螺纹强度计算

单个螺栓联接的强度计算

在设计螺纹联接时,首先应由强度计算来确定螺栓直径,然后按标准选用螺栓及其对应的螺母、垫圈等联接件。

在螺纹联接中,螺栓或螺钉多数是成组使用的,计算时应根据联接所受的载荷和结构的布置情况进行力分析,找出螺栓组中受力最大的螺栓,把螺栓组的强度计算问题简化为受力最大的单个螺栓的强度计算。

7.3.1 受拉螺栓联接

1.松螺栓联接

这种联接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧,即不受力。如图所示的起重吊钩尾部的松螺栓联接。

2. 紧螺栓联接

(1)受横向外载荷的紧螺栓联接

如图所示的螺栓联接中,螺栓杆与孔之间留有间隙。螺栓预紧后,被联接件之间相应的产生正压力,横向载荷由接触面之间的摩擦力来承受。显然,联接的正常工作条件是被联接件之间不发生相对滑移,即螺栓预紧后,接触面的最大静摩擦力不小于横向载荷。

fF0m = KfF R F0 = KfFR/fm

由此式求出F0,并将F0=F代入公式即可。

式中:F0----螺栓预紧力(N);

FR ------单个螺栓所承受的横向载荷(N);

Kf------可靠性系数,通常取Kf=1.1--1.3;

f------接合面摩擦系数,对于铸铁与钢的接合面取f=0.15--0.2,对于钢与钢接合面f=0.1--0.15; m------摩擦面数。

(2)承受轴向载荷的紧螺栓联接(按钮演示)

当螺母拧紧后,螺栓受到预紧力F0作用,被联接件接触面则受到与F0大小相同的压力。工作时由于容器内压力p的作用,使螺栓受轴向工作拉力F的作用而进一步伸长,因此被联联接间接触面之间随着这一变化而回松,其压缩力由初始的F0减至F'0。F'0称为残余预紧力或剩余压缩力。为了保证联接的紧密性,应使F'0〉0,其大小由工作情况而定。

对于有密封要求的联接取F'0=(1.5---1.8)F;一般联接,工作载荷稳定时取F'0=(0.2---0.6)F;工作载荷不稳定时取F'0=(0.6---1.0)F。

显然,作用于螺栓上的总拉力F∑=F'0+F。将F∑代入公式计算即可。

7.3.2 受剪切螺栓联接

图示的铰制孔螺栓联接是靠螺栓杆受剪切和挤压来承受横向载荷的。工作时,螺栓在被联接件之间的接合面处受剪切,螺栓杆与被联接件的孔壁相互挤压。因此应分别按剪切和挤压强度计算。这类联接的预紧力不大,计算时可忽略不计。

螺栓强度计算

第三章 螺纹联接(含螺 旋传动) 3-1基础知识 、螺纹的主要参数 现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几 何参数,见图 3-1,主要有: 1) 大径d ――螺纹的最大直径,即与螺纹牙顶重 合的假想圆柱 面的直径,在标准中定为公称直径。 2) 小径d i ――螺纹的最小直径,即与螺纹牙底相 重合的假想圆柱面的直径,在强度计算中常作为螺杆危 险截面的计算 直径。 3) 中径d 2——通过螺纹轴向界面牙型上的沟槽和 突起宽度相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的 1 平均直径,d 2沁(d d 1)。中径是确定螺纹几何参数 2 和配合性质的直径。 4)线数n ――螺纹的螺旋线数目。常用的联接螺纹要求自锁性,故 多用单线螺纹;传 动螺纹要求传动效率高,故多用双线或三线螺纹。为了便于制造,一般用 线数 n W4。 5) 螺距P ――螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。 6) 导程S ――螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向 距离。 单线螺纹S = P ,多线螺纹S = nP 。 7)螺纹升角 一一螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹 角。 径处,螺纹升角各不相同。通常按螺纹中径 d 2处计算,即 8) 牙型角 一一螺纹轴向截面,螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙型的侧边与螺纹轴线 的垂直平面的夹角称为牙侧角,对称牙型的牙侧角 =/2。 arcta n d 2 arcta n nP d 2 (3-1 ) 在螺纹的不同直 图3-1

9)螺纹接触高度h ——外螺纹旋合后的接触面的径向高度。、螺纹联接的类型 螺纹联接的主要类型有:

