普通m8螺栓抗拉强度用于抗拉连接时会产生什么效应

抗拉设计强度的0.85倍;24.当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时,在;方向或厚度方向做成坡度不大于1:2.5的斜角;25.当对接焊缝的焊件厚度很小(≤10mm)时,;26.轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时,只要;时,对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度,因而也;27.当对接焊缝无法采用引弧板施焊时,每条焊缝的;28.在承受荷载的结构中,垂直于受力方
抗拉设计强度的
24.当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时,在对接焊缝的拼接处,应分别在焊缝的宽度方向或宽度
方向或厚度方向做成坡度不大于 1:2.5
25.当对接焊缝的焊件厚度很小(≤10mm)时,可采用 Ⅱ
坡口形式。
26.轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时,只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满足≤1.5__条件
时,对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度,因而也就不必再进行计算。
27.当对接焊缝无法采用引弧板施焊时,每条焊缝的长度计算时应减去2tmin。
28.在承受荷载的结构中,垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。
29.焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力场,材料塑性变形的发展受到限制,使钢材变脆。特别是
当焊接应力较大时,在温度较低的条件下很容易发生_低温冷脆_现象。
30.钢板对接中,采取分段施焊,厚焊缝则分层施焊,工字形顶接焊接时采用对称跳焊,上述措施的目
的在于减小焊接残余应力和焊接变形
31.焊接残余应力不影响构件的
32.螺栓连接按螺栓传力方式分 抗剪连接
抗拉连接和
抗拉抗剪连接
33.普通螺栓分
三级,其中
级和 B 级为精制螺栓,
级为粗制螺栓。
34.在螺栓连接中,最小端距是2d0。
35.剪力螺栓的破坏形式有和弯破坏 。
36.普通螺栓连接,当板叠厚度∑t〉5d时 (d-螺栓直径),连接可能产生栓杆受弯破坏破坏。
37.单个普通螺栓承压承载力设计值
小总厚度 。
38.普通螺栓连接靠栓杆抗剪和板件孔壁承压传递剪力;摩擦型高强度螺栓连接靠
传递剪力拧紧螺栓而产生的连接件的摩擦力。
39.承压型高强度螺栓仅用于承受 静 荷载和 间接承受动 荷载结构中的连接。
40.螺栓群在构件上的排列,应满足
、构造要求和 施工要求
三方面的要求。
41.螺栓连接中,规定螺栓最小容许距离的理由是:
根据受力要求和施工要求 ;规定螺栓最大容许
距离的理由是:
根据受力要求和构造要求。
42.采用螺栓连接时,栓杆发生剪断破坏,是因为
板件较厚栓杆较细
43.普通螺栓连接受剪时,限制端距e≥2d0, 是为了避免钢板被_冲剪__破坏。 Ncb?d??t?fcb,式中?t表示在同一受力方向的承压构件的较
44.单个螺栓承受剪力时,螺栓承载力应取 抗剪承载力
和承压承载力的较小值。
45.普通螺栓群承受弯矩作用时,螺栓群绕底排螺栓旋转,高强螺栓群承受弯矩作用时,螺栓群绕 _螺栓群中心旋转。
46.10.8级高强螺栓中的小数点及后面的8(即0.8)表示螺栓材料的_屈强比。
47.高强螺栓根据其受力极限状态的不同分为 摩擦型 和
承压型 两种。
48.在摩擦型高强螺栓连接计算连接板的净截面强度时,孔前传力系数可取 0.5
三、判断题
1. 试验表明:端焊缝的强度和塑性高于侧焊缝。
2.焊缝长度方向与作用力平行的角焊缝,称为正面角焊缝
3.焊缝长度方向与作用力看垂直的角焊缝,称为侧面角焊缝
4.直角角焊缝的有效厚度he?0.7hf
5.承受静荷载或间接承受动荷载的正面角焊缝与侧面角焊缝的强度设计值相同。
6.角焊缝的计算长度等于其实际长度减去2hf
角焊缝的最小焊角尺寸hfmin?,t为较薄焊件的厚度
8. 角焊缝的最大焊角尺寸hfmin?1.2t,t为较厚焊件的厚度
9. 角焊缝的最小计算长度不得小于7hf和40mm。
10.角焊缝的最大计算长度为60hf
11.侧面角焊缝的最大计算长度为60hf
12.焊接组合梁翼缘板与腹板的连接焊缝(侧焊缝)的长度不受60hf的限制。
13.在搭接连接中,搭接长度不得小于焊件厚度的5倍,且不得小于30mm.
