太原理工大學機械零件教研室31、園日涉以成趣，門雖設而常關。32、鼓腹無所思。朝起暮歸眠。33、傾壺絕余瀝，窺灶不見煙。34、春秋滿四澤，夏云多奇峰，秋月揚明輝，冬嶺秀孤松。35、丈夫志四海，我愿不知老。太原理工大學機械零件教研室太原理工大學機械零件教研室31、園日涉以成趣，門雖設而常關。32、鼓腹無所思。朝起暮歸眠。33、傾壺絕余瀝，窺灶不見煙。34、春秋滿四澤，夏云多奇峰，秋月揚明輝，冬嶺秀孤松。35、丈夫志四海，我愿不知老。太原理工大學機械零件教研室第二篇聯接聯接：為了便于制造、安裝、運輸、維修，機器不可能被制造成一個整體，而是由許多零件、部件組成。要把這些零部件組裝成一臺機器，需要用一定的方式將它們聯接起來動聯接：機器工作時，零部件之間可以有相對運動。例如：機械原理中，各種運動副之間的聯接。靜聯接：在機器工作中，不允許零部件之間存在相對運動的聯接。根據聯結可否運動分靜聯接可拆聯接：不須毀壞聯接中的任何一個零件就可拆開的聯接。例如：螺紋聯接、鍵聯接、過盈聯結。不可拆聯接：至少毀壞聯接中的一部分才能拆開的聯接。例如：鉚接、焊接、膠接等6.1螺紋聯接的主要類型、材料和精度6.1.1主要類型（螺紋聯結件一般為標準件、各種類型的特點見表6.1）螺栓：用于通孔，應用廣泛，包括普通螺栓（受拉）和鉸制孔用螺栓（受剪）兩種雙頭螺柱：用于常拆卸的場合螺釘：用于被連接件之一較厚、不常拆卸的情況緊定螺釘：用于定位普通螺栓鉸制孔螺栓6.1.2螺紋緊固件的性能等級和材料性能等級分十級（P101），如3.6;4.6;4.8等，小數點前數字表示σBmin/100，點后數字為10(σSmin/σBmin)材料根據性能等級選取低碳鋼、中碳鋼、合金鋼等螺母性能等級按螺母高度分兩大類6.1.3螺紋公差和精度公差：內螺紋的公差帶為G和H，外螺紋采用e、f、g、h，G的基本偏差為正，efg的基本偏差為負，內外配合最好用G/h，H/g，H/h精度等級分精密(4—6級)、中等（7級）和粗糙（7—8級）三種6.2螺栓聯結的擰緊和防松6.2.1螺栓聯結的擰緊擰緊（予緊）的目的：增強聯結的緊密性、可靠性，防止出現間隙，增強聯結的剛性。對受拉螺栓，還可提高螺栓的疲勞強度擰緊力矩的計算T=T1(螺紋力矩)+T2（螺母支撐面摩擦力矩）予緊方法：測力扳手、定力矩扳手例題：已知扳手力臂L=15d，板動力F=200N，求予緊力F’解：T=FL=15dFT=0.2F’d15dF=0.2F’dF’=15F/0.2=1.5噸6.2.2螺紋聯接的防松(表6.2)螺紋聯接防松的實質在于限制螺旋副的相對轉動。以防止聯接的松動影響正常工作。焊住沖點6.3單個螺栓聯接的受力分析和強度計算6.3.1受拉螺栓聯接螺栓為標準件，故一般僅僅計算螺栓強度，螺母、墊圈等直接從標準中選定失效形式：塑性變形、斷裂、疲勞、滑扣等危險截面的確定:dc=d1-H/61.受拉松螺栓聯接4F/πdc2≤[σ]2.受拉緊螺栓聯接只受予緊力的緊螺栓聯接（靠摩擦力傳遞載荷）受予緊力和螺紋力矩共同作用，故應用第四強度理論得4x1.3F’/πdc2≤[σ]受予緊力和工作載荷的緊螺栓聯接

F0≠F’+F

F0=F+F”

在受工作載荷前被聯接件和螺栓受相等都為F’,螺栓伸長量δ1=F’/C1,δ2=F’/C2受工作載荷后，在被聯接件出現縫隙前，所受力不同，但伸長和縮減增量相同，Δδ１＝Δδ２