1、螺栓联接 常见的普通螺栓联接如图 3-2a 所示。这种联接的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓 杆间留有间隙。图3-2b 是铰制孔用螺栓联接。这种联接能精确固定被联接件的相对位置, 并能承受横向载荷,但孔的加工精度要求较高。 比双头螺柱联接简单、紧凑。 4、紧定螺钉联接 b) 图3-2 2、双头螺柱联接 如图3-3a 所示,这种联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合,例如被联接件之一 太厚不宜制成 通孔,且需要经常拆装时,往往采用双头螺柱联接。 a ) 图3-3 3、螺钉联接 这种联接的特点是螺栓(或螺钉)直接拧入被联接件的螺纹孔中, TH —

联接螺栓强度计算方法

联接螺栓的强度计算方法

一.连接螺栓的选用及预紧力: 1、已知条件: 螺栓的s=730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m 2、拧紧力矩: 为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动,装配时需要预紧。 其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩 擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。 公式:T=T1+T2=K* F* d 拧紧扳手力矩T=49N.m 其中K为拧紧力矩系数, F为预紧力N d为螺纹公称直径mm 其中K为拧紧力矩系数, F为预紧力N d为螺纹公称直径mm 摩擦表面状态K值 有润滑无润滑 精加工表面0.10.12 一般工表面0.13-0.150.18-0.21 表面氧化0.20.24 镀锌0.180.22 粗加工表面-0.26-0.3 取K=0.28,则预紧力 F=T/0.28*10*10-3=17500N 3、承受预紧力螺栓的强度计算: 螺栓公称应力截面面积As(mm)=58mm2 外螺纹小径d1=8.38mm

外螺纹中径d2=9.03mm 计算直径d3=8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm 紧螺栓连接装配时,螺母需要拧紧,在拧紧力矩的作用下,螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外,还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力,使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。 螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。 1s F A σ= =17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力: =0.51σ=151 MPa 根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =1.3*302=392.6 MPa 强度条件: =392.6≤730*0.8=584 预紧力的确定原则: 拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。 4、 倾覆力矩 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 () 2031 tan 2 16 v T d F T W d ϕρτπ += = 1.31ca σσ≈[] 02 11.34F ca d σσ π =≤

螺纹强度计算

第三章 螺纹联接(含螺旋传动) 3-1 基础知识 一、螺纹的主要参数 现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数,见图3-1,主要有: 1)大径d ——螺纹的最大直径,即与螺纹牙顶重合的假想圆柱面的直径,在标准中定为公称直径。 2)小径1d ——螺纹的最小直径,即与螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径,在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。 3)中径2d ——通过螺纹轴向界面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径,2d ≈ 11()2 d d +。中径是确定螺纹几何参 数和配合性质的直径。 4)线数n ——螺纹的螺旋线数目。常用的联接螺纹要求自锁性,故多用单线螺纹;传动螺纹要求传动效率高,故多用双线或三线螺纹。为了便于制造,一般用线数n ≤4。 5)螺距P ——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。 6)导程S ——螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。单线螺纹S = P ,多线螺纹S =n P 。 7)螺纹升角λ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹的不同直径处,螺纹升角各不相同。通常按螺纹中径2d 处计算,即 22 arctan arctan S nP d d λππ== (3-1) 8)牙型角α——螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角,对称牙型的牙侧角β=α/2。 9)螺纹接触高度h ——内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。 二、螺纹联接的类型 螺纹联接的主要类型有: 图3-1

1、螺栓联接 常见的普通螺栓联接如图3-2a所示。这种联接的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙。图3-2b是铰制孔用螺栓联接。这种联接能精确固定被联接件的相对位置,并能承受横向载荷,但孔的加工精度要求较高。 图3-2 2、双头螺柱联接 如图3-3a所示,这种联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合,例如被联接件之一太厚不宜制成通孔,且需要经常拆装时,往往采用双头螺柱联接。 图3-3 3、螺钉联接 这种联接的特点是螺栓(或螺钉)直接拧入被联接件的螺纹孔中,不用螺母,在结构上

