螺栓组联接的设计.docx

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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
摩擦系数f
钢或铸铁零件
干燥的加工表面
I 0. 10-
有油的加工表面
| 0. 06-0 . 10
钢结构
轧制表面，钢丝刷清理浮 锈
| 0. 30-0 . 35
涂富锌漆
| 0. 35-0 . 40
喷砂处理
0. 45-0 . 55
钢铁对砖料，混凝土或木 材
干燥表面
0. 40-0 . 45
2) •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0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
Q > .
? /（斤+右+…丰叮 /艺：
（=1
【5— 25】
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 0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（5— 14）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 0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0的距离成正比。即距螺栓组对称中心 0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0的距离；F、Fmaxo分别表示第i个螺栓和受力最大螺 栓的工作剪力，则得
26】
根据作用在底板上的力矩平衡的条件得
耳巧+恥+…+ 口 =T
即
【5 — 27】
联解式（5— 26）及（5— 27）,可求得受力最大的螺栓的工作剪力为
F
max:
]=1
【5— 28】
图所示的凸缘联轴器，是承受转矩的螺栓组联接的典型部件。
各螺栓的受力根据
厂二…二rz的关系以及螺栓联接的类型，分别代人式（ 即可求得。
5— 25）或（5— 28）
3）.受轴向载荷的螺栓组联 接
回首部
的作用线与螺栓轴线 平行，并通过螺栓组的对称中心 Q计算时，认为各螺栓平均受载，则每个螺栓 所受的轴向工作载荷为
下图为一受轴向总载荷F的汽缸盖螺栓组联接。F
图：受轴向载荷的螺栓组联接
4) •受倾覆力矩的螺栓组联
接 回
首部
下图a为一受倾覆力矩的底板螺栓组联接。倾覆力矩M作用在通过x -x轴并垂直于联接接合面的对称平面内。底板承受倾覆力矩前，由于螺栓已拧 紧，螺栓受预紧力Qp有均匀的伸长；地基在各螺栓的 Qp作用下•有均匀的压 缩，如图b所示。当底板受到倾覆力矩作用后，它绕轴线 O— O倾转一个角度， 假定仍保持为平面。此时，在轴线 O- O左侧，地基被放松，螺栓被进一步拉伸， 在右侧，螺栓被放松，地基被进一步压缩。底板的受力情况如图c所示。
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图：受倾覆力矩的螺栓组联接
联接接合面材料的许用挤压应力[(T ]P，可查下表。
表:联接接合面材料的许用挤压应力[(T ]P
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2 0*10
1 5-
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注: l ）cs为材料屈服权限，MPa;（TB为材料强度极限，MPa。
2） 当联接接合面的材料不同时，应按强度较弱者选取。
3） 联接承受载荷时，[（T ]p应取表中较大值；承受变载荷时，则应取较小值