机械设计基础(少学时)第4讲课件

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1、旧课回顾：1、螺旋副的受力、效率与自锁2、螺纹联接的基本类型及应用3、螺栓联接的强度计算3、键联接的设计与计算本讲重点学习内容：1、螺纹联接的结构设计2、螺旋传动设计第二章联接第一节概述第二节螺纹参数第三节螺旋副的受力、效率与自锁第四节螺纹联接与螺纹联接件第五节螺纹联接的强度计算第六节螺纹联接的结构设计第七节螺旋传动简介第八节键、花键和过盈联接本讲小结1.避免或减少附加载荷2.防止松脱3.减少横向载荷4.合理进行结构设计三、键联接的设计与计算一、螺纹联接的结构设计二、螺旋传动设计螺旋传动的分类、螺旋转副的常用材料及设计计算主要介绍了键联接的类型、

2、特点及平键的设计。首钢矿业公司培训中心第六节螺纹联接的结构设计在螺栓联接中，除合理的选择标准件外，还应注意下述结构问题一、避免或减少附加载荷二、防止松脱三、减少横向载荷四、合理进行结构设计返回本章一、避免或减少附加载荷由于设计、制造或安装上的疏忽，可能使螺栓受到附加弯曲应力，这对螺栓疲劳强度的影响很大，应设法避免。具体措施：1、采用凸台或沉头座等结构或采用球面垫片、斜垫片等2、在被联接件的悬臂处采用加强筋，提高其刚度。返回二、防止松脱返回工程中最常见的联接是用单线普通螺纹联接，它们都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时不会自动松脱，这是由于螺

3、旋副间存在摩擦力的缘故。但是在冲击、振动和变载的作用下，预紧力和摩擦力可能瞬间消失，多次重复后就可能使联接松脱。高温的螺栓联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象。因此设计时必须考虑防松。防松的根本问题，在于防止螺旋副的相对转动。防松的方法很多，按工作原理可分为：1、摩擦防松2、机械防松3、永久防松和化学防松摩擦防松返回机械防松返回永松防松和化学防松返回三、减少横向载荷返回受横向载荷的普通螺栓联接，被联接件间要获得足够的摩擦力以平衡外载荷。因此，当外载荷较大时，螺栓就要承受较大的预紧力，这样所需的螺栓直径很大，为了避免这个缺点。可在被联接

4、件之间加上套筒、键、销或制作止口等减载装置，从而大大减小螺纹联接所承受的横向载荷。四、合理进行结构设计返回由于螺栓一般成组使用，所以在确定一组螺栓的平面位置和数目时，应使联接结构受力合理，力求各螺栓受力均匀，便于加工和装配。通常可从以下几个方面提高设计质量1、联接接合面的几何形状应尽量简单。如图2、螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。如图3、螺栓排列应有合理的间距、边距。布置螺栓时，螺栓与螺栓、螺栓与机体侧壁间要留有足够的扳手空间。如图4、分布在同一圆周上的螺栓数目应便于分度。如图示图返回通常设计成对称的几何形状，螺栓要均匀布置，尽可能使螺栓组的形心

5、与联接接合面的形心重合。示图返回受剪螺栓不要在外力方向上成排布置八个以上，以免载荷分布过于不均。当联接承受弯矩或扭矩时，螺栓的位置应靠近结合面的边缘，以减小螺栓受力。示图返回示图返回同一圆周上的螺栓数目应为3、4、6、8、12等，这样易于分度，利于划线、钻孔。课间休息第七节螺旋传动简介返回本章一、螺旋传动简介螺旋传动主要用来把回转运动变为直线运动，同时也可以承受载荷或传递动力。1．螺旋传动的分类2．螺旋副的材料二、滑动螺旋传动的设计计算1．螺旋副的耐磨性计算2．螺纹牙的强度计算3．螺杆的强度计算4．螺杆的稳定性计算1．螺旋传动的分类按使用要求不同

6、，螺旋传动可分为传力螺旋：主要用于传递动力传导螺旋：主要用于传递运动调整螺旋：主要用于调整并固定零件或部件之间的相对位置按摩擦性质不同，螺旋传动又可分为滑动螺旋传动（螺旋副中产生滑动摩擦）滚动螺旋传动(螺旋副中产生滚动摩擦)返回本节传力螺旋要求用较小的力矩转动螺杆或螺母，使其中之一产生轴向运动和较大的轴向力，用于起重或加压，传力螺旋要求自锁。如千斤顶和压力机中的螺旋都是传力螺旋的实例。返回传导螺旋要求具有很高的运动精度，常用于机床刀架或工作台的进给机构。返回调整螺旋调整螺旋不经常转动，用于调整并固定零件或部件之间的相对位置。如：量具的测量螺旋返回

7、滑动螺旋传动滑动螺旋传动由螺杆和螺母组成，结构比较简单；螺杆和螺母的啮合连续进行，工作平稳、无噪声；而且啮合时接触面积大，承载能力较高。螺纹牙型通常采用矩形、梯形和锯齿形等。梯形螺纹加工比较容易，能够铣切和磨削，应用比较广泛。螺纹的旋向和线数可根据运动要求，考虑自锁和效率予以确定。这种传动的主要缺点是螺旋副间摩擦力大，效率低。返回滚动螺旋传动滚动螺旋传动是在螺杆和螺母之间的螺纹滚道内填充滚珠，当螺杆和螺母相对转动时，滚珠沿滚道滚动。为了使滚珠循环滚动，螺母上要设置回程通道。滚动螺旋传动的特点是：效率高，一般在90％以上；利用预紧消除螺杆与螺母之间

8、的轴向间隙，可得到较高的传动精度和轴向刚度；静、动摩擦力相差甚微，起动时无颤动，传动平稳；工作寿命长。但由于滚珠与滚道理论上为点接触，传