螺栓与螺栓组联接实验测试分析装置,QY-JXSX26

螺栓组联接结构设计的主要目的,在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式,力求各螺栓和联接接合面间受力均匀,便于加工和装配。为此,设计时应综合考虑以下几方面的问题:
1)联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形,环形,矩形,框形,三角形等。这样不但便于加工制造,而且便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合,从而保证接合面受力比较均匀。
2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓,以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时,应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时,应采用销,套筒,键等抗剪零件来承受横向载荷,以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。
3)螺栓排列应有合理的间距,边距。布置螺栓时,各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离,应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸(下图)可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接,螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。
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注:表中d为螺纹公称直径。
4)分布在同一圆周上的螺栓数目,应取成4,6,8等偶数,以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料,直径和长度均应相同。
5)避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外,还应在工艺上保证被联接件,螺母和螺栓头部的支承面平整,并与螺栓轴线相垂直。对于在铸,锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时,应制成凸台或沉头座。当支承面为倾斜表面时,应采用斜面垫圈等。
螺栓组联接的受力分析
进行螺栓组联接受力分析的目的是,根据联接的结构和受载情况,求出受力最大的螺栓及其所受的力,以便进行螺栓联接的强度计算。
为了简化计算,在分析螺栓组联接的受力时,假设所有螺栓的材料,直径,长度和预紧力均相同;螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合;受载后联接接合面仍保持为平面。下面针对几种典型的受载情况,分别加以讨论。
1).受横向载荷的螺栓组联接
横向载荷的作用线与螺栓轴线垂直,并通过螺栓组的对称中心。当采用螺栓杆与孔壁间留有间隙的普通螺栓联接时。靠联接预紧后在接合面间产生的摩擦力来抵抗横向载荷;当采用铰制孔用螺栓联接时,靠螺栓杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷。虽然两者的传力方式不同,但计算时可近似地认为,在横向总载荷F∑的作用下,各螺栓所承担的工作载荷是均等的。
2).受转矩的螺栓组联接
转矩T作用在联接接合面内,在转拒T的作用下,底板将绕通过螺栓组对称中心O并与接合面相垂直的轴线转动。为了防止底板转动,可以采用普通螺栓联接,也可以采用铰制孔用螺栓联接。其传力方式和受横向载荷的螺栓组联接相同。 采用普通螺栓时,靠联接领紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩T。假设各螺栓的预紧程度相同,即各螺栓的预紧力均为Qp,则各螺栓联接处产生的摩擦力均相等,并假设此摩擦力集中作用在螺栓中心处。
3).受轴向载荷的螺栓组联接
下图为一受轴向总载荷F的汽缸盖螺栓组联接。F的作用线与螺栓轴线平行,并通过螺栓组的对称中心O。计算时,认为各螺栓平均受载,则每个螺栓所受的轴向工作载荷为
螺栓与螺栓组联接实验测试分析装置,QY-JXSX26
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4).受倾覆力矩的螺栓组联接
下图a为一受倾覆力矩的底板螺栓组联接。倾覆力矩M作用在通过x-x轴并垂直于联接接合面的对称平面内。底板承受倾覆力矩前,由于螺栓已拧紧,螺栓受预紧力Qp,有均匀的伸长;地基在各螺栓的Qp作用下.有均匀的压缩,如图b所示。当底板受到倾覆力矩作用后,它绕轴线O—O倾转一个角度,假定仍保持为平面。此时,在轴线O-O左侧,地基被放松,螺栓被进一步拉伸,在右侧,螺栓被放松,地基被进一步压缩。底板的受力情况如图c所示。螺栓与螺栓组联接实验测试分析装置,QY-JXSX26
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QY-JXSX26螺栓与螺栓组联接实验测试分析数据采集装置是采用现代测试技术,利用传感器器及计算机既可对单个螺栓联接进行静、动态参数采集、处理、仿真,完成螺栓应力与变形的测试与分析实验;可对螺栓组应力与变形的测试与分析实验,测量数据稳定。
实验项目
1、单个紧联接螺栓四种不同刚度的联接件和被联接件静、动态受力与变形实验:
(1)刚性垫片、无锥塞联接的静、动态实验;
(2)刚性垫片、有锥塞联接的静、动态实验;
(3)弹性垫片、无锥塞联接的静、动态实验;
(4)弹性垫片、有锥塞联接的静、动态实验;
绘制螺栓和被联接件受力与变形的静、动态曲线。
2、完成螺栓组联接特性(测定螺栓组的载荷分布)实验,绘制螺栓组的载荷分布的静态曲线。
3、了解单个螺栓在拧紧过程中各部分的受力情况。
4、了解单个螺栓受静态轴向载荷时的变形规律。
5、观察单个螺栓动应力幅值的变化,以验证提高螺栓联接强度的各项措施。
6、电阻应变片灵敏度系数测量实验。