第2讲螺纹连接.ppt

1 什么是什么是螺纹联接的螺纹联接的预紧？预紧？2 预紧的目的和为什么要控制预紧力？预紧的目的和为什么要控制预紧力？3 控制预紧力的方法控制预紧力的方法潘存云教授研制 1 什么是螺纹联接的预紧？什么是螺纹联接的预紧？大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。载荷之前，预先受到力的作用。这个预先加的作用力，称为预紧力这个预先加的作用力，称为预紧力F0紧联接紧联接F0DDp2 预紧的目的和为什么要控制预紧力？预紧的目的和为什么要控制预紧力？预紧目的预紧目的：增强联接可靠性和紧密性，以防止受载后增强联接可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。F0DDp3 控制预紧力的方法控制预紧力的方法通过拧紧力矩控制预紧力通过拧紧力矩控制预紧力(1)对于一般螺纹联接对于一般螺纹联接 预紧力凭工人手感经验来控制。预紧力凭工人手感经验来控制。(2)对于重要螺纹联接对于重要螺纹联接 dFT02.0预紧力预紧力F0与拧紧力矩与拧紧力矩T的关系的关系 拧紧力矩拧紧力矩T(T=FL)采用采用力矩扳手来力矩扳手来控制预紧力控制预紧力 a 测力矩扳手测力矩扳手 b 定力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手测力矩扳手测力矩扳手F F测力矩扳手测力矩扳手 通过测量螺栓伸长量来控制预紧力通过测量螺栓伸长量来控制预紧力 采用测力矩扳手或定力矩扳手控制预紧力，准确性较差，也不适用与大型的螺栓联接。为此，可以采用测量螺栓伸长量的方法来控制预紧力。预紧力预紧力F0与螺栓伸长量与螺栓伸长量的关系的关系 bCF0Cb螺栓的刚度系数螺栓的刚度系数通过螺母转角控制预紧力通过螺母转角控制预紧力 预紧力预紧力F0与螺母转角与螺母转角的关系的关系 mbmbCCPCCF00360式中：式中：P螺距；螺距；Cb螺栓的刚度；螺栓的刚度；Cm被联接件的刚度。被联接件的刚度。潘存云教授研制 通过拉伸器控制预紧力通过拉伸器控制预紧力 1拉紧油缸拉紧油缸;2支承座支承座;3拉紧套拉紧套;4联接螺栓联接螺栓液压拉伸器液压拉伸器螺纹联接的防松螺纹联接的防松1 螺纹联接为什么要防松螺纹联接为什么要防松？2 螺纹联接常用的防松的方法螺纹联接常用的防松的方法潘存云教授研制 静载荷、温差小：靠本身自锁静载荷、温差小：靠本身自锁=14232 =69自锁自锁冲击、振动、冲击、振动、变载荷变载荷、温差大温差大：防松防松v 2 螺纹联接常用的防松的方法螺纹联接常用的防松的方法 防松的根本问题在于：防止螺旋副在受防松的根本问题在于：防止螺旋副在受载时发生相对转动载时发生相对转动从工作原理分，防松方法有：从工作原理分，防松方法有：摩擦防松：对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母摩擦防松：对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母机械防松：开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，带机械防松：开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，带翅垫片，串联钢丝（用于螺栓组）翅垫片，串联钢丝（用于螺栓组）永久性防松：铆冲防松，胶粘防松永久性防松：铆冲防松，胶粘防松潘存云教授研制 摩擦防松：摩擦防松：利用附加摩擦力防松利用附加摩擦力防松对顶螺母对顶螺母对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母尼龙圈锁紧螺母尼龙圈锁紧螺母弹簧垫圈弹簧垫圈机械防松机械防松：采用专门的防松元件：采用专门的防松元件开口销与六角开口销与六角开槽螺母开槽螺母开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，带翅垫片，串开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，带翅垫片，串联钢丝（用于螺栓组）联钢丝（用于螺栓组）液压支架液压支架带带翅翅垫垫片片止止动动垫垫圈圈带带翅翅垫垫片片潘存云教授研制圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈串联钢丝串联钢丝串联金属丝正确正确不正确不正确金属丝穿入方法：金属丝穿入方法：永久性防松：铆冲防松，胶粘防松永久性防松：铆冲防松，胶粘防松特点螺纹联接的防盗螺纹联接的防盗电力铁塔电力铁塔小偷专偷高档车的车轮小偷专偷高档车的车轮5-5 螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计1 螺栓组联接的结构设计螺栓组联接的结构设计2 螺栓组联接的受力分析螺栓组联接的受力分析螺栓组螺栓组FFFF 圆形圆形 矩形矩形 三角形三角形 设计螺栓组联接时，首先要确定螺栓的数目设计螺栓组联接时，首先要确定螺栓的数目及布置形式，然后确定螺栓联接的结构尺寸及螺及布置形式，然后确定螺栓联接的结构尺寸及螺栓尺寸。栓尺寸。螺栓尺寸的确定：螺栓尺寸的确定：对于一般螺栓联接，用类比法确定。对于一般螺栓联接，用类比法确定。对于重要螺栓联接，根据联接的工作载荷，分析各螺对于重要螺栓联接，根据联接的工作载荷，分析各螺栓的受力状况，求出受力最大的螺栓及其所受的力，然栓的受力状况，求出受力最大的螺栓及其所受的力，然后进行强度计算确定。后进行强度计算确定。1 螺栓组联接的结构设计螺栓组联接的结构设计 应解决的问题：螺栓联接结合面的几何形状、应解决的问题：螺栓联接结合面的几何形状、螺栓的布置形式、螺栓的个数螺栓的布置形式、螺栓的个数结构设计的大原则：结构设计的大原则：联接结合面通常采用轴对称的简单几何形状联接结合面通常采用轴对称的简单几何形状轴对称的简单几何形状：轴对称的简单几何形状：圆形圆形 圆环形圆环形 矩形矩形 矩形框矩形框 三角形三角形 潘存云教授研制FF潘存云教授研制潘存云教授研制合理不合理!不合理!螺栓的布置应使各螺栓受力合理螺栓的布置应使各螺栓受力合理 铰制孔用螺栓小于铰制孔用螺栓小于8承受弯矩或承受弯矩或转矩时，应转矩时，应靠边缘布置靠边缘布置dhD60CCEE60AB螺栓排列应有合理间距和边距，保证扳手空间螺栓排列应有合理间距和边距，保证扳手空间F0DDp（4）布置在同一圆周上螺栓数目，应取为）布置在同一圆周上螺栓数目，应取为4、6、8等偶数等偶数同一组螺栓中螺栓直径、材料、精度等级尽量相同同一组螺栓中螺栓直径、材料、精度等级尽量相同支承面倾斜支承面倾斜采用斜垫圈采用斜垫圈（5）避免螺栓受附加弯曲载荷）避免螺栓受附加弯曲载荷支承面不平支承面不平切削加工支承面切削加工支承面采用凸台或沉头座结构采用凸台或沉头座结构5-7 螺纹联接件的材料与许用应力螺纹联接件的材料与许用应力1 1 螺纹联接件螺纹联接件材料材料2 2 螺纹联接件螺纹联接件的许用应力的许用应力潘存云教授研制 1 1 螺纹联接件螺纹联接件材料材料最常用的螺纹联接件材料为最常用的螺纹联接件材料为Q235、45等碳素钢。当强等碳素钢。当强度要求高时，还可采用合金钢，如度要求高时，还可采用合金钢，如40Cr等。等。普通垫圈普通垫圈(平垫平垫)，通常采用，通常采用Q235弹簧垫圈，采用弹簧垫圈，采用65Mn螺栓、螺柱、螺钉、螺母螺栓、螺柱、螺钉、螺母国家标准规定了螺纹联接件的性能等级国家标准规定了螺纹联接件的性能等级螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为10级，从级，从3.6到到12.9螺母的性能等级分为螺母的性能等级分为 7级，从级，从4到到1234TDP00-12-01Q235Q235Q2351:2.5Q235Q235Q235Q235Q235Q23520840055065010575061234567891011121314567891011121314TDP00-12-023TDP00-12-034M101065MnM10X25Q23534TDP00-12-01Q235Q235Q2351:2.5Q235Q235Q235Q235Q235Q23520840055065010575061234567891011121314567891011121314TDP00-12-023TDP00-12-034M101065MnM10X25Q2352 2 螺纹联接件螺纹联接件的许用应力的许用应力Slim螺纹联接件的许用应力螺纹联接件的许用应力S安全系数安全系数lim极限应力极限应力谢谢！