螺栓聯(lián)接例題2-螺栓部分3個不錯的例題

1、例1：如圖所示為一固定在鋼制立柱上的鑄鐵托架，已知總載荷F=4800N,其作用線與垂直線的夾角=50，底板高h=340mm，寬b=150mm，試設(shè)計此螺栓組聯(lián)接。,解：1.螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計,采用如圖所示的結(jié)構(gòu)，螺栓數(shù)Z=4，對稱布置,2.螺栓受力分析,1）在工作載荷F的作用下，螺栓組聯(lián)接承受以下各力和傾覆力矩的作用：,軸向力（作用于螺栓組中心，水平向右）,橫向力（作用于接合面，垂直向下）,傾覆力矩（順時針方向）,2）在軸向力作用下各螺栓所受工作拉力為：,3）在傾覆力矩作用下，上面兩螺栓受加載作用、下面受減載作用，故上面的螺栓受力較大，所受的載荷按式（5-31）確定,故上面螺栓所受的軸向工作載荷為

2、,4）在橫向力Fv的作用下，底板聯(lián)接結(jié)合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)底板結(jié)合面不滑移的條件,由表5-6查得接合面的摩擦系數(shù)f=0.16，并取 ，則,取防滑系數(shù)Ks=1.2，則螺栓所需的預(yù)緊力為,5）上面每個螺栓所受的總拉力F2可按式（5-18）求得,3.確定螺栓直徑,選擇螺栓材料為Q235、性能等級為4.6的螺栓，由表5-8查得材料屈服極限 s=240MPa，由表5-10查得安全系數(shù)S=1.5，故螺栓材料的許用應(yīng)力為：,根據(jù)式（5-20）求得螺栓的危險截面直徑為,按粗牙螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB196-81)，選用螺紋公稱直徑d=12mm（螺紋小徑d1=10.106mm8.6mm）,4.校核螺栓組聯(lián)接接合面的工作

3、能力,1）聯(lián)接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過許用值，以防止接合面壓碎。參考式（5-36），有,由表5-7查得,故聯(lián)接結(jié)合面下端不致壓碎,聯(lián)接結(jié)合面上端應(yīng)保持一定的殘余預(yù)緊力，以防止托架受力時接合面產(chǎn)生間隙，即,故接合面上端受壓最小處不會產(chǎn)生間隙。,5.校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適,參考式（5-2）,對碳素鋼螺栓，要求,已知,取預(yù)緊力下限即,要求的預(yù)緊力F0=6520N，小于上值，故滿足要求。,確定螺栓的公稱直徑后，螺栓的類型、長度、精度以及相應(yīng)的螺母、墊圈等結(jié)構(gòu)尺寸，可根據(jù)底板厚度、螺栓在立柱上的固定方法及防松裝置等全面考慮后定出，此處從略。,例2.一鋼制液壓油缸，缸內(nèi)油壓p=2.5MPa（靜載）

4、，油缸內(nèi)徑D=125mm，缸蓋由6個M16的螺栓聯(lián)接在缸體上，螺栓材料強度級別為4.6級，設(shè)螺栓的剛度系數(shù)Cb和缸體缸蓋的剛度系數(shù)Cm之比為Cb/Cm =0.25，若根據(jù)聯(lián)接的緊密性要求，殘余預(yù)緊力F11.5F，求預(yù)緊力F0應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)才能滿足此聯(lián)接的要求,解：1.計算單個螺栓的工作拉力F,2.計算允許的螺栓最大總拉力F2,3.求預(yù)緊力F0允許的范圍,每個螺栓的工作拉力,缸蓋聯(lián)接所受的載荷,螺栓材料強度級別4.6級,查表5-8得，s=240MPa 由表5-10取安全系數(shù)S=1.5,（1）按螺栓強度條件，求允許的最大預(yù)緊力,（2）按聯(lián)接緊密性條件求所需最小預(yù)緊力,例3、一塊矩形鋼板用4個螺

5、栓固連在寬度為250mm的槽鋼上，螺栓的布置有（a）、（b）兩種方案，如圖所示。已知載荷F=16000N， l=425mm，a=75mm， b=60mm。設(shè)鋼板和槽鋼的摩擦系數(shù)f=0.12，防滑系數(shù)Ks=1.2。試問：若采用鉸制孔螺栓，試比較哪種螺栓布置方案合理,解：1.螺栓組受力分析,1）如圖所示，將載荷F向螺栓組形心簡化可得：,橫向力F： F=16KN,旋轉(zhuǎn)力矩T： T=Fl=16000425Nmm=6.8106Nmm,2）確定采用鉸制孔螺栓時各個螺栓所受的橫向載荷。,由F=引起的橫向載荷F1：F1= F/4=(16000/4)N=4000N,方案(a)：,各螺栓軸線到形心距離,故,由圖a可知螺栓1、2受橫向力較大,方案b,故方案a