题目
提高螺纹联接强度的措施有哪些?
提高螺纹联接强度的措施有哪些?
题目解答
答案
答:1)改善螺纹牙间的载荷分配不均;2)减小螺栓的应力幅;3)减小螺栓的应力集中;4)避免螺栓的附加载荷(弯曲应力);5)采用合理的制造工艺。19、为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈?或者说,为什么使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度?答:因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等,第一圈螺纹受载最大,约为总载荷的1/3,逐圈递减,第八圈螺纹几乎不受载,第十圈没用,所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。
解析
考查要点:本题主要考查螺纹联接强度的提升措施及螺母螺纹圈数对联接强度的影响。
解题核心思路:
- 提高螺纹联接强度需从载荷分布、应力分析、制造工艺等角度切入,理解各因素对强度的综合影响。
- 螺母圈数限制的关键在于受力变形导致载荷分布不均,需明确各圈螺纹的实际承载规律。
破题关键点:
- 载荷均衡:减少螺纹间载荷分配不均。
- 应力控制:降低应力幅和应力集中,避免附加载荷。
- 工艺优化:通过合理设计和制造提升强度。
提高螺纹联接强度的措施
1. 改善螺纹牙间的载荷分配不均
螺纹联接中,螺母与螺栓接触的各圈螺纹载荷分布不均,第一圈螺纹承担最大载荷。通过增大螺纹接触面或使用弹性垫圈可改善载荷分配。
2. 减小螺栓的应力幅
应力幅是交变应力的波动值,可通过提高材料强度、减小应力集中(如倒角去棱)或避免过载来降低。
3. 减小螺栓的应力集中
应力集中由几何突变(如螺纹根部、倒角不足)引起。倒角去棱、增加过渡圆弧可有效分散应力。
4. 避免螺栓的附加载荷
附加载荷(如弯曲应力)由偏斜安装或螺栓头/螺母支承面不平导致。保证同轴安装、增加支承面刚性可避免此问题。
5. 采用合理的制造工艺
表面强化(如滚压、喷丸)和精确加工可提升螺纹表面质量,减少应力集中。
螺母螺纹圈数不宜超过10圈的原因
受力变形规律
螺母受力后,各圈螺纹载荷逐圈递减:第一圈承担约总载荷的1/3,第八圈几乎不受载,第十圈无效。
过厚螺母的局限性
增加螺母圈数无法显著提升承载能力,因新增圈数几乎不参与受力,且可能引入装配困难或材料浪费。