螺栓组受力分析的设计示例.doc

例题11—1如图11—14所示，矩形钢板用4个螺栓固定在铸铁支架上受悬臂载荷F=12000N,接合面间的摩擦系数f二0.15，可靠性系数K=1.2,£fl=400mm,a=100mm试求：（1）用铰制孔螺栓连接时，受载最大的螺栓所受的横向剪切力；（2）普通螺栓连接时，螺栓所需的预紧力解题分析本题螺栓组连接受横向载荷和旋转力矩共同作用解题时，首先要将作用于钢板上的外载荷向螺栓组连接的接合面形心简化，得出该螺栓组连接受横向载荷和旋转力矩两种简单载荷作用的结论然后将这两种简单载荷分配给各螺栓，找出受力最大的螺栓，利用力的叠加原理求出合成载荷，如图11—15所示若螺栓组采用铰制孔螺栓，则通过挤压传递横向载荷若采用普通螺栓连接，则采用连接面上足够的摩擦力来传递横向载荷此时，应按螺栓所需的横向载荷，求出预紧力具体受力分析步骤见表11—4图11—14托架螺栓组连接图Fs2图11—15托架螺栓组连接的受力分析表11—4螺栓组连接的受力分析步骤设计项目计算内容和依据计算结果将载荷F向螺栓组连接的接合面形心O点简化，则有£F=12000N1.将载荷£简化F=12000N£T=4.8x106T=Fx/=12000x400=4.8x106N•mm£N•mm在横向力F作用下，各个螺栓所受的横向载荷F大小XS1相同，方向与F相同。

F=F/4=12000/4=3000NS1X而在旋转力矩T作用下，由于各个螺栓中心至形心O点的距离相等，所以各个螺栓所受的横向载荷F大小也相同,S22.确定各但方向各垂直于螺栓中心与形心O的连线个螺栓所各螺栓中心至形心O点的距离为F=3000NS1受的横向r=\a2+a2=.1002+1002=141.4mmaF=8487NS2载荷F=10820Nmax所以F=—=4.8X10°=8487NS24r4x141.4a由图11—15可知，螺栓1和2所受两力的夹角a最小,故螺栓1和2所受横向载荷最大，即F=JF2+F2+2FFcosaSmaxS1S2S1S2=、30002+84872+2x3000x8487xcos45二10820N3.用铰制由上述计算单个螺栓受最大横向载荷孔螺栓连F=10820NoSmax普通螺栓连接在预紧力作用下利用接合面的摩擦力来传递横向载荷普通螺栓的横向载荷的分析同上，则:4.用普通螺栓连接对于单个受力最大的螺栓，由fF=KF得0fSmax铰制孔螺栓连接时，最大横向载F=10820NSmax普通螺栓连接时，螺栓所需的预紧力F二86560N0F=KfFSmax=1.2x10820=86560N0f0.15。