螺紋連接受力分析

1、螺紋連接受力分析一、螺紋強(qiáng)度校核把螺母的一圈螺紋沿大徑展開，螺桿的一圈螺紋沿小徑展開，視為懸臂梁，如圖。相關(guān)參數(shù)：軸向力F，旋合螺紋圈數(shù)z （因為旋合的各圈螺紋牙受力不均，因而z不宜大于10）；螺紋牙底寬度b，螺紋工作高度龍，每圈螺紋牙的平均受力為Fz，作用在中徑上。螺母內(nèi)螺紋，大徑、中徑、小徑分別為D、 % D。螺桿夕卜螺紋，大徑、中徑、小徑分別為d、。bb螺母的一圈沿大徑展開螺桿的一圈沿小徑展開擠壓強(qiáng)度螺母一圈擠壓面面積為兀D2。，螺桿一圈擠壓面積為兀d 2 h。F F z r , 螺母擠壓強(qiáng)度b p =工=Dh Q p 2F F z 螺桿擠壓強(qiáng)度bp - a -兀d h ”p 12bp為

2、擠壓應(yīng)力，b為許用擠壓應(yīng)力。剪切強(qiáng)度螺母剪切面面積為兀Db，螺桿剪切面面積兀db。 1螺母，剪切強(qiáng)度c = = 云7 K A 兀Db螺桿，剪切強(qiáng)度C= F = T E A 兀d b1bE = 0.6b， b = s為材料許用拉應(yīng)力，b為材料屈服應(yīng)力。 n安全系數(shù)，一般取35。3.彎曲強(qiáng)度3.彎曲強(qiáng)度危險截面螺紋牙根部，A-A。危險截面螺紋牙根部，A-A。螺母M3Fh彎曲強(qiáng)度 b=廣聲 9 b 螺桿 M3Fh八、彎曲強(qiáng)度b = g b W 兀 d b 2 zb1其中D - 其中D - DL :彎曲力臂，螺母L = 一-螺桿LFM :彎矩，螺母FM :彎矩，螺母M = F - L = zDD22兀

3、Db 2w :抗彎模量，螺母w = -6兀d b 2螺桿W = 464.氣：螺紋牙的許用彎曲應(yīng)力，對鋼材，氣二頃加4.氣：螺紋牙的許用彎曲應(yīng)力，對鋼材，氣二頃加自鎖性能自鎖條件w v，V其中，螺旋升角W = 其中，螺旋升角W = arctan ： = arctan 兀d2np一-，螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：S兀d2nP ；ffcos P當(dāng)量摩擦角 W = arctan f = arctanf為螺旋副的滑動摩擦系數(shù)，無量綱，定期潤滑條件下，可取0.130.17；P為牙側(cè)角，為牙型角a的一半，p=a;2螺桿強(qiáng)度1、實心., F F ,螺桿 c - :- - c A 兀 d 2 42、空心按實際情況

4、計算3、普通螺紋F F c = _ = _A E牛4 c 4d :普通螺紋螺栓拉斷截面， d :普通螺紋螺栓拉斷截面， c是一個經(jīng)驗值，其經(jīng)驗計算公式為dcc其中，c 為材料的許用拉應(yīng)力，b = 了，cs為屈服應(yīng)力，為安全系數(shù)，一般取35。二、螺栓連接強(qiáng)度預(yù)緊力計算：一般，螺栓預(yù)緊應(yīng)力可達(dá)到材料屈服應(yīng)力的50%70%。T :預(yù)緊力矩，T = K - Fd，K為擰緊力系數(shù)，d為螺紋公稱直徑，F(xiàn) :預(yù)緊力，F(xiàn)0 =氣-A，c。：預(yù)緊應(yīng)力，c= 0.50.7b，, c 為材料屈服應(yīng)力A，：螺紋部分危險剖面的面積，A，=兀d;4d :螺紋部分危險剖面的計算直徑，d =(d + d )；2，d = d

5、- H; 6，23 .31松螺栓連接松螺栓連接，工作載荷F，螺栓危險截面強(qiáng)度c =F = : / c A 兀 d 2 4緊螺栓連接緊螺栓連接，無工作載荷時。F螺栓危險截面拉伸應(yīng)力c，危險截面扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力兀d 2 4F tan & +W ) d 2兀 d 3 16F tan & +W ) d 2兀 d 3 16itanw + tanwV1 tanw tanwV2dF2 0di兀d2 4n 0.5b根據(jù)第四強(qiáng)度理論，螺栓預(yù)緊狀態(tài)下，螺栓危險截面計算應(yīng)力bca=加 2 + 3t 2 = (b 2 + 3(0.5b ) n 1.3b = 1.3F0 0。1（3）預(yù)緊系數(shù)K =-，螺栓的相對剛度C = 匕 。f F - Fk C + C由幾何關(guān)系求得，螺栓拉力增量AF =七-F，螺栓預(yù)緊力F0=氣+（F-AF ）=氣+（1-Ck）F螺栓總拉力F = F/AF = F0+ Ck -F（4）設(shè)計步驟：根據(jù)連接的受載情況，求螺栓工作拉力F ；根據(jù)連接的工作要求，選取人值；計算螺栓的總拉力F2=F + Fi ；螺栓強(qiáng)度計算及校核。三、普通螺紋相關(guān)參數(shù)螺距尸，內(nèi)螺紋大徑D，外螺紋大徑d理論高度H = P = 0.8660P2牙底寬度b = 3 P = 0.75P工作高度 h =勺2 = 5 H = 563 P = 0.54