14.对接焊缝的强度计算方法和焊件强度计算方法是一样的。
15.对接焊缝当不采用引弧板时,焊缝的计算长度为其实际长度减去2倍的较厚焊件厚度 ×
16.在对接焊缝的拼接处,当焊件宽度不同或厚度在一侧相差4mm以上时,应分别从宽度方向或厚度方
向从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角。
17.对焊透的对接焊缝,当满足下列条件之一者,强度已满足,无需进行强度验算: √
① 焊缝质量得以保证(即一、二级焊缝);② 焊缝有效截面不低于焊件有效截面(即采用引弧板)。
18.一、二、三级对接焊缝的抗拉强度与母材强度相同。
19.焊接残余应力是自相平衡的。
20.焊接残余应力不影响构件的整体稳定。
21.焊接残余应力不影响构件的刚度。
22.焊接残余应力不影响构件的静力强度。
23.焊接残余应力不影响构件的疲劳强度。
24.任何螺栓连接的构件,由于孔洞对构件截面有削弱,所以,强度验算只需要对净截面进行。×
25.栓钉杆直径越小,被连板件越厚,越有可能栓钉杆与孔壁间挤压控制受剪栓钉单个栓钉承载力。×
26.普通螺栓是通过拧紧螺栓而产生的连接件的摩擦力来传力的;
27.摩擦型高强螺栓是通过栓杆抗剪和板件孔壁承压来传力的。
28.摩擦型高强螺栓比承压型高强螺栓抗剪连接的变形大。
29.承压型高强螺栓仅用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中的连接。
30.普通螺栓群承受弯矩作用时,螺栓群绕螺栓群中心旋转。
31.高强螺栓群承受弯矩作用时,螺栓群绕底排螺栓旋转。
32采用螺栓连接时,栓杆发生剪断破坏,是因为连接板件较薄,栓杆较粗。
33. 在螺栓连接中,最小端距是1.5d0。
34. 摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别是预拉力不同。
35. 高强度螺栓摩擦型连接中,一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值与螺栓的传力摩擦面数无关。×
36. 高强度螺栓摩擦型连接中,一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值与螺栓的预拉力有关。√
37.采用高强度螺栓摩擦型连接,承受剪力作用,在达到极限状态之前摩擦面产生滑动,栓杆与孔壁产
生挤压力。
39.摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是设计计算时所取极限状态不同。 √
40.普通螺栓群偏心受拉时,按弹性设计方法以,根据偏心距的大小可能出现小偏心受拉和大偏心受拉
两种情况。
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螺纹连接(Threaded connection)是一种可拆卸的固定连接,具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点,广泛应用于机械工程、连接结构领域。
Threaded connection
传统的螺纹检测方法是利用进行接触或利用进行人工测量,工作量大,工作效效率规的低,测量结果易受人为影响。在接触式测量中,螺纹量规易磨损,从而影响,更换的成本也高。另外,在有些工作场合人工难以完成检测工作。为此,需要自动的螺纹检测设备来解决螺纹检测的瓶颈问题,以提高紧固件企业的效益。
