机械设计基础复习精要：第10章连接

陆宁编著《机械设计基础复习精要》

108 第10章连接

10.1 考点提要

10.1.1 重要的术语及概念

螺纹的分类、螺纹的主要参数（大径d ，小径1d ，中径2d ，线数n ，螺距p ，导程S ，螺旋升角ψ，牙型角α，接触高度h ）、螺纹连接的类型及应用场合（螺栓连接，螺钉连接，双头螺柱连接，紧定螺钉）、螺纹连接的放松，键的名称及分类。

10.1.2 单个螺栓的失效形式和强度计算

受拉螺栓的主要破坏形式是静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 受剪螺栓的主要破坏形式是螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理不同。当横向载荷相同时，前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。

单个螺栓连接的强度计算是整个螺栓连接的核心部分。表10.1总结了单个螺栓强度计算的方法。表中F 0、F 1、F 2、F 分别表示预紧力，残余预紧力，总拉力和工作拉力 ，σ表示拉伸应力，ca σ表示考虑扭转切应力后的计算应力，i 表示接合面数量，Z 表示螺栓个数，0d 表示螺栓孔直径，min L 表示螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度，τ和][τ表示剪应力和许用剪应力。在运用表10.1设计螺栓时，可变换成求直径的形式。受横向载荷的普通螺栓设计在求出预紧力0F 后按照表中第三行拉伸情况计算，此种情况2F 就等于0F 。

如图10.1所示。螺栓的预紧力是0F ，工作拉力是F，工作拉力作用后的残余预紧力F 1， 螺栓中的总拉力F 2，力和变形关系呈线性关系，斜率表示刚度。螺栓的刚度b b tg C θ=，被 连接件的刚度m m tg C θ=各力之间的关系为：

m

b C C F F F =∆-∆ (10-1) F C C C F m

b b +=∆ (10-2) F C C C F F m b m ++

=10 (10-3)

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