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螺栓从自由状态到紧固时产生预紧力、衰减、受载的整个

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螺栓从自由状态到紧固时产生预紧力、衰减、受载的整个过程中,螺栓连接中的力和轴向变形可以根据简化的机械弹簧模型来描述。

在这个模型中,螺栓和被连接件可以被看作是柔度为δs和δp的张力和压力的弹簧。

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这个弹簧的长度取决于被连接件的厚度,也就是螺栓的夹紧长度,螺栓的长度根据夹紧长度和螺母的高度决定的。 螺栓的直径、螺距、强度等级和拧紧方式确定后,要检查螺栓的夹紧长度是否合理。
螺栓夹紧长度的设计,有两个基本原则: 第一,是螺栓的夹紧长度要足够长,使螺栓有较大的长径比之(长度和直径的值)。 第二,要保证螺栓连接在外力作用下不产生开口。本文解释这两个要求的所涉及的概念和基本原理。
在设计实践中,夹紧长度lK是由结构强度决定的,有竞争产品做参考,而且有成本压力,所以夹紧长度很大导致螺栓弯曲的情况还是很少的。 碰到最多的问题是因为减重而是被连接件的厚度太小而存在风险,用直径很大的螺栓夹持着远小于1倍直径的钢板,当松弛发生的时候,还去加大螺栓的规格,提高轴向拉力,是无法解决问题的。 为了提高连接副的放松性能,下面的经验值得借鉴: 对于金属间的连接,夹紧长度应大于2倍螺栓直径,最优方案为4倍螺栓直径。 对于含有弹性体的连接,夹紧长度应大于5-8倍螺栓直径。 对于使用过屈服拧紧工艺,夹紧长度至少等于6个螺距,而且大于1倍直径。 对于过小的夹紧长度的连接副,最好的办法是计算螺栓和被夹紧零件的刚度,绘制协调变形曲线,结合工况载荷,验证连接的有效性。
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螺栓之间的链接还需要弹簧垫片来增大预紧力
在整个连接过程中,螺栓会发生轴向变形,其力和变形可以用简化的机械弹簧模型来描述,以分析和设计螺栓连接的性能。
螺栓连接的过程中,螺栓受到预紧力,逐渐衰减。预紧力使得螺栓受载时能够保持一定的张力,确保连接紧固。
螺栓连接的力和轴向变形可以使用机械弹簧模型来描述。这种模型有助于理解螺栓紧固时的力学行为,包括预紧力和受载过程中的衰减。

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