机械设计基础提高螺栓连接强的措施.docx
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1、第八节 提高螺栓连接强度的措施分析影响螺栓连接强度的因素,从而提出提高联接强度的措施。这对于螺纹联接的设计也是很重要的。螺纹联接的强度,主要取决于螺栓的强度。影响螺栓强度的因素很多,有材料、结构、尺寸、制造、工艺等。实际设计中,通常主要是以下几个方面考虑来提高联接的强度。一、减小应力幅(可提高疲劳强度)大家知道,影响疲劳强度的主要因素是变应力中的应力幅,则越易产生疲劳破坏。,则可以提高疲劳强度。由螺栓总拉力:可以看出,当工作拉力变化时,只会引起()这一部分是变化的。此部分减小,就可以使。显然:相对刚度越小,则可提高疲劳强度。由此可见:措施为; 减小(见教材上的图) 增大(见教材上的图)这样可以
2、使,从而使。但是由可知,在F0给定的条件下,减小螺栓的刚度Cb或增大被联接件刚度Cm,都将引起残余预紧力F1减小,从而降低了联接的紧密性。因此,若在减小Cb或增大Cm的同时,适当增加预紧力F0,就可以使F1不致减小太多或保持不变。减小螺栓的刚度的方法:(1)适当增加螺栓的长度(2)采用腰状杆螺栓和空心螺栓(3)在螺母下面安装上弹性元件腰状杆螺栓和空心螺栓在螺母下面安装上弹性元件增大被联接件的刚度(1)不用垫片或采用刚度较大的垫片(2)采用刚度较大的金属垫片或密封环软垫片密封密封环密封二、改善螺纹牙之间的受力分布:对于普通螺母如图示。工作中螺栓受拉,使螺距增大,而螺母受压,其螺距减小。导致螺栓、
3、螺母产生了螺距差。这样,旋合的螺栓和螺母的各圈螺纹牙不能都保持良好的接触,那末各圈螺纹牙所分担的载荷就不相等。(如图所示)。理论分析和实践都表明:从螺母支撑面算起第一圈受载荷最大。以后各圈依次减小。第10圈后的各圈几乎不受力。所以采用加厚螺母,增加旋合圈数,对提高连接强度并没有多少作用。改善措施: 设计中,普通螺母圈数不要超过10。 采用悬置螺母,环槽螺母,或内斜螺母(改变牙的刚度)。前两者,工作中螺母受拉。与螺栓螺距差减小。 采用钢丝螺套也可以减轻螺纹牙的受力不均,并可以减轻冲击、振动。这些措施多可以提高螺栓的疲劳强度。三、减小应力集中的影响螺栓上的螺纹(特别是螺纹的收尾)、螺栓头和螺栓杆的
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