螺纹连接受力分析.docx

1、螺纹连接受力分析螺纹连接受力分析螺纹连接受力分析、 螺纹强度校核把螺母的一圈螺纹沿大径展开，螺杆的一圈螺 纹沿小径展开，视为悬臂梁，如图。相关参数：O小径分别为D、轴向力F，旋合螺纹圈数z （因为旋合的各圈 螺纹牙受力不均，因而z不宜大于10）； 螺纹牙底宽度b，螺纹工作高度h，每圈螺纹牙 的平均受力为F z，作用在中径上 螺母一一内螺纹，大径、中径、d 2、 di。F/zn dlF/zn D2n D螺母的一圈沿大径展开1.挤压强度螺母一圈挤压面面积为 积为dzh。螺母挤压强度F 旦 P A D2hAjfn d2n d螺杆的一圈沿小径展开D2h，螺杆一圈挤压面p螺杆挤压强度际宁与“A 兀 dj

2、iq,为挤压应力，厲为许用挤压应力。2.剪切强度ID螺母剪切面面积为”功，螺杆剪切面面积”如。 螺母，剪切强度2占8IDA 兀Db螺杆，剪切强度2,竽A 兀dQ丁 = 0.6b, 0二为材料许用拉应力，氐为材料屈n般取35。服应力。安全系数，3.弯曲强度螺母,危险截面螺纹牙根部，A-Ao弯曲强度皆厶単如b W 7TDb2Z :弯矩，螺母FL丄普,螺杆z 2炉：抗弯模量，螺母心畔,螺杆-警6 6b:螺纹牙的许用弯曲应力，对钢材，b 11.22.自锁性能自锁条件 v ,其中，螺旋升角 arctanarctan-， 螺距、导程、d2 d2当量摩擦系数当量摩擦角 v arctan fv arctan

3、fcosfv cosf为螺旋副的滑动摩擦系数，无量纲，定期润 滑条件下，可取0.130.17;3.螺杆强度F_ di2 41、 实心螺杆2、 空心按实际情况计算3、 普通螺纹dc :普通螺纹螺栓拉断截面，是一个经验值，其经验计算公式为dc d其中，为材料的许用拉应力，材，S为屈服应力，为安全系数，一般取35。螺栓连接强度预紧力计算：一般，螺栓预紧应力可达到材料屈服应力的50%70%。T：预紧力矩，T KFod，K为拧紧力系数，d为螺纹公称直径，Fo :预紧力,o :预紧应力，力As :螺纹部分危险剖面的面积，AS ds2f4 ds :螺纹部分危险剖面的计算直径， ds d2 d3 . 2， d

4、3 di H 6，松螺栓连接松螺栓连接，工作载荷度4 4.5.6.F 0 0 Aso 0.5 0.7 s， s为材料屈服应F ,螺栓危险截面强紧螺栓连接紧螺栓连接，无工作载荷时。螺栓危险截面拉伸应力Fod，4 ,危险截面扭转切应力Fo tan v d 2 tan tan v 2d? Fo o53 ( 0.5di 16 1 tan tan v di di 4根据第四强度理论，螺栓预紧状态下,螺栓危险截面计算应力紧螺栓连接，有轴向工作载荷。Fo，工作载荷F ,螺栓受力4个量，预紧力 残余预紧力Fi，受载时螺栓总拉力F2。 螺栓和被连接件的受力与变形关系，如图。仅受预紧力时，螺栓伸长量为 b，被连接

5、件压缩量为其中，螺栓刚度Cb tan bb,被连接件刚m tan m。m（2） 受载后，栓总拉力F2 F 螺栓继续伸长 被连接件因螺栓伸长而放松，压缩量减 小，总压缩量为 工作载荷F继续增大，被连接件的压缩 变形完全消失时 m 0，被连接件压力Fi O，螺栓总拉力达到Fmax，为保证连接 的紧密性，防止被连接件间产生缝隙， 故要求Fi o。（3） 预紧系数KF2 F FiCbKCb Cm 由几何关系求得， 螺栓拉力增量F 螺栓预紧力 螺栓总拉力刚度CFo FiF2 Fo被连接件压力为Fi ,螺Fo F。，总伸长量为F。Fo Fi,螺栓的相对CkF，F Fi i Ck FFo Ck F（4）设计步骤：根据连接的受载情 况，求螺栓工作拉力F ；根据连接的工F2作要求，选取R值；计算螺栓的总拉力F F1 ；螺栓强度计算及校核。螺距P， 理论高度H内螺纹大径D，外螺纹大径d3P 0.8660 P2牙底宽度b-P 0.75P4工作高度hD D125h8内螺纹小径Di2h内螺纹大径D23h55.3P 0.5413P1653D P D 1.0825P83.3D P D 0.3248P16