1、一方形盖板用四个螺栓与箱体连接,其结构尺寸如图所示
盖板中心 O 点的吊环受拉力 FQ=20000N,设剩余预紧力 F″=0
6F, F 为螺栓所受的轴向工作载荷
试求:(1)螺栓所受的总拉力 F
,并计算确定螺栓直径(螺栓材料为 45 号钢,性能等级为级)
(2)如因制造误差,吊环由 O 点移到 O′点,且OO′=5mm,求受力最大螺栓所受的总拉力 F
,并校核(1)中确定的螺栓的强度
解题要点:(1)吊环中心在 O 点时: 此螺栓的受力属于既受预紧力 F′作用又受轴向工作载荷 F 作用的情况
根据题给条件,可求出螺栓的总拉力: F0=F″+F=0
6F+F=1
6F而轴向工作载荷 F 是由轴向载荷 FQ引起的,故有: 题 15—7 图 ∴ 螺栓材料 45 号钢、性能等级为级时, ,查表 11—5a 取 S=3,则/S=480/3MPa=160MPa ,故 查 GB196-81,取 M12(d1=10
106mm>9
097mm)
(2)吊环中心移至 O′点时:首先将载荷 FQ向 O 点简化,得一轴向载荷 FQ和一翻转力矩 M
M 使盖板有绕螺栓 1 和3 中心连线翻转的趋势
显然螺栓 4 受力最大,其轴向工作载荷为 ∴ ∴ 故吊环中心偏移至 O′点后,螺栓强度仍足够
分析与思考:(1)紧螺栓连接的工作拉力为脉动变化时,螺栓总拉力是如何变化的试画出其受力变形图,并加以说明
答:总拉力,受力变形图见主教材图 11-16
(2)提高螺栓连接强度的措施有哪些这些措施中哪些主要是针对静强度哪些主要是针对疲劳强度答:措施有:1)改善螺纹牙间的载荷分配;2)减少螺栓的应力幅;3)采纳合理制造工艺;4)避开附加弯曲应力;5)减少应力集中
第 1)种措施主要对静强度,其余四种主要针对疲劳强度
2、如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图:(1)当工作载荷为 2000N 时