Question

机械设计基础，螺栓连接问题？

机械设计基础，螺栓连接问题？1，为什么松螺栓连接在承受工作载荷时，只考虑拉伸强度而不考虑扭转，在施加工作载荷后，螺母不也受到了工作载荷，不应该也有摩擦力了吗？
2，如图中所示，为什么紧连接中螺纹摩擦力矩是
F*tan(φ+ρ)*d2/2，这不是螺纹受到的预紧力和螺栓对螺母的反力的合力吗？

Answer 1

1、松螺栓连接承受工作载荷时通常不作拧紧，所以不考虑扭矩。受到工作载荷后，螺母与螺杆间有摩擦力，但不去拧紧螺母的话，螺杆就不会受到摩擦力矩。
2、F是力，d2是螺纹中径，力与螺纹中径的乘积是力矩，而不是力，所以F*tan(φ+ρ)*d2/2不是“合力”。

追问

工作载荷不就相当于作用在滑块上的力Q吗，有Q就有正压力，不就应该有摩擦力矩吗？

第二个问题中是力矩，但那不应该是反力和预紧力的合力产生的力矩吗？为什么说是摩擦力矩

追答

1、两接触面有正压力，并不一定有摩擦力，还需两接触面有相对运动（或相对运动趋势）时才会有摩擦力。

2、有了摩擦力后，也不一定会使螺杆受扭矩，只有拧紧螺母时才会使螺杆受扭矩。拧紧螺母时需要克服螺母与螺杆之间的摩擦力才能使两者相对转动，所以认为F*tan(φ+ρ)*d2/2是摩擦力矩。

3、虽然实际上F*tan(φ+ρ)*d2/2中包含有克服载荷F（Q）引起的力矩，但当螺纹导程角较小时，这个力矩比摩擦力矩小很多，所以一般称F*tan(φ+ρ)*d2/2为摩擦力矩。

追问

老师你好，很感谢你的讲解，不过对于松连接加工作载荷后没有摩擦力矩还是不能够理解。根据螺母与螺栓就像滑块与斜面一样，由于螺纹自锁，至少会受到工作载荷带来的静摩擦力。也就是至少会有一定的摩擦力矩。
在紧螺栓连接受轴向工作载荷时，在扭转力矩中不仅包含了预紧力而且还有工作载荷。

就是为什么不拧紧螺母，螺杆就不会受到摩擦力矩哪？能不能解释一下

追答

要注意“螺杆受摩擦力矩”与“螺杆受扭矩”的区别。松螺栓连接的螺杆一端装有螺母，另一端是自由端，用手转动杆的一端，如果杆的另一端是自由的话，就不能使杆受扭矩。
拧紧时如果光转螺母，则摩擦力矩会带动螺杆一起转，是不能拧紧的，这时螺杆受摩擦力矩，但不受扭矩；要拧紧，还需使螺杆不转(用另一把扳手夹住螺栓头)，这时螺杆就受扭矩了，扭矩的大小就是摩擦力矩。
所以不拧紧的话，螺杆就不受扭矩，故松螺栓强度计算不考虑扭矩。

追问

明白了，谢谢老师的讲解