2.2螺栓组联接的受力分析
螺栓组联接的受力分析
几种典型的螺栓组的受力分析及受力最大的螺栓载荷计算见表2.1-3。
表2.1-3 典型螺栓组的受力分析及螺栓载荷计算
载荷类型 | 螺栓组的布置 | 工作要求 | 单个螺栓的载荷 |
载荷平行于螺栓组的轴线,且合力能过被联接通件结合面的形心 | 保证受载后结合面的紧密性 | 各螺栓受工作载荷均等: F=Fw/z 式中:Z—螺栓的个数; Fw—作用于被联接件上的外力总和 |
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载荷作用在被联接件的结合面上,且通过螺栓组的形心 | 在受横向载荷后,被联接件不允许有相对错动 | 采用普通螺栓联接时,各螺栓受力(预紧力)均等: F′=KfFw/mµz 采用铰制孔螺栓联接时,各螺栓受力(切向力)均等: Fs=Fw/z 式中:Kf—摩擦联接可靠性因子,取Kf=1.1~1.3; m—结合面数; µ—结合面间摩擦因数,见表2.1-4 |
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载何为作用在结合面上的旋转力矩T | 受旋转力矩后,被联接件不能有相对转动 | 采用普通螺栓联接时,各螺栓的预紧力均等: F′=KfT/µ(r1+r2+…+rz) 采用铰制孔螺栓时,距螺栓组形心最远的螺栓受力最大: Fmax=Trmar/r1²+r2²+…+rz² |
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不论采用何种螺栓,均认为各螺栓承受的横向载荷均等 F=T/zr |
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螺栓组受翻转力矩M | 受载后,结合面不允许开缝和压溃 | 距结合面对称轴最远的螺栓受工作载荷最大: F=MLmax/L1²+L2²+…+Lz² 螺栓最小预紧力: F′min≥MA/Wz 允许螺栓最大预紧力: F′max≤(ðpp-M/W)A/z |
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作用在通过联接接合面旋转轴的垂直平面内的力Q | 联接需预紧;受载后,被眹接件不得有相对滑动①,接触面不允许离缝和压溃② | 距接合面对称轴最远的螺栓(受拉力的螺栓)受力最大 螺栓的预紧力 F0=Qy/z+MA/Wz 螺栓的工作载荷 F=Qy/z+MLmax/L1²+L2²+…+Lz² |
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传递转矩T或轴向力Qa | 联接需预紧;受载后,轮毂与轴不得有相对滑动 | 各螺栓的载荷均等螺栓的预紧力 传递转矩T时 F0=KRT/zµD 传递轴向力Qa时 F0=KRQa/2zµ 式中:KR—可靠系数,可取1.2- 1.5 |
①保证被联接件不滑动,应满足µ(zFo-Qy)>Qx。
②保证被联接件接触面最大受压处不被压溃,应满足:zFo/A-Qy/A+M/W≤ðpp
式中ðpp—接触面的许用挤压应力(MPa),见表2.1-8。
表2.1-4 联接结合面间的摩擦因数
被联接件 | 结合面的表面状态 | 摩擦因数µ |
钢或铸铁零件 | 干燥的加工表面 | 0.10 〜0.16 |
有油的加工表面 | 0.06〜0.10 | |
轧制表面、钢丝刷清理浮锈 | 0.30〜0.35 | |
钢结构件 | 涂富锌漆 | 0.35〜0.40 |
喷砂处理 | 0.45〜0.55 | |
铸铁对砖料、混凝土或木料 | 干燥表面 | 0.40〜0.45 |