机械设计-螺纹联接

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1、第六章螺纹联接设计6.1螺纹类型和主要参数6.2螺纹连接和螺旋传动的主要类型6.3螺纹连接的性能等级、材料和精度6.4螺纹连接拧紧和防松6.5栓联接强度计算6.6螺栓组联接设计6.7提高螺栓连接强度的措施6.8螺旋传动设计实例：6.1螺纹类型和主要参数螺纹的类型右旋左旋螺纹位置：内螺纹——螺母；外螺纹——螺钉。旋向判定：顺着轴线方向看，可见侧左边高则为左旋，右边高则为右旋。螺纹旋向：左旋螺纹，右旋螺纹（常用）。思考：螺纹从尺寸单位上又分为米制和英制两种螺纹。我国在管螺纹上仍然采用英制，其它螺纹均为米

2、制螺纹。常用的螺纹类型主要有普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。前三种主要用于联接功用，后三种主要用于传动。除矩形螺纹外，都已实现标准化。联接：效率低、自锁性好。传动：效率高、自锁性差。螺纹牙形：三角形、矩形、梯形、锯齿形等30°3°30°60°三角形梯形锯齿形矩形单线，用于联接双线或多线，常用于传动粗牙：一般情况下使用。细牙：d相同，p小，ψ小，牙浅，自锁性好，但不耐磨，易滑扣。∴用于变载荷场合。∴联接螺纹：一般为单线、粗牙、右旋的三角螺纹。直径(1)大径d：公称直径。2

3、0→d=20mm(2)小径d1：螺纹的最小直径。(3)中径d2：齿厚=齿槽宽处直径，几何计算用。一般取：d2=(d+d1)/2(5)螺距P：螺纹相邻两个牙型上对应点间轴向距离(4)线数(头数)n：n=1时用于联接；n＞1时用于传动；n↑→η↑，但为便于制造n≤4螺纹的主要参数(7)中径升角ψ：螺旋线切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角(6)导程s：螺纹上任意点沿同一条螺旋线转一周所移动得轴向距离s=np(8)牙形角α：螺纹牙两侧面夹角。(9)接触高度h――内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。6.2螺纹

4、连接和螺旋传动的主要类型6.2.1螺螺纹联接主要类型1、螺栓联接受拉——普通螺栓普通螺栓：无需在被联件上加工螺纹孔，装拆方便，用于两被联件均不太厚的场合。受剪——铰制孔螺栓铰制孔螺栓：除起联接作用外，还起定位作用。2、双头螺柱联接用于有一联接件较厚，并经常装拆的场合，拆卸时只需拧下螺母即可。3、螺钉联接用于有一联接件较厚，且不需经常装拆的场合。4、紧定螺钉联接螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹坑，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或力矩。6.2.2螺纹传动的主要类型螺纹传动又称螺旋传动，主要

5、用以变回转运动为直线运动，同时传递能量或力。根据螺纹副的摩擦情况，可分为滑动螺旋、滚动螺旋和静压螺旋。a）螺杆转动b）螺母转动c）螺母固定d）螺杆固定螺母移动　螺杆移动杆转、移螺母转、移图6.5螺旋传动的几种方式6.3螺纹紧固件的性能等级和材料6.3.1螺纹联接的性能等级1)螺栓、螺柱、螺钉的性能等级----螺栓,螺柱,螺钉的性能等级分为十级（见GB3098.1—82）3.6,4.6,4.8,5.6,5.8,6.8,8.8,9.8,10.9,12.9点前数字为σBmin/100，点后数字为10(σS

6、min/σBmin)。例：性能等级8.8级σBmin=800MpaσSmin=8*800/10=640Mpa----螺母性能等级按螺母高度不同有两类（见GB3098.2—82、86）螺母高度m0.8D----4568910120.5Dm<0.8D0405数字为σBmin/100，D为螺母螺纹直径，“0”表示螺母的承载能力比后面数字低6.3.2螺纹联接的材料和精度1)螺栓、螺柱和螺钉材料螺栓、螺柱和螺钉的材料可按不同的性能等级选取：3.6──低碳钢4.6～6.8──低碳钢或中碳钢8.8、9.8─

7、─中碳钢或低碳合金钢10.9──中碳钢、低碳或中碳合金钢12.9──合金钢2)螺母材料螺母材料为中碳钢，最高含碳量4、5、6三级为0.5%，其余各级为0.58%。螺母等级与螺栓、螺柱、螺钉等级之间的相配关系标准中也有规定，如4──3.6、4.6、4.8，8──8.8等。3)螺纹公差和精度根据标准（GB197—81）规定内螺纹----公差带为G和H两种外螺纹----公差带为e、f、g、h四种标准中还规定了三种不同的精度，其选用原则为：精密A──用于精密螺纹和要求配合变动小的场合中等B──一般用途；粗糙

8、C──用于对精度要求不高的场合。6.4螺纹联接的拧紧和防松6.4.1拧紧受载之前拧紧螺母预紧力F’预紧↑联接刚度↑防松能力↑紧密性1、拧紧力矩T=？螺母支承面间的摩擦阻力矩以螺母分析：T=T1+T2螺纹副间的摩擦力矩——螺纹副间有效圆周力（rf——支承面摩擦半径）∴kt——拧紧力矩系数，一般取kt=0.22、控制T的方法T↑F↑拉断、滑扣T↓不能满足工作要求控制T的大小一般情况凭经验，拧紧即可。方法：测量螺栓伸长量：（大型螺栓联接）定力矩扳手测力矩扳手冲击扳手采用测力