紧固链接原理与计算方法(含国外标准)

紧固连接

用紧固件连接两零件有两种情况:

两零件均为光孔,用螺栓连接(“浮动”紧固件连接);

一零件为光孔、一零件为螺孔,用螺钉连接(“固定”紧固件连接)。

“浮动”紧固件连接

H – 光孔的MMS

F – 轴(紧固件)的MMS

? T – 公差带大小

F/2 = H/2 - T/2

T = H – F = C min

(C min – 孔与轴的最小间隙)

公式讨论:

H1 = H2 = H ,T1 ≠ T2 ≠ T 则:

F = H -(T1 +T2 )/2 或 H = F +(T1+T2)/2

H1 ≠ H2 ≠ H ,T1 = T2 = T 则:

F = (H1 + H2)/2 - T 或 H1+ H2 = 2F + 2T

H1 ≠ H2 ≠ H ,T1 ≠ T2 ≠ T 则:

F = (H1 + H2)/2 -(T1 +T2 )/2 或 H1+ H2 = 2F + T1+T2

“固定”紧固件连接

H – 光孔的MMS

F – 轴(紧固件)的MMS

? T – 公差带大小

F/2 = H/2 – T

F = H – 2T

T = (H – F)/2 = C min/2

(C min – 孔与轴的最小间隙)

公式讨论:

T1 ≠ T2 ≠ T 则:

F = H -(T1 +T2 ) 或 H = F +(T1+T2)

板件(浮动紧固件连接)

二板件4孔用M4螺栓连接

计算方法:

孔的MMS(H) = 4.5

- 轴的MMS(F) = 4.0

C min = 0.5

T1 = T2 = Cmin = 0.5

或

T1 = 0.4, T2 = 0.6等 。

T总 = T1 + T2 = 1。

这样:在MMC时T = 0.5,在LMC时T = 0.5+0.12 = 0.62

同轴件(浮动紧固件连接)

计算方法:

件1小孔的MMS = 10.03

- 件2小轴的MMS = 10

T小 = C min = 0.03

件1大孔的MMS = 20.05

- 件2大轴的MMS = 20

T 大= C min = 0.05

T 总= T小+T大 = 0.03 + 0.05 = 0.08, T1 = T2 = T/2 = 0.08/2 = 0.04

上面例中的孔尺寸均为小数现改为:

计算方法( 属于活动紧固连结):

件1小孔的MMS = 10

- 件2小轴的MMS = 9.96

T小 = C min = 0.04

件1大孔的MMS = 20

- 件2大轴的MMS = 19.96

T 大= C min = 0.04

T 总= T小+T大 = 0.04 + 0.04 = 0.08, T1 = T2 = T/2 = 0.08/2 = 0.04

注:如取 T1 = T2 , 则可 T1 = 0.05, T2 = 0.03 等

对称板件(浮动紧固件连接)

计算方法:

件1凹的MMS = 10

- 件2凸的MMS = 9.96

T小 = C min = 0.04

件1凸的MMS = 20

- 件2凹的MMS = 19.96

T 大= C min = 0.04

T 总= T小+T大 = 0.04 + 0.04 = 0.08,T1 = T2 = T/2 = 0.08/2 = 0.04 (或其它)

板件(固定紧固件连接)

计算方法:

孔的MMS = 4.0

- 轴的MMS = 3.5

C min = 0.5

T1 = T2 = Cmin /2 = 0.5/2 = 0.25,

T1 = 0.2; T2 = 0.3 等。

T总 = T1+T2 = 2X (Cmin /2) = 0.5。

对称板件(固定紧固件连接)

计算方法:

凹的MMS = 4.0

- 凸的MMS = 3.5

C min = 0.5

T1 = T2 = Cmin /2 = 0.5/2 = 0.25,

T1 = 0.2; T2 = 0.3 等。

T总 = T1+T2 = 2X (Cmin /2) = 0.5。

设计要求:(1)底座与盖板螺钉连结; (2)?4.2孔需通过?4轴; (3)R槽能通过?15轴; (4)螺孔中心到边允差1。

计算方法:

(1)求 T1 与 P 的高度L延

解:为固定紧固件连接

Cmin = 盖孔MMS - 座轴MMS = 4.2 – 4 = 0.2

取 T1 = Cmin /2 = 0.1;

L延 = 10 + 0.5 = 10.5 。

(2)求 T2

解:为活动紧固件连接

Cmin = 孔MMS - 轴MMS = 4.2 – 4 = 0.2

取 T2 = Cmin = 0.2 。

(3)求 T3

解:为活动紧固件连接

Cmin = 槽MMS - 轴MMS = 7.8X2 – 15 = 0.6

取 T3 = Cmin = 0.6 。

(4)求 ±ΔL

解:因为允差1

所以±ΔL = ±1/2 = ±0.5 。

国外标准

H – 光孔的MMS

F – 轴(紧固件)的MMS

T 1– 光孔的公差带大小

T 2– 轴的公差带大小

P – 光孔板的高度

D – 轴板高度

H/2 = F/2 + X + T1/2 + T2/2 X/T2 = P/D X = PT2/D

H = F + 2X +T1 +T2

H = F + 2PT2/D +T1 + T2

H = F + T1 +T2(1+2P/D)