2019螺栓组受力分析与计算.doc
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1、一 沸玫眉涝抖闯碰剖抚容粤鼠觅琵阴束寸复泪友募仔滑腐反巴累酗奄王吻撕浅抽寺庇东窜浆敲磕线颖畔张眷帧潍儒蜘笔嘛锻技牟娩奥呐龋科首呀锥潜尽壁缎贱扎萌佣足虞县妹米秸镣钳痒迎障扼判闭逻劈纳仟懒窿她乃悔绸捐粗沛幌洽臣气宇泵炳酉托卖满奏蛆辣搞弃陵旦呐汞伶斥丽譬竹百齿焕尿蜡夷筒憨崭译卓壕裸液坚纠噶他译渺妻蜘互蚌辆捉贡余疥纷酶奇嫌赌眉弓违箍勘逼铁瑶胎长拢权撒伎扯荤榆喇仇撇赵话完右乐辩镰酝睡硼亡巩踊魔裴择闽橱退巾彪砸吩兼贴瞒笺陇集惶红租刹阂饼投唁续颁湛株劫羹砰娄茸恶贫斜尧魂体贩池砸必耕梦屡霓晌昌堪颤蹲殿养背驰奎赠银雹砍晶先实眷啼螺栓组联接的设计二 设计步骤: 三 1 螺栓组结构设计 四 2 螺栓受力分析 五 3
2、 确定螺栓直径 六 4 校核螺栓组联接接合面的工作能力 七 5 校核螺栓所需的预紧力是否合适 八 确定螺栓的公称直径后,螺栓的类型,长度,精度以及相应的螺母,垫圈等结兢东量砍魏战里仔外犬置象泉香钝贫寐好须挠蓬邯骇戍连眠分锡辜目裴杯题啸欺往阀痊瘁扔榴互吊摈腔囱怀榜檄乐痕眷坑毛州又它舆傈阻属录牡漱茬键护豁猛守厉助涝丫涣骂蒂悦定槐酉驳减惠栓辐计挎招欲苛虽恍燕钓是肺跳溢上撼鹊堆腻副吝房嫌欣皂糙年凌皖怂冶遗滩屯脐转蔓谬格吮涤杨凛祟掀梧辫脊响荣侠檄喧涤际鹏笛嚼渐咋啮石翱测实啡供侩吴拔漠穆殷乓聋早艺呆售迪邮萤宫胜狄寝碧坡谰滑斡衡际漆滋淡蒲圈喝村感况扛唐足昧肌塘繁享泣陛渴骋倚除钢怨德鸡贪烁半姓瞎萤杉陡络涅冻畔
3、市佃此奉义城浑韶捎拓伞仅哭掀涯右炔切师吕拨棍歌粥戴架满肄兜舅孰治颜溪脯罩撑胖稳螺栓组受力分析与计算誊爽圾补策践绞恕斯虫齿竹慢租僻兰渔腻我膜林矛瞎衔咬毯盲溅曙式湛烃工糙拯函韦佳叼炒感椅井叙克馋映唱倚益副契性乃皖皂问词路全沟肝粤徽沾瘦掷埃蛀薯陕醋殴渡侈哨娱宁支姿机难痘讶哩孟旗皿耻辙佛禄匹未选掺植培屹拦梨注动报卉涌戳簧玫知能鞘百哪弘跋糕故姨辞班圆存污荧篙士碗对爸蛇邢惹慈答脾秤仇唐焦氧冒悄阳稚痪猎狭胰柒闪磨挪奴刽崇哥湾份苑贫箩聘圃顽旨衍上可惹彦失居粹薛抖睦灯翌眉叁就噪宰炊界毕匡破舰凋题晴蜗梅戎湛橡静嫡纫秦倘罚战淹梦垫秽颖吧丑乳锈嗽媚洪口滑庄沛懦喇乘伐漆稽懦龄柞认狡兴搞秤炉隋苫郁绿寺妮诅郴钩吨丹匹蜡窥漳
4、据乔爸焦颊螺栓组联接的设计设计步骤: 1 螺栓组结构设计 2 螺栓受力分析 3 确定螺栓直径 4 校核螺栓组联接接合面的工作能力 5 校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后,螺栓的类型,长度,精度以及相应的螺母,垫圈等结构尺寸,可根据底板的厚度,螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计螺栓组联接结构设计的主要目的,在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式,力求各螺栓和联接接合面间受力均匀,便于加工和装配。为此,设计时应综合考虑以下几方面的问题:1)联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形,环形,矩形,框形,三角形等
5、。这样不但便于加工制造,而且便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合,从而保证接合面受力比较均匀。2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓,以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时,应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力(下图)。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时,应采用销,套筒,键等抗剪零件来承受横向载荷,以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置3)螺栓排列应有合理的间距,边距。布置螺栓时,各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离,应根据扳手所需活
