（每日一题）螺栓组受力分析及共同作用

有一联轴器支架用4个普通螺丝固连于钢立柱上，支架材料为HT150，许用挤压挠度[σ=60MPa，螺丝材料硬度级别6.8级，许用安全系数[s]=4，接合面间磨擦系数f=0.15，靠谱性系数KS=1.2，螺丝相对挠度，荷载P=6000N，规格如例图2.5所示，设计此螺丝组连结。1．螺丝组受力剖析如例图2．5所示，荷载p可分解为：纵向荷载Py===5196(铅垂向上)轴向挠度Px===3000(水平往右)倒塌扭力Px180+Py420=+虽然该垫圈组连接受纵向荷载Py、轴向挠度Px和坍塌扭力M三种简略荷载的共同作用。(1)确定受力最大螺丝的轴向工作荷载。首先确定在轴向挠度Px作用下，每位螺丝遭到的轴向工作荷载之后确定在沉没扭力M的作用下，每位螺丝遭到的轴向工作挠度由公式（11-33）P273虽然，下部螺丝受力最大，其轴向工作荷载为F=FP+FM=750+3240=3990(2)确定螺丝的预紧力F’。由底座不下降条件估算预紧力F’，该垫圈组连结预紧后，受轴向挠度Px作用时，其接合面间压紧力为剩余预紧力F”，而受倒塌扭力M作用时，其接合面下部压紧力降低，上部压紧力减小，故M对接合面间压紧力的影响可以不考虑。 #

固此，底座不下降的条件式为Py——横向荷载，Py=5196N；FP——螺栓所受的由Px造成的轴向工作荷载，FP=750N；f——接合面问磨擦系数，f=0.15；Ks——可靠性系数，Ks=1.2；由接合面不分离条件公式(11-35)p273估算预紧力F’。由底座上部不被压溃条件公式(11-34)p273估算预紧力；（钢立柱抗挤压硬度低于不锈钢支架)60MPa；其它参数同前。因此9202．估算螺丝的总拉力F0这是受预紧力F'作用后又受轴向工作荷载F作用的紧螺丝连结，故螺丝的总拉力F0]——螺栓材料的许用拉伸蠕变。由题给条件知，硬度级别为6.8s=，[S]=4，因此[S]=480/4=查GBl96--1981，取M16(d1=13..757mm)。[说明]该题也可先按支架不下降条件确定预紧力有一汽缸盖与汽缸衬套选用普通螺丝连结．如图所示。已知汽缸中的压力0—1MPa之间变化，汽缸直径D=500mm，螺丝分布圆周半径D0=650mm，为保证气密性要求，剩余预紧力F”=1.8为螺丝的轴向工作荷载)，螺丝宽度t4．5d(d为螺丝的大径)，螺丝材料的许用拉伸挠度]=，许用挠度幅[σ]a=20MPa，采用铜皮石棉螺母，螺丝相对挠度。

试设计此螺丝组连结。[剖析]本题是典型的仅受轴向挠度作用的螺丝组连结。虽然螺丝所受挠度是变化的，所以应先按静硬度估算螺丝半径，于是验算其疲劳硬度。之外，为保证连结的气密性，除了要保证足够大的剩余预紧力，并且要选择适当的螺丝数量，保证螺丝间宽度不致过大。1．初选螺丝数量z由于螺丝分布圆周半径较大，为保证螺丝间宽度不致过大2023挤压螺纹连接，因此应采用较差的螺丝，取z=24。2．估算螺丝的轴向工作荷载F(1)螺丝组连结的最大轴向挠度FQ(2)螺丝的最大轴向工作荷载F3．估算螺丝的总拉力F0F0=F”+F=1.8F+F=2.8F=2..5=．估算螺丝半径查GB196--1981，取M30(d1=26．．139mm)。5．验算螺丝疲劳硬度故螺丝满足疲劳硬度。6．验算螺丝宽度实际螺丝宽度故螺丝宽度满足连结的气密性要求。图示为一销子轴承，用6个M10栓连结，结构宽度如图所示。两半轴承材料为HT200，其许用挤压挠度[σ]pl=。螺丝材料的许用剪挠度[τ]=92MPa，许用挤压挠度]p2=，许用拉伸挠度[σ]=。试估算该垫圈组连结容许传递的最大扭矩Tmax。

若传递的最大扭矩Tmax不变，改用普通螺丝连结2023挤压螺纹连接，试估算螺丝小d1的估算值(设两半轴承间的磨擦系数f=0.16，靠谱性系数Ks=1.2)。1．估算螺丝组连结容许传递的最大扭矩该铰制孔用螺丝连结所能传递的力矩大小遭到螺丝剪切硬度和配合面挤压硬度的阻碍。因而可按螺丝剪切硬度条件来估算Tmax，于是验算配合面挤压硬度，也可按螺丝剪切硬度和配合面挤压硬度分别求出Tmax，取其值小者。本解按第一种方式估算。验算螺丝与孔壁配合面间的挤压硬度ds——螺杆半径，ds=11mm；hmin—配合面最小接触高度，hmin=60—35=25mm；]p2小于半轴承材料的[]p1=，因此满足挤压硬度。故该垫圈组连结容许的最大扭矩Tmax=Nmm。2．改为普通螺丝连结，估算螺丝小径d1估算螺丝所需的预紧力F'，。按接合面间不发生相对滑移的条件，则有(2)估算螺丝小径d1螺纹联接检测题一、单项选择题(从给出的A、B、C、D答案中选一)当螺纹公称外径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁功耗比粗牙螺纹的自锁功耗(适于连结的螺纹牙型为三角形，这最主要是由于三角形螺纹(A．牙髓硬度高，自锁功耗好B．传动效率高；C．防振功耗好若螺纹的外径和螺旋副的磨擦系数一定，则旋紧螺帽时的效率取决于螺纹的(对于连结用螺纹，主要要求连结靠谱，自锁功耗好，故常采用(A．升角小，单线三角形螺纹D．升角大，双线三角形螺纹C．升角小，单线方形螺纹D．升角大，双线圆形螺纹A．三角形细牙螺纹B．方形螺纹C.锯齿形螺纹D．多线的三角形粗牙螺纹当螺母组连结承受竖向荷载或旋转扭矩时，该垫圈组中的螺丝(A．必受剪切力作用B．必受拉力作用C．既或许受剪切作用，也或许受拉伸作用D．同时遭到剪切与拉伸作用估算选用三角形螺纹的紧螺丝连结的拉伸硬度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸荷载降低到原先的A．1.1B．1.3C．1.25D．0.3A．螺丝的横截面受剪切B.螺母与螺丝孔配合面受挤压C．螺丝同时受剪切与挤压D．螺丝受拉伸与扭转作用在下述四种具备相似公称外径和占空比，并辅以相似配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是(A．单线圆形螺旋副B.单线方形螺旋副C．双线圆形螺旋副D，双线方形螺旋副[题10]在螺丝连结中，常常在一个螺丝上选用双螺丝．其目的是(A．增加硬度B．增加挠度11]在同一螺丝组中，螺丝的材料、直径和厚度均应相似，这是为了(A.受力均匀B．方便组装