机械设计基础第十章-连接

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1、第十章连接前言:连接被连接件连接件（紧固件）静连接动连接——运动副可拆连接：螺纹连接、键连接、销连接等不可拆连接：铆接、焊接、胶接等连接1.螺纹形成螺旋线形成：把底边等于d2的直角三角形绕于直径为d2的圆柱体上，并使底边与圆柱体的底边对齐，则它的斜边在圆柱表面上便形成一条螺旋线。平面图形沿螺旋线形成三角形、矩形、梯形、锯齿形螺纹旋向(螺旋线方向)：常用右旋，特殊要求时用左旋螺纹单线螺纹等距排列的多线螺纹大径d：最大直径—公称直径小径d1：外螺纹的危险剖面直径—强度直径中径d2：假想直径，牙型沟槽宽与牙的宽度相等—计算直径螺距P：相邻两牙轴向距离导程Ph：同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距离，

2、Ph=nP，其中n为螺旋线数螺纹升角φ：螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角牙型角α：轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角称为牙型角牙侧角βdd2d11斜面摩擦分析使滑块等速运动所需要的水平力等速上升：平衡条件：驱动力：等速下滑：平衡条件：维持力：自锁条件：当y≤r时，F’≤0，原工作阻力F’反向作用，作为驱动力时，滑块才能移动结论：当y≤r时，滑块自锁yyFQR21y+rv12QFN21F21v12F’Qy–rR21’R21’QF’N21’F21’rR21r力学模型→将ρ→ρ′(当量摩擦角)tanρ′＝f/cosβ=f′(当量摩擦系数)ρ′↑→φ↑→匀速上升:Ｆ＝Ｆa·tan(φ＋ρ′)

3、匀速下降:Ｆ＝Fa·tan(φ－ρ′)自锁条件：φ≤ρ′(10-7)自锁性↑自锁性↓二.非矩形螺纹1.三角形螺纹普通螺纹:α＝60°,同一种公称直径可以有多种螺距的螺纹，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余都称为细牙螺纹粗牙:牙高,d1小,ψ大细牙:牙浅,d1大,ψ小,更易自锁管螺纹连接：普通洗牙螺纹、非螺纹密封的管螺纹、用螺纹密封的管螺纹、60度圆锥管螺纹双头螺栓、螺钉联接双头螺栓联接特点：孔与杆间有间隙、被联接件上无需切制螺纹、装拆方便适用场合：用于被联接件之一较厚、经常装拆的场合螺钉联接特点：孔与杆间无间隙、被联接件上无需切制螺纹、装拆方便适用场合：被联接件之一较厚，且不常装拆的场合202

4、1/10/5编制：吕亚清紧定螺钉连接适用场合：多用于轴上零件的固定，传递较小的力垫圈螺母双头螺柱六头角螺栓螺钉1摩擦防松使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩弹簧垫圈防松、自锁螺母防松、对顶螺母(双螺母)防松对顶螺母防松使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩对顶螺母防松螺栓连接强度螺栓┌静载荷→└变载荷→(一)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围(二)改善螺纹牙间的载荷分布(三).减小应力集中(四)采用提高强度的工艺措施较少破坏疲劳破坏→截面小、且应力集中大→破坏位置图10-24→螺栓强度→措施┌螺栓└被连接件65％20％15％当FE由(0

5、～FE)→→要使σa↓→kb/(kb+kC)↓→kb↓kC↑1)减小kb→2)增大kC→减小螺栓光杆直径,空心螺杆(图10-25)不宜用软垫片图10-271.减小kb/(kb＋kC)→但FR减小→不利密封2.减小kb/(kb＋kC)＋增大F0→σa↓，FR不减小Fa由(F0～)变化(一)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围→σa↓FR=F0－FE·kC/(kb＋kC)2021/10/5编制：吕亚清24二.改善螺纹牙间的载荷分布现象:螺纹牙间的载荷分布不均←螺栓螺母受力性质不同→1/3载荷集中在第一圈牙上→第8～10牙不受力→增厚螺母无效。使受压螺母→受拉螺母→改善螺纹牙间的载荷分布65％破坏发生

6、在螺母支承面处原因:措施:65％20％15％2021/10/5编制：吕亚清25支承面平行→加工球形垫片凸台凹坑→鱼眼坑1.减小应力集中：2.减少连接附加弯曲应力┌增大过渡圆角└螺纹收尾→退刀槽(卸载槽)三.减小应力集中:谢谢观看！