要区分不同的螺纹,就要掌握说明螺纹特点的一些参数。以广泛应用的圆柱普通螺纹为例,螺纹的主要参数如下:(1)大径d(外径)(D)——与外螺纹牙顶相重合的假想直径——亦称(2)小径(内径)d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径,在强度计算中作危险剖面的计算直径(3)中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径 d2≈0.5(d+d1)(4)P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离(5) 导程(S)——同一上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离(6) 线数n——螺纹螺旋线数目,一般为便于制造n≤4;螺距、导程、线数之间关系:L=nP(7) ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。(8) α——螺纹轴向平面内两侧边的夹角;牙型斜角β指螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。对称牙型。
πd2S ψ将一绕在直径为d2的圆柱表面上,使底边ab与的底边重合,则三角形的斜边在圆柱体表面形成一条螺旋线。三角形的斜边与底边的夹角λ,称为螺旋线升角。若取一,使其平面始终通过圆柱体的轴线并沿着螺旋线运动,则这平面图形在空间形成一个螺旋形体,称为螺纹。根据平面图形的形状,螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹等。根据螺旋线的绕行方向,可分为和,规定将螺纹直立时螺旋线向右上升为右旋螺纹,向左上升为左旋螺纹。机械制造中一般采用右旋螺纹,有特殊要求时,才采用左旋螺纹。根据螺旋线的数目,可分为单线螺纹和等距排列的。为了制造方便,螺纹一般不超过4线。
类型  特点和应用螺栓连接用于连接两个较薄零件。在被连接件上开有通孔。的杆与孔之间有间隙,通孔的加工要求低,结构简单,装拆方便,应用广泛。(GB/T 27)孔与螺杆常采用如H7/,H7/n6。这种连接能精确固定被连接件的相对位置。适于承受横向载荷,但孔的要求较高,常采用配钻,铰连接用于被连接件之一较厚,不宜于用螺栓连接,较厚的被连接件强度较差,又需经常拆卸的场合。在厚零件上加工出螺纹孔,薄零件上加工光孔,螺栓拧入螺纹孔中,用螺母压紧薄零件。在拆卸时,只需旋下螺母而不必拆下双头螺栓。可避免大型被连接件上的螺纹孔损坏螺钉连接螺栓(或螺钉)直接拧入被连接件的螺纹孔中,不用螺母。结构比双头螺栓简单,紧凑。用于两个被连接件中一个较厚,但不需经常拆卸,以免螺纹孔损坏连接利用拧入零件螺纹孔中的螺纹末端顶住另一零件的表面或顶入另一零件上的凹坑中,以固定两个零件的相对位置。这种连接方式结构简单,有的可任意改变零件在周向或轴向的位置,以便调整,如电器开关旋钮的固定沉头螺钉用于强度要求不高,螺纹直径小于10mm的场合。螺钉头部或局部沉入被连接件,这种结构多用于要求外表面平整的场合,如仪表面板用于连接强度要求不高的场合。但一般应先预先制出底孔。