于普通螺栓连接 ，按预紧后接合面间所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷的要求，有 式中 z为螺栓数目。 图示为由四个螺栓组成的受横向载 荷的螺栓组连接。 1．受横向载荷的螺栓组连接 Ks为防滑系数，设计中可取Ks =1.1～1.3。 铰制孔螺栓 F∑ F∑ F∑ F∑ 普通螺栓 或 潘存云教授研制 T O 潘存云教授研制 O 采用普通螺栓和铰制孔用螺栓组成的螺栓组受转矩时的受力情况是不同的。 2．受转矩的螺栓组连接 　　采用普通螺栓，是靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩T。 　　采用铰制孔用螺栓，是靠螺栓的剪切和螺栓与孔壁的挤压作用来抵抗转矩T。 T rmax Fmax r1 f F0 f F0 r2 ri Fi 假设底板受载仍为平面，则螺栓的剪切变形量与距离成正比，Fｉ=Kri 剪切力与距离r的比值为常数 D 3．受轴向载荷的螺栓组连接 　　若作用在螺栓组上轴向总载荷FΣ作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心，则各个螺栓受载相同，每个螺栓所受轴向工作载荷为 　　通常，各个螺栓还承受预紧力F0的作用，当连接要有保证的残余预紧力为F1时，每个螺栓所承受的总载荷F2为 F2 = F1 + F p F∑ F F 4．受倾覆力矩的螺栓组连接 倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内，底板在承受倾覆力矩之前，螺栓已被拧紧并承受预紧力F0且被拉伸，地基有均匀的压缩。在作用M后，接触面绕0-0线转动一个角度，左边的地基被放松，而螺栓被进一步拉伸；右边的螺栓被放松，而地基被进一步压缩。 单个螺栓拉力产生的力矩为 F1 F0 F0 σp ( F 0引起) F2m σp2( F1m引起) σp1( F1引起) Li Lmax O O x x O M M Mi= Fi Li 假设底板受载仍为平面，则螺栓受力与螺栓中心到螺栓组排列中心的距离成正比。 螺栓承受的载荷与距离成正比　 强调是基座上的压力 单个螺栓的受力分析　 未加倾覆力矩时，工作点在A。∑Mi=0 施加倾覆力矩M时， 左边的螺栓，工作点移至　 B1 和C1 右边的螺栓，工作点移至　 B2 和C2 左边螺栓总拉力增加， 右边螺栓总拉力减小。 F1m Fm F2m F1 F F2 C2 Om 力 变形 Ob C1 B2 B1 A F0 作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M平衡，即 求得最大工作载荷 　　为防止接合面受压最大处被压碎或受压最小处出现间隙，要求 Ａ—接合面的有效面积 Ｗ—接合面的有效抗弯截面系数 ［σｐ］—地基接合面的许用压应力 螺栓的总拉力　 连接接合面材料的许用挤压应力 材料 钢 铸铁 混凝土 砖(水泥浆缝) 木材 [σp] (MPa) 0.8σS (0.4～0.5)σB 2.0～3.0 1.5～2.0 2.0～4.0 §5－7　螺栓的材料和许用应力 一、螺纹连接件材料 螺栓、螺柱、螺钉常用材料：Q215、Q235、35、45等碳素钢； 特殊用途(防磁、导电): 特殊钢、铜合金、铝合金等，并经表面处理 螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为10级。 作为标准零件，螺纹连接件是按其性能等级选用的。对于一定性能等级的螺纹连接件应具备一定的强度极限。 冲击振动场合用：15Cr、40Cr、 30CrMnSi等合金钢。 普通垫圈：Q235、15、 35 弹簧垫圈： 65Mn σｂ=点前数字 X 100；　 σｓ=点前数字 X