螺纹强度计算

单个螺栓联接的强度计算 在设计螺纹联接时,首先应由强度计算来确定螺栓直径,然后按标准选用螺栓及其对应的螺母、垫圈等联接件。 在螺纹联接中,螺栓或螺钉多数是成组使用的,计算时应根据联接所受的载荷和结构的布置情况进行力分析,找出螺栓组中受力最大的螺栓,把螺栓组的强度计算问题简化为受力最大的单个螺栓的强度计算。 7.3.1 受拉螺栓联接 1.松螺栓联接 这种联接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧,即不受力。如图所示的起重吊钩尾部的松螺栓联接。 2. 紧螺栓联接 (1)受横向外载荷的紧螺栓联接 如图所示的螺栓联接中,螺栓杆与孔之间留有间隙。螺栓预紧后,被联接件之间相应的产生正压力,横向载荷由接触面之间的摩擦力来承受。显然,联接的正常工作条件是被联接件之间不发生相对滑移,即螺栓预紧后,接触面的最大静摩擦力不小于横向载荷。 fF0m = KfF R F0 = KfFR/fm 由此式求出F0,并将F0=F代入公式即可。 式中:F0----螺栓预紧力(N); FR ------单个螺栓所承受的横向载荷(N); Kf------可靠性系数,通常取Kf=1.1--1.3; f------接合面摩擦系数,对于铸铁与钢的接合面取f=0.15--0.2,对于钢与钢接合面f=0.1--0.15; m------摩擦面数。 (2)承受轴向载荷的紧螺栓联接(按钮演示)

当螺母拧紧后,螺栓受到预紧力F0作用,被联接件接触面则受到与F0大小相同的压力。工作时由于容器内压力p的作用,使螺栓受轴向工作拉力F的作用而进一步伸长,因此被联联接间接触面之间随着这一变化而回松,其压缩力由初始的F0减至F'0。F'0称为残余预紧力或剩余压缩力。为了保证联接的紧密性,应使F'0〉0,其大小由工作情况而定。 对于有密封要求的联接取F'0=(1.5---1.8)F;一般联接,工作载荷稳定时取F'0=(0.2---0.6)F;工作载荷不稳定时取F'0=(0.6---1.0)F。 显然,作用于螺栓上的总拉力F∑=F'0+F。将F∑代入公式计算即可。 7.3.2 受剪切螺栓联接 图示的铰制孔螺栓联接是靠螺栓杆受剪切和挤压来承受横向载荷的。工作时,螺栓在被联接件之间的接合面处受剪切,螺栓杆与被联接件的孔壁相互挤压。因此应分别按剪切和挤压强度计算。这类联接的预紧力不大,计算时可忽略不计。

螺纹强度校核公式

螺纹强度校核公式 国际上航空航天、消防救助和民用等诸多工业领域使用的储气瓶,正朝着工作压力高,储气量大并且更加安全可靠的方向发展。缠绕气瓶作为 国内外储气瓶的先进科学技术,较好地满足气瓶发展的需要。铝合金内胆作为缠绕气瓶的内衬,同普通的钢质内胆相比减轻了气瓶的重量,此外,铝 合金固有的氧化膜使该内胆具有较强的耐蚀性,延长了气瓶的使用寿命。 目前对该产品还没有相应的国家标准和行业标准,只有各企业制定的企业标准,企标中未能对内胆端部螺纹的强度提出明确计算方法。为了保 证安全,端部螺纹的强度需要进行校核计算。本文针对铝合金内胆端部螺纹的强度校核给出了3种计算方法。 1 计算方法简介 1.1 方法1 铝合金内胆端部内螺纹和螺塞外螺纹的旋合情况见图1,计算取值见图2。根据螺纹联接章节中螺纹牙强度校核的计算公式,内、外螺纹计算 公式分别如下: (1)

其中,[τps] =0.5Rps (3) [τp] =0.5Rp (4) 式中:τ内、τ外为螺纹承受的内、外切应力,MPa; [τps]为瓶阀螺塞螺纹许用切应力,MPa; [τp]为内胆端部螺纹许用切应力,MPa; Rps为瓶阀螺塞材料的抗拉强度,MPa; Rp为内胆材料的抗拉强度,MPa; F为最大轴向载荷,N; kz为载荷不均系数; z为旋合螺纹牙数; d1为外螺纹小直径,mm; D为内螺纹大直径,mm; d为螺纹公称直径,mm; b为螺纹牙根部宽度,mm; h为螺纹牙工作高度,mm; 普通螺纹的螺纹牙根部宽度b=0.87P(P为螺距)mm。 将式(1)~式(2)变化后得出内、外螺纹计算公式: πDbz[τp]≥F(5) πd1bz[τps]≥F(6) 当内胆端部开口处的内螺纹为直螺纹时, 直螺纹不少于6个螺距,并且在缠绕气瓶试验压力下,剪切安全系数不低于10,螺纹必须贯通