若采用带钻头部分的自钻自攻螺钉,则不需预制底孔,用于有色金属,木材等连接一般用于木结构的连接。木质件视其材质的硬度和木螺钉的长度,可以不预制或制出一定大小,深度的预制孔连接其螺纹为弧形三角界面,螺钉经表面淬硬,可拧入金属材料的预制孔中,挤压形成内螺纹。挤压形成的内螺纹比切制的提高强度30%以上。螺钉的做小为800MPa。自攻锁紧螺钉有低拧紧力矩,高锁紧性能,已在家用电器,电工和中大量使用紧固件-组合件连接垫圈与外螺纹紧固件由标准间专业厂生产后组装成套供应。我国与1988年发布个23个紧固件组合件生产标准。这种连接件使用方便,省时,安全可靠,常用于紧密采用紧固件连接的场合,如电器柜的
布置螺栓组包括确定螺栓组中的螺栓数目并给出每个螺栓的位置。应力求使各螺栓受力均匀并且较小,避免螺栓受附加载荷,还应有利于加工和装配。1〕处的零件形状应尽量简单,最好是方形,圆形或矩形,同一圆周上的螺栓数目应采用4,6,8,12,等,以便加工时分度。应使螺栓组的与零件接合面的形心重合,最好有两个互相垂直的,以便于加工和计算,常把接合面中间挖空,以减少接合面加工量和接合面的影响,还可以提高连接刚度。2〕受力矩的螺栓组,螺栓应远离对称轴,以减少螺栓受力。3〕受横向力的螺栓组,沿受力方向布置的螺栓不宜超过6-8个,以免各螺栓受力严重不均匀。4〕同一螺栓组所用的紧固件的形状,尺寸,材料等应一致,以便于加工和装配。5〕为装配螺纹连接时,工具应有足够的操作空间,应保证一定的扳手空间尺寸。
螺纹是螺纹联结和的关键部分,现将机械中几种常用螺纹的特点和应用介绍如下:1. 螺纹大,自锁性能好,而且牙根厚、强度高,故多用于联接。常用的有普通螺纹、和圆柱。(1)普通螺纹:国家标准中,把牙型角α = 60°的三角形称为普通螺纹,d为。同一公称直径可以有多种的螺纹,其中螺距最大的称为粗牙螺纹,其余都称为细牙螺纹,粗牙螺纹应用最广。细牙螺纹的小径大、升角小,因而自锁性能好、强度高,但不耐磨、易滑扣,适用于薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构的调整。普通螺纹的见教材表9—1。(2).英制螺纹:牙型角α = 55°,以英寸为单位,螺距以每英寸的牙数表示,也有粗牙、细牙之分。主要是英、美等国使用,国内一般仅在修配中使用。2. 圆柱管螺纹牙型角α = 55°,牙顶呈圆弧形,旋合螺纹间无径向间隙,紧密性好,公称直径为管子的(图9-8c),广泛用于水、煤气、润滑等管路系统联接中。3. 牙型为正方形,牙型角α = 0°,牙厚为螺距的一半,较小,效率较高,但牙根强度较低,螺纹磨损后造成的轴向间隙难以补偿,对中精度低,且精加工较困难,因此,这种螺纹已较少采用。
受力分析、效率和自锁
§9—2螺旋副的受力分析、效率和自锁
(牙型角α=0)1.受力分析中,螺母所受到的轴向载荷Q是沿螺纹各圈分布的,为便于分析,用集中载荷Q代替,并设Q作用于中径d2圆周的一点上。这样,当螺母相对于螺杆等速旋转时,可看作为一滑块(螺母)沿着以d2展开,斜度为l的斜面上等速滑动。匀速拧紧螺母时,相当于以水平力推力F推动滑块沿斜面等速向上滑动。设法向反力为N,则摩擦力为fN,f为,ρ 为,ρ = arc f。由于滑块沿斜面上升时,摩擦力向下,故总反力R与Q的的夹角为λ+ρ 。