故可得：F”=F’-F（c2/c1+c2）

F’=F”+F（c2/c1+c2）

F0=F’+F（c1/c1+c2）

由上式可知，F0與相對剛度系數c1/c1+c2有關，采用剛度較大得被聯接件，有助于減小F0被聯接件為鋼鐵件時，根據墊片可采用：金屬0.2—0.3；皮革0.7；銅皮石棉0.8；橡膠0.9予緊力F”應大大于０，其中F無變化化時，F”=(0.2—0.6)F，有變化時F”=(0.6--1)F，壓力容器及其它緊密聯結F”=(1.5—1.8)F強度計算公式：4x1.3F’/πdc2≤[σ]變載荷作用時，應力幅為主要因素，計算公式和說明見（P108和P110表6.3）6.3.2受剪螺栓聯接（鉸制孔螺栓聯接）失效形式為剪斷、壓潰等剪切強度條件：4xFs/mπd2≤[τ]壓潰強度條件：Fs≤dh[σp]例題6.1P1106.4螺栓組聯接的受力分析同一組螺栓應盡量采用相同的螺栓螺栓組要有合適的間距、邊距，要考慮扳手空間方便裝配螺栓組受力分析的目標就是找出其中受力最大的螺栓和載荷，然后應用單個螺栓強度計算方法計算在螺栓組分析時采用的一些理想化的假設有：被聯結體為剛體、各個螺栓的剛度和予緊力相同、螺栓應變在彈性范圍內6.4.1受軸向力FQ的螺栓組聯接工作載荷均分F=FQ/Z6.4.2受橫向力FR的螺栓組聯接用受拉螺栓聯接時，僅靠予緊力產生的摩擦面間的摩擦力傳遞載荷；F’=kfFR/μsmz，這種方法的主要缺點時予緊力很大，一般是橫向載荷的很多倍用受剪螺栓聯接時，通過螺栓受剪和螺栓與被聯接件擠壓來傳遞載荷;Fs=FR/z6.4.3受旋轉力矩T的螺栓組聯接用普通受拉螺栓聯接時（各個螺栓摩擦力相同）kfT=μsF’r1+μsF’r2+μsF’r3+…..+μsF’rn用受剪螺栓聯接時：T=Fs1r1+Fs2r2+Fs3r3+…..+FsnrnFs1/r1=Fs2/r2=Fs3/r3=…..=Fsn/rn各個螺栓受剪力與距離成正比通過求解以上公式可得：受翻轉力矩M得螺栓聯接M=F1r1+F2r2+F3r3+…..+FnrnF1/r1=F2/r2=F3/r3=…..=Fn/rn各個螺栓得變形量與距離成正比，也就是工作拉力與距離成正比6.5提高螺栓聯接強度的措施改善螺紋牙載荷分布不均的現象，第一圈螺紋承擔約三分之一的載荷，為均衡載荷，可以采用懸置螺母、內斜螺母、環槽螺母、低彈性模量螺母、鋼絲螺套等（圖6.14,6.15,6.16）減少附加應力(圖6.17,6.18)減輕應力集中(加大牙根圓角半徑)降低應力幅，采用柔性螺栓、保持被聯接件的剛度選擇恰當的予緊力并保持不減退改善制造工藝、提高制造質量例題1：圖示軸承蓋用4個螺釘固定于鑄鐵箱體上，已知作用于軸承蓋上的力FQ＝10.4kN，螺釘材料為Q235鋼，屈服極限為240Mpa，取剩余預緊力F為工作拉力的0.4倍，不控制預緊力，取安全系數為4，求螺栓所需最小直徑。許用拉應力4個螺釘，z＝4，每個螺釘的工作載荷剩余預緊力F＝0.4F=0.42600=1040N故得螺釘中總拉力按強度條件，螺栓小徑例題2：設螺栓剛度為被聯接件剛度的3倍，當螺栓的預緊力為60kN，軸向工作載荷在40kN至10kN之間交替變化時，試計算作用在螺栓上對應的拉力變化幅值范圍。例題3：如圖所示起重機卷筒，鋼絲繩起重量W＝60000N，利用雙頭螺柱夾緊產生的摩擦力矩使轉矩由齒輪傳到卷筒上。8個螺柱均勻分布在直徑的圓周上。聯接件接觸面摩擦系數=0.12，為了安全，希望摩擦力矩比計算值大20％，螺柱材料為6.8級，45鋼。控制預緊力，取安全系數試求螺柱所需最小直徑（或計算直徑）。轉矩許用拉應力每個螺柱所需預緊力由強度條件，螺柱小徑

例題：用繩索通過吊環螺釘起重，繩索受最大拉力,螺釘剛度與被聯接件剛度之比，試求：1）為使螺釘頭與重物接觸面不離縫，螺釘的最小預緊力；2）若預緊力為10kN，工作螺釘的剩余預緊力為多少？1）螺釘頭與重物接觸面不離縫，應使剩余預緊力故得螺釘最小預緊力2）預緊力F＝10kN，則工作螺釘剩余預緊力板A用5個普通螺釘固定在機座B上，已知板與機座間摩擦系數=0.15，防滑系數（可靠性系數）Kf=1.2，螺釘許用應力，試指出哪個螺釘是危險螺釘？并按強度計算該螺釘聯接中螺釘所需的小徑（或計算直徑）尺寸。1）將力向形心簡化：FQ＝2000?N；2）FQ使每一個螺釘產生作用力

M使每個螺釘產生作用力方向如圖（中間螺釘3）第2個螺釘受力最大，為危險螺釘，設其受力為FR4），，end6、最大的驕傲于最大的自卑都表示心靈的最