螺栓强度计算

第三章 螺纹联接(含螺旋传动) 3-1 基础知识 一、螺纹的主要参数 现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几 何参数,见图3-1,主要有: 1)大径d ——螺纹的最大直径,即与螺纹牙顶重 合的假想圆柱面的直径,在标准中定为公称直径。 2)小径1d ——螺纹的最小直径,即与螺纹牙底相 重合的假想圆柱面的直径,在强度计算中常作为螺杆危 险截面的计算直径。 3)中径2d ——通过螺纹轴向界面内牙型上的沟槽 和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹 的平均直径,2d ≈ 11()2 d d +。中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。 4)线数n ——螺纹的螺旋线数目。常用的联接螺纹要求自锁性,故多用单线螺纹;传动螺纹要求传动效率高,故多用双线或三线螺纹。为了便于制造,一般用线数n ≤4。 5)螺距P ——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。 6)导程S ——螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。单线螺纹S =P ,多线螺纹S =nP 。 7)螺纹升角λ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹的不同直径处,螺纹升角各不相同。通常按螺纹中径2d 处计算,即 22 arctan arctan S nP d d λππ== (3-1) 8)牙型角α——螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角,对称牙型的牙侧角β=α/2。 9)螺纹接触高度h ——内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。 二、螺纹联接的类型 螺纹联接的主要类型有: 图3-1

1、螺栓联接 常见的普通螺栓联接如图3-2a所示。这种联接的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙。图3-2b是铰制孔用螺栓联接。这种联接能精确固定被联接件的相对位置,并能承受横向载荷,但孔的加工精度要求较高。 图3-2 2、双头螺柱联接 如图3-3a所示,这种联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合,例如被联接件之一太厚不宜制成通孔,且需要经常拆装时,往往采用双头螺柱联接。 图3-3 3、螺钉联接 这种联接的特点是螺栓(或螺钉)直接拧入被联接件的螺纹孔中,不用螺母,在结构上

螺母螺纹牙的强度计算

螺母螺纹牙的强度计算 螺纹牙多发生剪切和挤压破坏,一般螺母的材料强度低于螺杆,故只需校核螺母螺纹牙的强度。 如图5-47所示,如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D处展开,则可看作宽度为πD的悬臂梁。假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为Q/u,并作用在以螺纹为直径的圆周上,则螺纹牙危险截面a-a的剪切强度条件为 中径D 2 【5-50】 螺纹牙危险截面a-a的弯曲强度条件为 【5-51】 式中: b——螺纹牙根部的厚度, mm,对于矩形螺纹,b=0.5P对于梯形螺纹,b一0.65P,对于30o锯齿形螺纹,b=0.75P,P为螺纹螺距; )/2; l——弯曲力臂;mm参看图 , l=(D-D 2 [τ]——螺母材料的许用切应力,MPa,见表; ——螺母材料的许用弯曲应力,MPa,见表。 [σ] b 当螺杆和螺母的材料相同时,由于螺杆的小径d 小于螺母螺纹的大径D,故应校 l 。 核杆螺纹牙的强度。此时,上式中的D应改为d 1

螺母外径与凸缘的强度计算。 在螺旋起重器螺母的设计计算中,除了进行耐磨性计算与螺纹牙的强度计算外,还要进行螺母下段与螺母凸缘的强度计算。如下图所示的螺母结构形式,工作时,在螺母凸缘与底座的接触面上产生挤压应力,凸缘根部受到弯曲及剪切作用。螺母下段悬置,承受拉力和螺纹牙上的摩擦力矩作用。 设悬置部分承受全部外载荷Q,并将Q增加20~30%来代替螺纹牙上摩擦力矩的作用。则螺母悬置部分危险截面b-b内的最大拉伸应力为 式中[σ]为螺母材料的许用拉伸应力,[σ]=0.83[σ] b ,[σ] b 为螺母材料的许用 弯曲应力,见表5-15。 螺母凸缘的强度计算包括: 凸缘与底座接触表面的挤压强度计算 式中[σ] p 为螺母材料的许用挤压应力,可取[σ] p =(1.5 1.7)[σ] b 凸缘根部的弯曲强度计算 式中各尺寸符号的意义见下图。