的平衡条件可知,R、F和Q三力组成力封闭三角形,由图可得:FQyd2 使滑块所需要的水平力等速上升: Ft=Qtan(ф+ρ)等速上升所需力矩:T= Ftd2/2= Qtan(ф+ρ)d2/2等速下降: Ft=Qtan(ф—ρ)等速上升所需力矩:T= Ftd2/2= Qtan(ф—ρ)d2/22.螺纹的自锁螺母等速松退时的受力分析:观察教材图9—10,此时相当于滑块沿斜面等速下滑,由力的封闭三角形,得: 若ф≤ρ,则F≤0,这时必须加一反向作用力F才会使滑块下滑,若不加外力,则不论Q有多大,滑块也不会下滑,这种现象叫&自锁&。自锁条件:ф≤ρ3.螺旋副的效率为有效功W2与输入功W1之比。螺母在力矩T作用下转动一周时,输入功W1=2лT,此时升举重物所作的有效功W2=QS;故螺旋副的效率为:η=W2/W1=QS/2лT=tanф/ tan(ф+ρ)。
非矩形螺纹
螺纹的α≠0时的螺纹为非,如教材图9—11所示。非矩形螺纹的螺杆和螺母相对转动时,可看成楔形滑块沿楔形斜面移动;平面时法向反力N=Q; 平面时摩擦力Ff =fN =fQ;楔形面时法向反力N/=Q/cosβ;楔形面摩擦力Ff! =f N/ =fQ/ cosβ;令f/ =f/ cosβ称。Ff! =f/Q;楔形面和矩形螺纹的摩擦力相比,与当量摩擦系数对应的摩擦角称为,用ρV 表示。拧紧螺母时所需的水平推力及转矩:由于矩形螺纹与非矩形螺纹的运动关系相同,将ρV代替ρ后可得:使滑块等速运动所需要的水平力等速上升: Ft=Qtan(ф+ρV)等速上升所需力矩: T= Ftd2/2= Qtan(ф+ρV)d2/2等速下降: Ft=Qtan(ф—ρV)等速上升所需力矩: T= Ftd2/2= Qtan(ф—ρV)d2/2自锁条件:ф≤ρV效率为:η=W2/W1=QS/2лT=tanф/ tan(ф+ρV)。由于螺纹的β=α/2=300;β=α/2=150;锯齿形螺纹β=3;矩形螺纹β=0,所以各种螺纹的当量摩擦系数之间有如下关系:三角&fv梯形&fv锯齿&fv矩形可见,三角形螺纹的fv大,自锁性能好,且牙根强度高,故常用于联结。梯形、锯齿形及矩形螺纹,多用于传动。
基本类型及预紧和防松
§9—3 螺纹联接的基本类型及预紧和防松螺纹联接的基本类型1.螺栓联接被联接件的孔中不切制螺纹,装拆方便。如教材图9-12a为联接,螺栓与孔之间有间隙,由于加工简便,成本低,所以应用最广。如教材图9-12b为铰制孔用螺栓联接,被联接件上孔用高精度加工而成,螺栓杆与孔之间一般采用,主要用于需要螺栓承受横向载荷或需靠螺杆精确固定被联接件相对位置的场合。2.双头联接使用两端均有螺纹的螺柱,一端旋入并紧定在较厚被联接件的螺纹孔中,另一端穿过较薄被联接件的通孔。适用于被联接件较厚,要求结构紧凑和经常拆装的场合。3. 螺钉联接螺钉直接旋入被联接件的螺纹孔中,结构较简单,适用于被联接件之一较厚,或另一端不能装螺母的场合。但经常拆装会使螺纹孔磨损,导致被联接件过早失效,所以不适用于经常拆装的场合。4. 联接将紧定螺钉拧入一零件的螺纹孔中,其末端顶住另一零件的表面,或顶入相应的凹坑中。常用于固定两个零件的相对位置,并可传递不大的力或转矩。联接件螺纹联接件品种很多,大都已标准化。常用的标准螺纹联接件有螺栓、螺钉、双头螺柱、紧定螺钉、螺母和垫圈。普通螺栓 六角头:小六角头,标准六角头,大六角头1)螺栓 圆柱头(内六角)——螺纹部分直径较小螺栓 粗制精制——机械制造中常用2)——两端带螺纹 A型——有 施入端长度也各有不同。