高职《机械设计基础》螺纹连接与螺旋传动.ppt

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1、第7章螺纹连接§7-1螺纹连接的基本类型及标准件连接§7-2螺纹连接的拧紧与防松§7-3螺纹的强度计算§7-4螺栓组的连接设计和受力分析本章要求:1.了解螺纹连接的主要类型及螺纹连接件。2.掌握螺栓强度计算方法，会查阅国家标准。3.理解螺栓的拧紧与防松的概念。连接：将两个或两个以上的零件连成一体的结构。常见的机械连接有两类：（1）机械动连接（动连接）：被连接的各零部件之间可以有相对位置变化，如运动副；（2）机械静连接（静连接）：被连接的各零部件间的相对位置固定不变，不允许产生相对运动。静连接不可拆连接—

2、装拆方便，装拆不损伤连接中的任何零件。如螺纹连接、键连接、销连接—在拆开连接时会损坏连接中的零件或使用性能。如焊接、铆接、黏接可拆连接（永久连接）机电工程系模具教研室§7-1螺纹连接的基本类型及标准件连接螺纹连接是利用具有螺纹的零件构成的一种可拆卸连接，基本要求是不断（具有足够的强度）、不松（连接可靠）。一、螺纹连接的基本类型（1）螺栓连接（2）双头螺柱连接（3）螺钉连接（4）紧定螺钉连接（1）螺栓连接栓连接连连连连（2）双头螺柱连接连连连连（3）螺钉连接连连（4）紧定螺钉连接吊环螺钉地脚螺栓1.螺栓、

3、螺柱、螺钉连接件二、标准螺纹连接件2.紧定螺钉、螺母3.垫圈§7-2螺纹连接的拧紧与防松一、螺纹连接的拧紧绝大多数螺纹连接在装配时需要拧紧，使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加的作用力称为预紧力。一般螺纹连接在装配的时候都必须拧紧，以增强连接的可靠性、紧密性和防松能力。对于一般连接，可凭经验来控制预紧力的大小，但对于重要的连接就要严格控制其预紧力。机电工程系模具教研室连接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、振动、变载荷下或温度变化过大时容易产生松脱现象。螺纹连接防松的根本问题在于要防止螺

4、旋副的相对运动。常用的防松方法:（1）摩擦防松（2）机械防松:（3）铆冲防松：端铆、冲头弹簧垫圈对顶螺母自锁螺母开口销与槽形螺母止动垫片二、螺纹连接的防松串联钢丝机电工程系模具教研室§7-3螺栓的强度计算螺栓的强度是指连接螺栓中承受最大载荷的单个螺栓的强度。1.螺栓传递的载荷主要有两类：（1）轴向载荷：外载荷沿螺栓轴线方向，即受拉螺栓。（2）横向载荷：外载荷垂直于螺栓轴线方向。①采用普通螺栓，靠预紧力使被连接件接合面间产生的摩擦力传递横向载荷，此时螺栓所受的是预紧力，为轴向拉力。机电工程系模具教研室②绞

5、制孔用螺栓，螺杆与绞制孔间是过渡配合，工作时靠螺杆受剪，杆壁与孔相互挤压传递横向载荷，此时杆件受剪切力作用，故称受剪螺栓。2.螺纹连接的主要失效形式有三类：（1）拉断；（2）剪断；（3）对于铰制孔连接出现孔或螺栓挤压变形。一、普通螺栓的强度计算（1）受拉螺栓常见的失效形式多为螺纹的塑性变形和断裂。实践表明，螺栓断裂多发生在开始传力的第一、第二圈旋合螺纹的牙根处，因应力集中较大。（2）一般选用标准螺纹零件，其主要尺寸已作出规定，故螺栓的强度计算主要是求出或校核螺纹危险剖面的尺寸，即螺纹小径d1。1.松螺栓

6、连接的强度计算工作时不需要将螺母拧紧。如吊钩螺栓。螺栓所受拉力=工作载荷d1—螺纹小径（mm）；F—螺栓承受的轴向工作载荷（N）。松螺栓连接的拉应力：—松螺栓连接的拉应力（N/mm2）机电工程系模具教研室机电工程系模具教研室机电工程系模具教研室2.紧螺栓连接的强度计算（1）只受预紧力作用的螺栓。螺纹部分强度条件为F’—螺栓承受的预紧力（N）；d1—螺纹小径（mm）；—紧螺栓连接的拉应力（N/mm2）机电工程系模具教研室（2）受预紧力和轴向静工作拉力的螺栓连接。F0—总拉力；F’—预紧力；F—工作拉力；F

7、”—螺栓受载变形后的剩余预紧力，大于零；——螺栓的相对刚度。机电工程系模具教研室螺栓相对刚度，其大小和连接的材料、结构形式、尺寸大小及载荷作用方式等有关。一般设计时钢制被连接件可取：金属垫（或无垫）0.2～0.3、皮革垫0.7、铜皮石棉垫0.8、橡胶垫0.9；一般当工作拉力F无变化时，螺栓受载变形后的剩余预紧力F”=（0.2～0.6）F，当F有变化时，F”=（0.6～1.0）F；对要求紧密性的螺栓连接，取F”=（1.5～1.8）F。若螺栓工作时被补充拧紧，在螺纹部分产生扭转剪应力，将总拉力F0增大30%

8、作为计算载荷，则受拉螺栓螺纹部分的强度条件为或F0—总拉力；d1—螺纹小径（mm）机电工程系模具教研室二、绞制孔用螺栓连接的强度计算这种连接是将螺栓穿过被连接件上的绞制孔并与之过渡配合。在被连接件的接合面处螺栓杆受剪切，螺栓杆表面与孔壁之间受挤压。因此，应分别按挤压强度和抗剪强度计算。（1）螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为机电工程系模具教研室（2）螺栓杆的抗剪强度条件为Fs—单个螺栓所受的横向工作载荷（N）；Lmin—螺栓杆与孔壁挤压面的最小高