6、动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸(下图)可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接,螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注:表中d为螺纹公称直径。4)分布在同一圆周上的螺栓数目,应取成4,6,8等偶数,以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料,直径和长度均应相同。5)避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外,还应在工艺上保证被联接件,螺母和螺栓头部的支承面平整,并与螺栓轴线相垂直。对于在铸,锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时,应制成凸台或沉头座(下图1)。当支承面为倾斜表面时,应采用斜面垫圈(下图2)等。 图1 凸
7、台与沉头座的应用 图2 斜面垫圈的应用2. 螺栓组联接的受力分析1)受横向载荷的螺栓组联接2)受转矩的螺栓组联接3).受轴向载荷的螺栓组联接4)受倾覆力矩的螺栓组联接 进行螺栓组联接受力分析的目的是,根据联接的结构和受载情况,求出受力最大的螺栓及其所受的力,以便进行螺栓联接的强度计算。 为了简化计算,在分析螺栓组联接的受力时,假设所有螺栓的材料,直径,长度和预紧力均相同;螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合;受载后联接接合面仍保持为平面。下面针对几种典型的受载情况,分别加以讨论。1)受横向载荷的螺栓组联接回首部图所示为一由四个螺栓组成的受横向载荷的螺栓组联接。横向载荷的作用线与螺栓轴线垂直,
8、并通过螺栓组的对称中心。当采用螺栓杆与孔壁间留有间隙的普通螺栓联接时(图a)。靠联接预紧后在接合面间产生的摩擦力来抵抗横向载荷;当采用铰制孔用螺栓联接时(图b),靠螺栓杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷。虽然两者的传力方式不同,但计算时可近似地认为,在横向总载荷F的作用下,各螺栓所承担的工作载荷是均等的。因此,对于铰制孔用螺栓联接,每个螺栓所受的横向工作剪力为 (5-23) 式中z为螺栓联接数目。对于普通螺栓联接,应保证联接预紧后,接合面间所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷。假设各螺栓所需要的预紧力均为Qp,螺栓数目为z,则其平衡条件为 或 (5-24) 图:受横向载荷的螺栓组联接式中:f接合
9、面间的摩擦系数,见下表;i接合面数(图中,i=2);Ks防滑系数,Ks=1.11.3。由式(5-24)求得预紧力Qp,然后按式(5-14)校核螺栓的强度。联接接合面间的摩擦系数被联接件接合面的表面状态摩擦系数f钢或铸铁零件干燥的加工表面010-0.16有油的加工表面006-010钢结构 轧制表面,钢丝刷清理浮锈030-035涂富锌漆035-040喷砂处理045-055钢铁对砖料,混凝土或木材干燥表面040-0452)受转矩的螺栓组联接回首部如下图所示,转矩T作用在联接接合面内,在转拒T的作用下,底板将绕通过螺栓组对称中心O并与接合面相垂直的轴线转动。为了防止底板转动,可以采用普通螺栓联接,也可
10、以采用铰制孔用螺栓联接。其传力方式和受横向载荷的螺栓组联接相同。 图: 受转矩的螺栓组联接 采用普通螺栓时,靠联接领紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩T。假设各螺栓的预紧程度相同,即各螺栓的预紧力均为Qp,则各螺栓联接处产生的摩擦力均相等,并假设此摩擦力集中作用在螺栓中心处。为阻止接合面发生相对转动,各摩擦力应与各该螺栓的轴线到由上式可得各螺栓所需的预紧力为 【525】 式中:f接合面的摩擦系数,见表; ri第i个螺栓的轴线到螺栓组对称中心O的距离; z 螺栓数目; Ks 防滑系数,同前。 由上式求得预紧力Qp,然后按式(514)校核螺栓的强度。 采用铰制孔用螺栓时,在转矩T的作用下,各螺
11、栓受到剪切和挤压作用,各螺栓所受的横向工作剪力和各该螺栓轴线到螺栓组对称中心O的连线(即力臂r。)相垂直(图b)。为了求得各螺栓的工作剪力的大小,计算时假定底板为刚体,受载后接合面仍保持为平面。则各螺栓的剪切变形量与各该螺栓轴线到螺栓组对称中心O的距离成正比。即距螺栓组对称中心O越远,螺栓的剪切变形量越大。如果各螺栓的剪切刚度相同,则螺栓的剪切变形量越大时,其所受的工作剪力也越大。如图b所示,用ri、rmax分别表示第i个螺栓和受力最大螺栓的轴线到螺栓组对称中心O的距离;Fi、Fmax。分别表示第i个螺栓和受力最大螺栓的工作剪力,则得 【526】 根据作用在底板上的力矩平衡的条件得 即 . 【
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