螺纹牙强度校核计算

螺纹牙强度校核计算 螺纹牙是一种常见的紧固连接元件,广泛应用于机械装配和结构设计中。在工程实践中,为了保证螺纹牙的可靠性和安全性,需要进行强度校核计算。本文将从螺纹牙的强度校核原理、计算方法和应用实例等方面进行详细介绍。 一、螺纹牙强度校核原理 螺纹牙的强度校核主要是指判断螺纹牙是否能够承受外部载荷而不发生破坏。在进行强度校核时,需要考虑以下几个因素: 1. 材料特性:螺纹牙的材料特性对其强度具有重要影响。常用的螺纹牙材料有碳钢、不锈钢、合金钢等,其强度和硬度等参数需要根据实际情况来确定。 2. 载荷特性:螺纹牙所承受的载荷通常包括拉力、剪力和扭矩等。不同载荷对螺纹牙的影响程度不同,需要根据实际应用情况进行合理选择。 3. 连接方式:螺纹牙的连接方式通常有内螺纹连接和外螺纹连接两种。不同的连接方式对螺纹牙的强度校核有一定影响,需要进行区别对待。 螺纹牙的强度校核计算主要包括以下几个方面: 1. 拉力校核:根据螺纹牙的载荷特性和材料特性,计算螺纹牙在拉力作用下的强度。常用的计算方法有拉力面积法和拉力切应力法等。 2. 剪力校核:对于承受剪力载荷的螺纹牙,需要计算其在剪力作用

下的强度。常用的计算方法有剪力面积法和剪力切应力法等。 3. 扭矩校核:对于承受扭矩载荷的螺纹牙,需要计算其在扭矩作用下的强度。常用的计算方法有扭矩面积法和扭矩切应力法等。 4. 综合校核:考虑到螺纹牙通常同时承受多种载荷,需要进行综合校核,综合考虑拉力、剪力和扭矩等因素。 三、螺纹牙强度校核应用实例 下面以一个螺栓连接为例,介绍螺纹牙强度校核的应用实例。 已知螺栓的材料为碳钢,螺纹型号为M8,连接方式为内螺纹连接。根据实际使用要求,螺栓所承受的最大拉力为5000N,最大剪力为300N,最大扭矩为50N·m。根据这些参数,可以进行如下步骤的强度校核计算: 1. 拉力校核:根据螺栓的拉力特性和材料特性,计算螺栓在拉力作用下的强度。假设螺栓的截面积为A,拉力切应力为τ,则有τ = F/A。根据实际计算,得到拉力切应力τ小于材料的屈服强度,因此拉力校核通过。 2. 剪力校核:根据螺栓的剪力特性和材料特性,计算螺栓在剪力作用下的强度。假设螺栓的剪力面积为A,剪力切应力为τ,则有τ = F/A。根据实际计算,得到剪力切应力τ小于材料的屈服强度,因此剪力校核通过。 3. 扭矩校核:根据螺栓的扭矩特性和材料特性,计算螺栓在扭矩作用下的强度。假设螺栓的扭矩面积为A,扭矩切应力为τ,则有τ =

螺栓强度计算

3-1 基础知识 一、螺纹的主要参数 现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数,见图3-1,主要有: 1)大径d ——螺纹的最大直径,即与螺纹牙顶重合的假想圆柱面的直径,在标准中定为公称直径。 2)小径1d ——螺纹的最小直径,即与螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径,在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。 3)中径2d ——通过螺纹轴向界面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径,2d ≈11 ()2 d d +。中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。 4)线数n ——螺纹的螺旋线数目。常用的联接螺纹要求自锁 性,故多 用单线螺纹;传动螺纹要求传动效率高,故多用双线或三线螺纹。为了便于制造,一般用线数n ≤4。 5)螺距P ——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。 6)导程S ——螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。单线螺纹S = P ,多线螺纹S =nP 。 7)螺纹升角λ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹的不同直径处,螺纹升角各不相同。通常按螺纹中径2d 处计算,即 22 arctan arctan S nP d d λππ== (3-1) 8)牙型角α——螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角,对称牙型的牙侧角β=α/2。 9)螺纹接触高度h ——内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。 图3-1

