1、Design of Machinery1Design of Machinery2n1. 被聯(lián)接件為剛體被聯(lián)接件為剛體(受載后聯(lián)接結受載后聯(lián)接結合面仍保持平面合面仍保持平面)；n2. 各螺栓直徑、長度、材料和預各螺栓直徑、長度、材料和預緊力大小均相同；緊力大小均相同；n3. 螺栓的應變在彈性范圍內(nèi)。螺栓的應變在彈性范圍內(nèi)。Design of Machinery3zFFQ:軸向工作載荷每個螺栓所受的Design of Machinery4螺栓只受預緊力螺栓只受預緊力F的作用，的作用，以聯(lián)接接合面不發(fā)生滑移以聯(lián)接接合面不發(fā)生滑移作為作為計算準則計算準則。每個螺栓所受的RfSFkzmFzmFkFSRf

2、:最小預緊力Design of Machinery5靠螺栓桿受剪，螺栓與被靠螺栓桿受剪，螺栓與被聯(lián)接件孔表面之間的擠壓聯(lián)接件孔表面之間的擠壓來傳遞外載荷。來傳遞外載荷。zFFRs:剪切力每個螺栓所受的Design of Machinery6n在在T作用下，底板有作用下，底板有繞通過螺栓組中心的繞通過螺栓組中心的軸線軸線OO旋轉的趨勢；旋轉的趨勢；n每個螺栓聯(lián)接都受有每個螺栓聯(lián)接都受有橫向力。橫向力。Design of Machinery7的距離各螺栓軸線到回轉中心螺栓所需的預緊力件：根據(jù)底板的靜力平衡條ifzSSSrFTkrFrFrF.21ziiSfrTkF1螺栓所需的預緊力n假設接合面的假設

3、接合面的摩擦力集中作摩擦力集中作用在各螺栓中用在各螺栓中心處；心處；n摩擦力與螺栓摩擦力與螺栓中心至底板旋中心至底板旋轉中心的連線轉中心的連線垂直。垂直。Design of Machinery8n各螺栓的工作載荷與其中心至底板旋轉各螺栓的工作載荷與其中心至底板旋轉中心的連線垂直。中心的連線垂直。n忽略聯(lián)接中的預緊力和摩擦力。忽略聯(lián)接中的預緊力和摩擦力。Design of Machinery9成正比。各螺栓的剪力與距離螺栓剪切剛度相同，的距離成正比。其中心至底板旋轉中心各螺栓的剪切變形量與底板靜力平衡條件ziisississszszssrrFrrFFrFrFrFTrFrFrF12maxmaxma

4、xmaxmaxmax22112211.ziisrTrF12maxmaxDesign of Machinery10n采用受拉普通螺栓聯(lián)接。采用受拉普通螺栓聯(lián)接。擰緊后，螺栓受預緊力。擰緊后，螺栓受預緊力。n假設被聯(lián)接件為彈性體，假設被聯(lián)接件為彈性體，其接合面始終保持為平其接合面始終保持為平面。面。n在在M作用下底板有繞通作用下底板有繞通過螺栓組中心過螺栓組中心OO翻轉的翻轉的趨勢。趨勢。Design of Machinery11軸線的距離各螺栓軸線到底板對稱各螺栓剛度相同。成正比。至底板翻轉軸線的距離其中心各螺栓的拉伸變形量與底板的靜力平衡條件iziiziiiizzrrMrFrrFrrFFrFr

5、FrFMrFrFrF12maxmax12maxmaxmaxmaxmaxmax22112211.:ziirMrF12maxmaxDesign of Machinery12一個托架的邊板用6個鉸制孔用螺栓聯(lián)接，載荷與邊板螺栓組的垂直對稱軸線平行，哪種布置形式所用的螺栓直徑最?。緿esign of Machinery13NmmPTNP6101530050000 扭扭矩矩橫橫向向載載荷荷Design of Machinery14Fs1Fs2Fs3Fs4Fs6Fs5.103 . 86500003方向均向下方向均向下相等相等每個螺栓所受剪力每個螺栓所受剪力NzPFs Design of Machinery

