螺纹连接强度的计算

P HH1b

已知条件：M20X1.5 d1=18.376 d2=19.026 螺纹各圈牙的受力不均匀系数：Kz=0.6 旋合长度： L=23 旋合圈数： Z=15.33

原始三角形高度：H=1.732/2P=1.3 实际牙高：H1=0.54P=0.81 牙根宽：b=0.75P=1.13 间隙：B=0.08p=0.12

螺纹材料: 45 屈服强度360MPa 抗拉强度 600Mpa n=5(交变载荷) 系统压力P=17.5Mpa 活塞杆d=28 缸套D=65 推力F=PA=47270N

请校核螺纹的连接强度：

1：螺纹的抗剪强度校验：

0.81.096Mpa Fs47270/(0.563.1418.3761.1315.33)84.4MPa Kzπd1bZ故抗剪强度足够。

2：抗弯强度校核：(σw)

(σw)：许用弯曲应力为: 0.4*360(屈服极限)=144MPa

3FH1

w347270/(0.563.1418.3761.131.1315.33)224MPa Kzπd1bbZ故其抗弯强度不足：

3: 螺纹面抗挤压校验(σp)

p为0.5屈服强度为0.5360180MPa

pFKzπd2H1Z47270/(0.563.1419.0260.8115.33)113.73MPa

故其抗挤压强度足够。

0.08P

4: 螺纹抗拉强度效验 (σ)

为许用抗拉强度，对于钢来说=σb/5=120Mpa

dc 螺纹计算直径: dc=( d+d1-H/6)/2=(20+18.376-1.3/6)/2=19.08mm

4F447270/(3.1419.0819.08)165.325MPa πdc2故其抗拉强度不足。

例1-1 钢制液压油缸如图10-21所示，油缸壁厚为10mm，油压p=1.6MPa，

D=160mm，试计算上盖的螺栓联接和螺栓分布圆直径解 (1) 决定螺栓工作载荷

为 。

暂取螺栓数z=8，则每个螺栓承受的平均轴向工作载荷

(2) 决定螺栓总拉伸载荷

=1.8

，由式(10-14)可得

对于压力容器取残余预紧力

(3) 求螺栓直径 选取螺栓材料为45钢

=355MPa(表9-1)，装配时不要求严格控制预紧力，按表10-7暂取

MPa。 由式(10-12)得螺纹的小径为

安全系数S=3，螺栓许用应力为

查表10-1，取M16螺栓(小径

=13.835mm)。按照表10-7可知所取安全系数S=3是正确的。

为保证容器结合面密封可靠，允许的螺栓间距l()为： p≤1.6MPa时，l≤7d； p=(1.6～10)MPa时，l≤4.5d； p=(10～30)MPa时，l≤(4～3)d。 这里d为螺栓公称直径。 (4) 决定螺栓分布圆直径

螺栓置于凸缘中部。从图10-9可以决定螺栓分布圆直径

为

=220mm

=d+2e+2×10=160+2[16+(3～6)]+2×10=218～224 mm 取

和z合宜。 注

]又与螺纹直径有关，所以常需采用

螺栓间距 l 为

当 p≤1.6MPa时，l≤7d=7×16=112 mm，所以选取的 在本例题中，求螺纹直径时要用到许用应力[

]，而[

试算法。这种方法在其他零件设计计算中还要经常用到。