第五章 螺纹连接和螺旋传动
受拉螺栓连接
1、受轴向力F Σ
每个螺栓所受轴向工作载荷：z F F /∑=
z ：螺栓数目； F ：每个螺栓所受工作载荷
2、受横向力F Σ 每个螺栓预紧力：fiz
F K F s ∑>
f
：接合面摩擦系数；i ：接合面对数；s K ：防滑系数；
z ：螺栓数目
3、受旋转力矩T 每个螺栓所受预紧力：∑=≥
n
i i
s r f T K F 10
s K ：防滑系数；
f
：摩擦系数；
4、受翻转力矩M
螺栓受最大工作载荷：∑=≥
z
i i
L
ML F 1
2max
max
m ax L ：最远螺栓距离
受剪螺栓连接
5、受横向力F Σ（铰制孔用螺栓） 每个螺栓所受工作剪力：z F F
/∑=
z ：螺栓数目；
6、受旋转力矩T （铰制孔用螺栓） 受力最大螺栓所受工作剪力：∑=≥
z
i i
r
Tr F 1
2
max
max
m ax r ：最远螺栓距离
螺栓连接强度计算
松螺栓连接：[]σπσ
≤=
4
21d F
只受预紧力的紧螺栓连接：[]σπσ≤=
4
3.1210
d F
受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接： 受轴向静载荷：[]σπσ
≤=
4
3.12
12
d F 受轴向动载荷：[]p
m b b a
d F
C C C σπσ≤•+=
21
2
受剪力的铰制孔用螺栓连接剪力： 螺栓的剪切强度条件：[]σπτ
≤=
4
/20
d F
螺栓与孔壁挤压强度：[]p
p L d F
σσ≤=
min
螺纹连接的许用应力
许用拉应力：
[]S
S
σσ= 许用切应力：
[]τ
στS S =
S σ：螺纹连接件的屈服极限；B σ：螺纹连接件的强度极限；p S S S ⋅⋅τ：安全系数
第六章 键、花键、无键连接和销连接
普通平键强度条件：[]
p p kld
T σσ≤⨯=
3
102 导向平键连接和滑键连接的强度条件：[]p kld
T p ≤⨯=
3
102 T ：传递的转矩，N.m
k ：键和轮毂的接触高度，h k 5.0=，h 为键的高度，mm
l ：键的工作长度，mm ，半圆头b L l 5.0-=；圆头b L l -=；平头平键L l = d ：轴的直径，mm
[]p
σ：轴、键、轮毂三者中最弱材料许用挤压应力，MPa
[]p ：轴、键、轮毂三者中最弱材料许用压力，MPa
花键连接强度计算
静连接强度条件：[]
p m
p zhld T σϕσ≤⨯=3
102
动连接强度条件：[]p zhld T p m
≤⨯=ϕ3
102
ϕ：载荷分配不均系数，与齿数多少有关，一般取8.0~7.0=ϕ，齿数多时取偏小值
z ：花键齿数
l ：齿的工作长度，mm
h ：齿侧面工作高度，C d
D h 22
--=
，C 倒角尺寸 m d ：花键的平均直径，矩形花键2
d
D d m +=，渐开线花键1d d m =，1d 为分度圆直径，mm
[]p
σ：花键许用挤压应力，MPa
[]p ：花键许用压力，MPa
第八章 带传动
1、带传动受力分析的基本公式
F F F F -=-
F F F F -==
αf e F F •=
2
01e
F F F +
=
2
02e
F F F -
= 1F ：紧边接力，N ； 2F ：松边拉力，N ； 0F ：初拉力，N ； e F ：有效拉力，N ； f F ：总摩擦力，N
2、带传动的最小初拉力和临界摩擦力
α
αf f fc ec e
e F F F 11112min
0+-
== ec F ：临界摩擦力，N ； αf F ：临界有效拉力，N ； f ：摩擦系数，N ； α：带在轮上的包角，rad
3、带的应力分析 紧边拉应力：A F 11=
σ 松边拉应力：A
F 22=σ 离心拉应力：A
qv A F e c 2
==σ 带绕过带轮产生的弯曲应力：d
b d h
E
=σ A ：带的横剖面面积，mm 2； q ：带的单位长度质量，kg/m ；
v ：带速，m/s ； E ：带的弹性模量，N/mm 2； h ：带的厚度，mm ； d d ：带轮基准直径，mm
带的最大应力发生在紧边绕入小带轮之处：b c σσσσ++=1max
第十章 齿轮传动 直齿轮 圆周力：1112d T F t = 径向力：αtan 11t r F F = 法向力α
cos 1
t n F F = 斜齿轮 圆周力：11
12d T F t = 径向力：β
αcos tan n t r F F = 轴向力：βtan t a F F = 法向力βαcos cos n t n F F =
直齿轮齿根弯曲疲劳强度校核公式：[]F Sa Fa t F F bm
Y Y Y F K σσε
≥=1
设计计算公式[]3
2
1
12F Sa
Fa d F Y Y z Y T K m σφε•≥