二、螺纹联接的类型 螺纹联接的主要类型有: 1、螺栓联接 常见的普通螺栓联接如图3-2a所示。这种联接的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙。图3-2b是铰制孔用螺栓联接。这种联接能精确固定被联接件的相对位置,并能承受横向载荷,但孔的加工精度要求较高。 图3-2 2、双头螺柱联接 如图3-3a所示,这种联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合,例如被联接件之一太厚不宜制成通孔,且需要经常拆装时,往往采用双头螺柱联接。 图3-3 3、螺钉联接 这种联接的特点是螺栓(或螺钉)直接拧入被联接件的螺纹孔中,不用螺母,在结构上比双头螺柱联接简单、紧凑。 4、紧定螺钉联接 紧定螺钉联接是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面(图3-4a)或钉入相应的凹坑中(图3-4b),以固定两个零件的相对位置,并可传递不大的力或转矩。 图3-4 三、标准螺纹联接件 螺纹联接件的类型很多,在机械制造中常见的螺纹联接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等。这类零件的结构型式和尺寸都已标准化,设计时可以根据有关标准选用。

普通及高强螺栓承载力计算

普通及高强螺栓承载力计算 螺栓是一种常用的连接元件,在机械制造、建筑工程等领域广泛使用。螺栓的承载力是指螺栓在受力时所能承受的最大力量。螺栓的承载力计算 需要考虑到材料的强度和力学性能。 螺栓的承载力计算需要根据具体的应用条件和材料性能来进行。下面 将介绍普通及高强螺栓的承载力计算方法,并通过实例来进行说明。 1.普通螺栓的承载力计算方法: -强度计算:根据螺栓的材料强度和尺寸,计算出螺栓的强度。螺栓 的强度可以通过查表得到。强度计算公式为:承载力=强度×截面面积。 -剪切面积计算:根据螺栓的直径和螺纹尺寸,计算出螺栓的剪切面积。剪切面积计算公式为:剪切面积=π/4×螺纹直径×螺纹直径。 -承载力计算:根据螺栓的剪切面积和螺纹面积,计算出螺栓的承载力。承载力计算公式为:承载力=剪切面积×截面面积。 2.高强螺栓的承载力计算方法: -强度计算:根据螺栓的材料强度和尺寸,计算出螺栓的强度。高强 螺栓的强度计算通常采用滚螺纹的强度计算方法。强度计算公式为:承载 力=强度×截面面积。 -剪切面积计算:根据螺栓的直径和螺纹尺寸,计算出螺栓的剪切面积。剪切面积计算公式为:剪切面积=π/4×螺纹直径×螺纹直径。 -承载力计算:根据螺栓的剪切面积和螺纹面积,计算出螺栓的承载力。承载力计算公式为:承载力=剪切面积×截面面积。

下面通过一个实例来说明普通螺栓和高强螺栓的承载力计算。 假设有一个M16普通螺栓,其长度为80mm,属于中碳钢;另有一个 M16高强螺栓,其长度为100mm,属于5.8级。 1.普通螺栓的承载力计算: - 剪切面积计算:剪切面积=π/4×螺纹直径×螺纹直径=201.06mm²。 2.高强螺栓的承载力计算: - 剪切面积计算:剪切面积=π/4×螺纹直径×螺纹直径=201.06mm²。 由于高强螺栓的强度更高,其承载力也更大。 在实际应用中,螺栓承载力的计算需要根据具体情况来进行,如材料 的选择、螺纹尺寸的确定等。在进行螺栓的承载力计算时,需要充分考虑 材料的强度和力学性能,以确保螺栓在受力时能够正常工作并保证安全性。 总结起来,螺栓的承载力计算需要考虑到螺栓的强度和剪切面积,并 根据具体材料和尺寸进行计算。普通和高强螺栓的承载力计算方法大致相同,但高强螺栓的强度更高,承载力也更大。在实际应用中,需要根据具 体情况进行计算,以保证螺栓的安全性和可靠性。

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