机械设计基础课件第十章联接

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1、第十章联接联接可拆联接不可拆联接—螺纹联接、键联接、销联接—焊接、铆接、粘接重点讨论—螺旋副的受力分析、螺栓联接的强度计算、螺纹联接、键联接第十章联接联接螺纹联接键联接螺旋传动销联接螺纹参数螺旋副的受力分析、效率常用螺纹常用螺纹联接的类型螺纹紧固件预紧和防松强度计算材料的许用应力提高螺栓联接强度的措施第一节螺纹参数螺纹旋向——常用右旋，特殊要求时用左旋粗牙螺纹——用于一般联接细牙螺纹——d1大、强度大、自锁性好，常用于变载荷第一节螺纹参数第一节螺纹参数按照螺纹母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。以圆柱螺纹为例，说明其参数。d—螺纹大径，

2、公称直径d1—螺纹小径d2—螺纹中径p—螺距s—导程，s=npψ—螺纹升角n—螺纹线数α—牙型角、对于对称牙形角tgψ=第二节螺旋副的受力分析、效率和自锁一、矩形螺纹（β=0°）第二节螺旋副的受力分析、效率和自锁拧紧螺母时可将螺母看作一滑块，在扭矩T作用下，克服重力及摩擦阻力沿螺纹等速上升。如图（10-4b）FR为Fn与fFn的合力。Fa、FR与F三个力平衡。则有：F=Fatg(ψ+ρ）10-2a作用力矩10-2b旋转螺母一周输入的驱动功为升举螺母作的有效功效率η10-8第二节螺旋副的受力分析、效率和自锁当滑块沿斜面等速下滑时，轴向

3、载荷Fa为驱动力，而F为维持滑块等速运动所需的平衡力。10-3a作用在螺旋副上的相应力矩10-3b松脱螺母时（等速下滑）式(10-3a)求出的F值可为正，也可为负。当斜面倾角ψ大于摩擦角ρ时，滑块在重力作用下有下降的趋势。第二节螺旋副的受力分析、效率和自锁若ψ≤ρ则为负值或等于零。这表明若在驱动力作用下滑块等速下滑，必须加一反方向的水平拉力，若不加拉力，则不论轴向力Fa有多大，滑块也不会沿斜面自行下滑。即不论Fa有多大，螺母都不会自行松脱，这种现象称为自锁。螺旋副的自锁条件为：ψ≤ρ摩擦角ρ=arctgf。二、非矩形螺纹非矩形螺纹是

4、指牙侧角β≠0的三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。第二节螺旋副的受力分析、效率和自锁二、非矩形螺纹第二节螺旋副的受力分析、效率和自锁比较矩形螺纹和三角螺纹的受力（忽略升角ψ的影响）三角螺纹的摩擦力：牙型斜角↙f′—当量摩擦系数，ρ′—当量摩擦角用f′、ρ′代替f、ρ，得到三角螺纹的受力及效率公式：螺纹力矩：自锁条件：ψ≤ρ′螺纹副效率：第二节螺旋副的受力分析、效率和自锁当量摩擦角ρ′（ρ′=arctgf′）一定时，效率只是螺旋升角ψ的函数。取，可得当ψ=45°－时效率最高。由于过大的螺旋升角制造困难，且效率增高也不明显，所以一般ψ角

5、不大于25°。第二节螺旋副的受力分析、效率和自锁第三节机械制造常用螺纹螺纹牙型三角螺纹管螺纹普通螺纹一般联接管路联接矩形螺纹梯形螺纹锯齿型螺纹传递运动或传力粗牙螺纹应用最广细牙螺纹的升角小、小径大，自锁性能好、强度高，但不耐磨、易滑扣。它适用于薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。第三节机械制造常用螺纹管螺纹一般有四种，除了用普通细牙螺纹外，还有三种：非螺纹密封的管螺纹和60°圆锥管螺纹。管螺纹的公称直径是管子的公称通径。第三节机械制造常用螺纹第三节机械制造常用螺纹螺距P中径D2、d2小径D1、d10.350.50.7511.251.

6、523d－1+0.773d－1+0.675d－1+0.513d－1+0.350d－1+0.188d－1+0.026d－2+0.701d－2+0.052d－1+0.621d－1+0.459d－1+0.188d－1+0.918d－1+0.647d－1+0.376d－3+0.835d－4+0.752表10-2细牙普通螺纹基本尺寸mm第三节机械制造常用螺纹第三节机械制造常用螺纹例10-1试计算粗牙普通螺纹M10和M30的螺旋升角，并说明在静载荷下这两种螺纹能否自锁（已知摩擦系数f=0.1~0.15）。解(1)螺旋升角由表10-1查得M10的

7、螺距P=1.5mm，中径d2=9.026mm；M30的螺距P=3.5mm，d2=27.727mm。对于M10对于M30第三节机械制造常用螺纹(2)自锁性能普通螺纹的牙侧角30°,按摩擦系数f=0.1计算，相应的当量摩擦角为ψ<ρ′，能自锁。单线普通螺纹的升角约在1.5~3.5°之间，远小于当量摩擦角，因此在静载荷下都能保证自锁。第四节螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件一、螺栓联接的基本类型第四节螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件紧定螺钉常用来固定两个零件的相对位置，并可传递不大的力或转矩。第四节螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件二、螺纹紧固件包

8、括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。此类零件品种很多，大多已标准化。第五节螺纹联接的预紧和防松第五节螺纹联接的预紧和防松1、螺纹联接的预紧预紧的目的防止联接松脱，增强可靠性被联接件接合面具有足够的紧密性使接合面产生摩擦力，