B型——无退刀槽3)螺钉种类繁多半圆头 一字槽平圆头 十字槽 共有按头部形状 六角头 头部起子槽 内六角孔圆柱头 一字加十字槽沉头要求全螺纹与螺栓区别 要求螺纹部分直径较粗4)紧定螺钉 锥端——适于零件较低不常拆卸常合末端 平端——接触面积大、不伤零件表面,用于顶紧硬度较大的平面,适于经常拆卸圆柱端——压入轴上凹抗中,适于紧定空心轴上零件的位置适于较轻材料和金属薄板5)——由螺钉攻出螺纹6)螺母 :标准,扁,厚(与带翅垫圈)+止退垫圈——带有缺口,应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中,外舌嵌入圆螺母的槽内,螺母即被锁紧。螺母 粗制精制 粗制平垫 精制 A型普通垫圈 斜垫 B型——带倒角7)垫圈 ()——起防松作用带翅垫圈等 螺纹联接的预紧 螺纹联接 松联接——在装配时不拧紧,只存受外载时才受到力的作用——用紧联接——在装配时需拧紧,即在承载时,已预先受力,QP预紧目的:保持正常工作。如汽缸螺栓联接,有紧密性要求,防漏气,接触面积要大性,靠摩擦力工作时,增大刚性等。增大刚性:增加联接刚度、紧密性和提高防松能力1. 拧紧力矩TΣ在预紧螺栓联接时,加在扳手上的力矩TΣ必须克服螺旋副中的螺纹力矩T和螺母与支撑面之间的TfTΣ=T+TfT=F0tan(ф+ρV)d2/2Tf=fc* F0* rf支撑面间的摩擦半径, fc为摩擦系数。TΣ=0.2 F0*d*10式中:TΣ的单位N.m; d的单位为mm.。2. 预紧力的控制通过测和完力矩扳手控制扳手力矩大小。
螺纹联接的防松
螺纹连接一般具有自锁性,此外螺母及螺栓头部的支撑面上的摩擦力也有防松作用,故拧紧后一般不会松脱。但在冲击、振动或变载荷作用下,以及在高温或温度变化较大时,之间的摩擦力会顺时减小或消失,联接就可能松动。防松的关键就是防松螺旋钢的相对转动。1. 摩擦防松(1)弹簧垫片:如图教材图9—23所示;利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。(2)对顶螺母:如图教材图9—24所示;增加摩擦放松;(3):如图教材图9—25所示;增加摩擦放松;2. 机械放松与,见教材图9—26;圆螺母与止动垫圈,见教材图9—27;带翅垫片,见教材图9—28。3. 变为不可拆联接端铆、冲点(破坏螺纹)见教材图9—29、。
螺纹联接的强度计算
§9—4 螺纹联接的强度计算螺栓联接强度计算的目的,主要是根据联接的结构形式、材料性质和载荷状态等条件,分析螺栓的受力和失效形式,然后按相应的计算准则计算d1,再按照标准选定d和P等。螺栓其余部分尺寸及螺母、垫圈等,一般都可根据d直接从标准中选定,因为时,已经考虑了螺栓、螺母的各部分及垫圈的等强度和制造、装配等要求。需要说明的是,螺栓联接、螺钉联接和双头螺柱联接的失效形式和计算方法基本相同,所以,本节对螺栓联接计算的讨论,其结论对螺钉联接和双头螺柱联接也基本适用。松螺栓联接松螺栓联接的特点是装配时不拧紧螺母,在承受工作载荷前,联接并不受力。这种联接只能承受静载荷,故应用不广。教材图9-30所示起重中的螺栓联接就是典型的例子。当承受轴向工作载荷F(N)时,螺纹部分的强度条件为:设计公式为:式中:d1——螺杆危险截面直径(mm)[σ]——许用拉应力 N/mm2 (MPa) 见教材表9—6.
