机械设计基础第七章螺纹连接

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1、1、可拆卸连接：拆开时不破坏连接件和被连接件。例如：螺纹连接、键联结、销连接等2、不可拆卸连接：拆开时会破坏连接件或被连接件。例如：焊接、铆接、粘接等。常用连接方式第七章螺纹连接主要内容：1.螺纹连接的基本知识2.螺纹连接的预紧和防松3.单个螺栓连接的强度计算（重点）4.螺栓组连接的设计计算与实例分析（难点）5.提高螺栓连接强度的措施7/20/20213课件7.1螺纹联接的基本知识一、螺纹的主要参数二、螺纹联接件主要类型机械设计基础——联接7/20/20214课件二、螺纹联接件主要类型标准螺纹联接件1.螺栓普通螺栓铰制孔螺栓2.双头螺栓3.螺钉联接螺钉紧定螺钉、自攻螺钉螺

2、纹联接件通过组合形成螺纹联接机械设计基础——联接7/20/20215课件1.螺栓联接螺纹连接7/20/20216课件2.双头螺柱联接工作原理：螺栓受拉力，承受外载应用：被联接件较厚，且常拆卸处螺纹连接7/20/20217课件3.螺钉联接工作原理：螺栓受拉承受外载应用：一被联件较厚，但不常拆卸处螺纹连接7/20/20218课件4.紧定螺钉联接工作原理：靠拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一个零件的表面，或者顶入相应的凹坑中，将零件固定。应用：薄壁件联接螺纹连接7/20/20219课件螺纹联接件实物7/20/202110课件7.2螺纹连接的预紧和防松7/20/202111课件1

3、、预紧的作用：预紧可使连接在承受工作载荷之前就受到预紧力F0的作用，以防止连接受载后被连接件之间出现间隙或横向滑移。预紧也可以防松。2、控制预紧力的目的：在于增加连接的可靠性、紧密性和防松能力。预紧力过大，会使连接超载。预紧力不足，可能导致连接失效。重要的螺栓应控制预紧力。一、螺纹连接的预紧7/20/202112课件拧紧螺母时的力矩和预紧力3、拧紧力矩和预紧力的计算7/20/202113课件螺纹副摩擦力矩螺母与被连件摩擦力矩拧紧力矩7/20/202114课件当钢制螺纹M10~M68时，由螺纹几何关系和摩擦系数可得：F0大小可以根据螺栓的受力情况和连接的工作要求决定，一般规

4、定，拧紧后不超过螺纹连接件材料屈服强度的80％。7/20/202115课件定力矩扳手测力矩扳手机械设计基础——联接4、装配时控制预紧力的方法7/20/202116课件定力矩扳手7/20/202117课件二、螺纹连接的防松（一）、摩擦防松1、双螺母在螺母和螺栓之间形成内力，保证摩擦力。结构简单、使用方便。可靠性不高。用于平稳、低速、重载。7/20/202118课件2、弹簧垫圈其反弹力使螺纹间保持一定压力，切口处的尖端也能阻止螺母转动脱落。不十分可靠，用于不太重要的连接。7/20/202119课件3、锁紧螺母镶嵌弹性环或尼龙圈挤入螺纹中椭圆口螺母。7/20/202120课件（

5、二）、机械防松1、开口销7/20/202121课件2、止动垫圈7/20/202122课件止动垫圈7/20/202123课件3、串联钢丝7/20/202124课件（三）、永久防松焊接冲点涂胶7/20/202125课件问题：为什么要防松？防松的原理？防松零件的装配方法？机械设计基础——联接7/20/202126课件7.3、螺栓联接的计算松螺栓联接：无预紧力，只有工作拉力紧螺栓联接：有预紧力，还有工作拉力1失效形式2设计步骤3松螺栓联接强度设计4紧螺栓联接强度设计仅受预紧力的紧螺栓联接受横向载荷的紧螺栓联接受轴向载荷的紧螺栓联接受偏心载荷的紧螺栓联接机械设计基础——联接螺栓组联

6、接7/20/202127课件1失效形式失效形式：1.螺栓杆拉断（普通螺栓）2.螺纹压溃和剪断（受剪螺栓）3.经常装拆因磨损而发生滑扣普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂受剪螺栓(铰制孔螺栓)主要为压溃和剪切机械设计基础——联接7/20/202128课件2设计步骤一般设计步骤：螺栓组受力和失效分析→找出受力最大的螺栓→单个螺栓受力分析和失效分析→单个螺栓强度计算→确定螺栓的尺寸（直径、长度）试算法：先选定一个螺栓直径d——查[]——计算d1。若d1与d1（假定的小径）相近，则合用；否则再选机械设计基础——联接7/20/202129课件3松螺栓联接强度设计受载荷形式——轴向拉伸(

7、工作拉力F)失效形式——螺栓拉断(静、疲劳)设计准则——保证螺栓拉伸强度强度条件：s≤[s]设计计算方法：校核式:设计式:机械设计基础——联接F7/20/202130课件4紧螺栓联接强度设计(1)仅受预紧力的紧螺栓联接受载荷形式—拧紧后:轴向拉伸(工作拉力F0)拧紧过程中:轴向拉伸F0、扭力T失效形式—螺栓拉断(拉、扭综合作用)设计准则—保证螺栓拉伸强度强度条件：s≤[s]设计计算方法：校核式:机械设计基础——联接TF0F0拧紧力矩T→剪应力τ预紧拉力Fo→拉应力σ设计式:7/20/202131课件(2).横向载荷的螺栓联接计