6、15r1r2r3r4r5r6Fs6Design of Machinery16max136245maxmax1366216224150/cos30173.21503086.615 10173.23 173.23 86.62.3 10iirrrrrrrtgTrFFFFrN r1r2r3r4r5r6Design of Machinery17r1r2r3r4r5r622max3 24242cos30(8.3 10 )(2.3 10 ).3.05 10sssssFFFF FNFs3Design of Machinery18Design of Machinery19NFFFrTFNzPFsssss4max

7、4631053. 2107 . 1150610156.103 . 8650000 力相等力相等每個螺栓扭矩產(chǎn)生的剪每個螺栓扭矩產(chǎn)生的剪方向均向下方向均向下生的剪力相等生的剪力相等每個螺栓所受橫向力產(chǎn)每個螺栓所受橫向力產(chǎn)Design of Machinery20Design of Machinery21NFNrrTrFmmrrmmrrrrrNzPFsss4max4226222maxmax42226431max31077. 2102752)7 .167(47 .167101524757 .167)2150()150(.103 . 8650000 求扭矩產(chǎn)生的剪力求扭矩產(chǎn)生的剪力方向均向下方向均向下

8、的剪力相等的剪力相等每個螺栓受橫向力產(chǎn)生每個螺栓受橫向力產(chǎn)生Design of Machinery22n結構設計結構設計 確定螺紋聯(lián)接的類型和確定螺紋聯(lián)接的類型和聯(lián)接件的分布。聯(lián)接件的分布。n參數(shù)設計參數(shù)設計 確定螺紋聯(lián)接件的尺寸。確定螺紋聯(lián)接件的尺寸。Design of Machinery23n目的目的n合理確定聯(lián)接合理確定聯(lián)接結合面的幾何形狀。結合面的幾何形狀。n螺栓的布置形式螺栓的布置形式和和防松裝置防松裝置的結構。的結構。n力求聯(lián)接安全可靠，各螺栓和聯(lián)接接力求聯(lián)接安全可靠，各螺栓和聯(lián)接接合面間受力均勻，便于加工和裝配。合面間受力均勻，便于加工和裝配。Design of Machiner

9、y24n1、聯(lián)接結合面的幾何形狀應與機器的結構形、聯(lián)接結合面的幾何形狀應與機器的結構形狀相適應狀相適應。Design of Machinery252、螺栓數(shù)目、螺栓數(shù)目n分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目應分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目應取成取成3，4，6，8，12等易于分等易于分度的數(shù)目，以便在圓周上鉆孔時度的數(shù)目，以便在圓周上鉆孔時分度和分度和加工加工。n同一螺栓組中螺栓的材同一螺栓組中螺栓的材料、直徑和長度均料、直徑和長度均應相應相同同，以簡化結構和便于，以簡化結構和便于裝配。裝配。Design of Machinery26n布置螺栓時，最小距離應考慮扳布置螺栓時，最小距離應考慮扳手所需活動空間；手

10、所需活動空間；扳手空間扳手空間查有查有關手冊。關手冊。n螺栓間距螺栓間距：n一般情況一般情況 ： t = (58)dn要求接合嚴格密封：要求接合嚴格密封：t = 2.5dn對接合面無要求時：對接合面無要求時：t = 10dDesign of Machinery27Design of Machinery284、避免螺栓承受偏心載荷、避免螺栓承受偏心載荷n螺栓頭、螺母與底面的支承面應平螺栓頭、螺母與底面的支承面應平整并與螺栓軸線垂直。整并與螺栓軸線垂直。螺栓承受偏心載荷的原因螺栓承受偏心載荷的原因Design of Machinery295、設計可靠的防松裝置、設計可靠的防松裝置Design of Machinery30在圖示夾緊螺栓中，已知螺栓數(shù)為2，螺紋為M20，螺栓材料為35鋼，軸徑D=50mm，杠桿長L=400mm，軸與夾殼間的摩擦系數(shù)f=0.15，試求施加于杠桿端部的作用力W的允許值。Design of Machinery31如圖所示螺栓聯(lián)接的力變形圖。若保證殘余預緊力F”的大小等于其預緊力F的一半。試求該聯(lián)接所能承受的最大工作載荷。Design of