紧螺栓联接
1.采用普通螺栓工作时联接受到与螺栓轴线相垂直的外载荷FR的作用。被联接件在的作用下相互压紧,依靠结合面产生的摩擦力来抗衡外载荷,从而避免产生相对移动。显然,无论工作前还是工作后,螺栓本身仅受装配时由于拧紧螺母而产生的预紧力和阻力矩的作用。预紧力使螺栓危险截面上产生拉应力:F0f*z*m≥KFR FR≥KFR/ f*z*m式中:z ——联接螺栓的数目;m ——结合面数目;f ——结合面间,对于钢或铸铁的干燥加工表面,可取f =0.1~0.15;K ——可靠性系数,亦称防滑系数,通常取K =1.1~1.3。由此可得,单个螺栓所需的预紧应力为:б=4F0/π 若计入扭转的影响,强度条件为:设计公式为:式中:[σ]——许用拉应力 N/mm2 (MPa) 见教材表9—6。3. 采用铰制孔用螺栓绞制孔用螺栓联接一般均需拧紧,由预紧力产生的拉应力对联接强度的 影响可以不计。螺栓杆受横向工作载荷FR时,条件为:螺栓杆或孔壁的挤压强度条件:式中:ds-螺栓杆直径(mm);Z-联接螺栓数;m-数;[τ]-螺栓的许用(MPa);查教材表9—6。[σp]-螺栓杆或孔壁中的低强度材料的许用挤压用力(MPa);(查表教材9—6)h-螺栓杆与孔壁间的最小高度。4、中压强P对每个螺栓产生的轴向工作载荷为: F=p(лD2/4)/Z式中:Z为联接螺栓个数。p为气缸内的压强Mpa。未拧紧未受工作载荷时螺栓情况:如上图预紧前;拧紧后未受工作载荷时螺栓受预紧力F0作用:如上图的预紧。拧紧后受工作载荷时螺栓受到总拉力FΣ作用: FΣ=F+ F0此时,由于螺栓受工作载荷F的作用,伸长量又增加了δ2,被联接件间随螺栓伸长而被放松了δ2,故其压紧力由F0减小到F0&,被联接件作用与螺栓的反作用力也应为F0&, F0&称为剩余预紧力。剩余预紧力F0&值可参照教材表9-3选取。选取了F0&后,用FΣ=F+ F0计算出螺栓的总拉力FΣ的值。然后代入下式:强度计算为:设计公式为:根据受工作载荷F的伸长量与被联接件回弹变形量相等的关系,可导出预紧力F0与剩余预紧力F0/的关系为:F0= F0/+(1—Kc)F;式中:Kc=C1/(C1+C2),Kc称相对见教材表9—4;C1为螺栓刚度;C2为被联接件刚度。FΣ=F+ F0/=F0+ C1F/(C1+C2)。由上式可知,当螺栓受轴向工作载荷由0至F之间变化时,螺栓中总的拉力的变化范围是F0~FΣ。
①螺纹参数基于PC架构,主要由照明系统、和光路成像系统、、、、机械检测系统以及电控系统等组成。测量时,经照明系统照明后,通过CCD相机和光路成像系统采集紧固件的螺纹图像,然后经过图像采集卡,将数字化图像传到计算机,计算机对该按相应算法处理后,计算出螺纹的、螺距和中径等参数,并与标准进行比较,计算出偏差。②软件系统螺纹参数自动检测的软件系统主要包括系统控制模块图像处理模块等。系统控制模块:初始化;完成系统图像接口卡及标准参数的初始化配置。图像操作;采集并保存8位的灰色图像,捕获图像到内存。图像处理模块:图像处理模块包括减少噪声、突出螺纹轮廓边缘信息的算法,检测和提取轮廓边缘信息的和提取算法,测量数字图像实际尺寸的系统标定算法,以及用于计算螺纹参数的算法等。
①螺纹夹角的测量螺纹夹角也叫牙型角。螺纹夹角的测量可通过测量侧面角来实现,螺纹侧面角是螺纹侧面与螺纹轴线的垂直面之间的夹角。螺纹牙的近似轮廓在螺纹两侧直线段采样,对采样点进行直线。②的测量螺距是指螺纹上某一点至相邻螺纹牙上对应点之间的距离。测量时必须平行于螺纹轴线。③的测量螺纹中径是中径线沿垂直于轴线距离,中径线是一个假想的线。
采用,设计螺纹参数测量自动检测系统,并对试样的螺纹夹角、螺距和中径等参数进行测量。测量结果表明,螺纹参数在规定的误差范围之内。由于具有高效和可靠的特点,经过进一步考察,认为可用于生产实践中。
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