《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 5.受复杂力系的螺栓组联接 方法:将力系向结合面形心分解成轴向、横向、旋转、反转等简单力系 例题:已知P=4800N,结合面尺寸如图,设计螺栓组联接。(尺寸、F) 150 铸铁 PI a=500P 钢 1.结构设计略 2.螺栓受力分析 1)将力向形心简化 轴向力P1=Psin=4800xsin50=3677(N 横向力P2= Posa=4800×c0s509=3085(N) 翻转力矩M=P1×160+P2×150=3677×160+3085×150=1051070(N 在P1作用下各螺栓所受工作拉力 F1=P/=36774=919(N 3)在M作用下上边螺栓受力 Fm=M/1070100179 4)在P作用下结合面不滑移条件→求拧紧力 μs[zF-c2/+e)p}=kP JXSJ
《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ 5. 受复杂力系的螺栓组联接 方法：将力系向结合面形心分解成轴向、横向、旋转、反转等简单力系。 例题：已知 P=4800N，结合面尺寸如图，设计螺栓组联接。（尺寸、F'） 解： 1. 结构设计略 2. 螺栓受力分析 1) 将力向形心简化 轴向力 P1=Psin=4800×sin500=3677(N) 横向力 P2=Pcos=4800×cos500=3085(N) 翻转力矩 M=P1×160+P2×150=3677×160+3085×150=1051070(N) 2) 在 P1 作用下各螺栓所受工作拉力 F1=P1/z=3677/4=919(N) 3) 在 M 作用下上边螺栓受力 Fmax=Mrmax/ri 2=1051070×140/(4×1402 )=1877(N) 4) 在 P2 作用下结合面不滑移条件→求拧紧力 s[zF'-c2/(c1+c2)p1]=kfP2 M F 150 220 340 150 280 160 = P P1 P2 钢 铸 铁
《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 μs=0.16,k=1.2 取:cne+c)=02则:c(en+e2)=1-c/(c+e2=08 F=队kP2/+s+ +capi/z 12×3085/0608×3677/4-6520N 5)螺栓受总拉力 工作拉力:F=F1+Fm=919+1877=2796(N) 总拉力:FeF+(/+020N 3.确定螺栓直径 1)许用应力 选材:A3:螺栓强度级别:4.6 许用应力:3=240MPa,[s=1.5, o=∞/[s]=240/1.5=160MPa) 2)螺栓直径 d1≥(4×1.3F0/o]) 1/2 =(4×1.3×7079/160×3.14)=8.6(m) 查手册:d=10mm时,d1=8.376mdn满足强度 4.校核被联接件结合面的工作能力 1)校核下端挤压 Opmax=(zF-C2/(c1+C2)P))/A+M/W =(4×652008×6377)/150×(340-220)+1051070/210705 多么w=ch =150x(340-2203)/6×340 =2107059mm3 抗弯截面模量W 由许用挤压安全系数:[s]=2.5 由手册:se=250Mpa [op=oB/[s=250/2.5=100Mpa σpmx<<[op]安全
《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ s=0.16，kf=1.2 取：c1/(c1+c2)=0.2 则：c2/(c1+c2)=1-c1/(c1+c2)=0.8 F'=[kfP2/s +c2/(c1+c2)p1]/z =[1.2×3085/+0.8×3677]/4=6520(N) 5) 螺栓受总拉力 工作拉力：F=F1+Fmax=919+1877=2796(N) 总拉力：F0=F'+(c1/(c1+c2))F=6520+0.2×2796=7079(N) 3. 确定螺栓直径 1) 许用应力 选材：A3；螺栓强度级别：4.6； 许用应力： s=240MPa，[s]=1.5， []= s/[s]= /1.5=160(MPa) 2) 螺栓直径 d1≥(4×1.3F0/[]) 1/2 =(4×1.3×7079/160×3.14)1/2=8.6(mm) 查手册： d=10mm 时，d1=8.376mmd1min 满足强度 4. 校核被联接件结合面的工作能力 1) 校核下端挤压 pmax=(zF'-c2/ (c1+c2)P1)/A+M/W =(4×6520-0.8×6377)/ (150×(340-220))+1051070/ 2107059 =1.78(Mpa) 由许用挤压安全系数：[sp]=2.5 由手册：sB=250Mpa [p]=B/[sp]= /2.5=100Mpa pmax<<[p] 安全 b h' h W=b(h-h')3/6h =150×(3403 -2203 )/6×340 =2107059mm3 抗弯截面模量 W
《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 2)校核上端缝隙 Opmax=(zF-c /(c1+c2)P1)/A-M/W =(4×608×6377/130×(3402210107/109 =0.72(Mpa)>0 不会出现缝隙 JXSJ
《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ 2) 校核上端缝隙 pmax=(zF'-c2/ (c1+c2)P1)/A-M/W =(4×6520-0.8×6377)/ (150×(340-220))-1051070/ 2107059 =0.72(Mpa)>0 不会出现缝隙