机械设计-联接概论

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1、第二篇联接联接概论1、联接的功用(功能)――实现零件或称构件的相对运动锁合(完全、部分)2、广义联接C运动(部分)t静联接(完全)I3、联接分类称"联接”r螺纹键、花键、销联接可拆联接

2、楔、弹性环,过盈联接不可拆联接“钏接I焊接组成机器的最基本单元是零件,从零件到构件、部件直到组成机器,都离不开联接表功用一一联接零件、部件组成机器、本质作用?4、按功能原理分:形状]材料》锁合力・5、内容:螺纹联结、螺旋传动、键联结第五章螺纹联接及螺旋传动5.1螺纹概述5.1.1螺纹的类型与应用螺纹的结构要素常用方式牙形矩形梯形、锯齿形

3、、三角形旋向左旋右旋头数单头多头母体形状圆柱体圆锥体、例:标准联接件:圆柱体、单头、右旋、三角螺纹5.1.2螺纹的主要参数(1)直径:大径一〃公称小径一d强度计算中径一几何计算(2)线数77、螺距P、导程S关系:S二ZP径(3)螺纹升角肖tg肖=S/兀d2(4)牙型角a5.1.3螺纹的自锁与效率(1)自锁条件0V輕,=F/cosct(2)效率:〃=tg0/tg(0+©)一般使用0<20。5.2螺纹联接的基本类型、标准联结件5.2.1主要类型结构上划分(1)螺栓联接(研究对象)[挂图]a)b)(2)螺钉联接[挂图](3

4、)双头螺柱[挂图](4)紧定螺钉(可传递不大的力或扭矩)[挂图]TH丄F°减小或消失、L周向、温度变化=>变形差=>Fo下降+周向振坊=>螺母(杆)松动(2)防

5、松方式(挂图)「摩擦防松y机械防松(形锁会)、破坏螺纹5.5螺纹联接的强度计算5.5.1工作类型与承载分析松螺联接紧螺栓联接预紧力无有外载方向轴向、横向轴向、横向图例图5-12、图5-18图5-15、图5-13螺杆承载受拉剪受拉*松联接::承载与外载对应"紧联接受拉「受拉螺栓J松[紧(横'受剪螺栓1轴5.5.2计算准则(2)受剪螺栓挤压:式(5~21)剪切:式(5-22)(1)受拉螺栓①失效形式J螺牙:挤、剪、变形I螺杆:断裂螺栓标准件一一“等强度”②计算准则:危险截面处6aW[<7]③松螺栓联接(普通拉杆)J=-^―

6、5[(T]%4「F—工作拉力、dc一危险截面直径宀山5.5.3紧螺栓联接的强度计算一、螺杆的应力状态拉应力(<T)+扭剪应力(C预紧力、轴向外载螺纹摩擦力矩二、强度计算理论一-“第4”M10〜M68=JcH+3x(0・5cf)2三、强度计算式设卩2螺栓承受的轴向总载荷%=-Q]4c三、F2的计算(1)横的外载一一螺栓仅受预紧力地FoF2=Fo(2)轴向外载(F)状态被联接件螺栓压缩量压力伸长量拉力未拧紧0000拧紧入mFo入bFo加轴载入m-△九Fo再九b+△九Fi+FF2=Fi+FFi-一残余预紧力(取值P73)5

7、.6螺栓组联接的设计5.6.1螺栓组联接的结构设计一布置、数量、形状要求:1)满足紧密性、联结固定的结构要求2)使螺栓具有最佳的尺寸3)加工装配工艺性好设计要点:1)对称:结合面与布置形状、偶数、螺栓尺寸(P76~77:l)、4))(加工、受力、布置*)2)合理承载(P76〜77:2)、5))(掌握螺栓组受力)1):2):3)合理的间距、边距(紧密性、扳手)562螺栓组联接的受力分析原因:组中各螺栓受力常常是不均匀Fz目的:求出受力最大的螺栓及其作用力基本假设:被联接件为刚体、预紧力相同、联接件刚度相同、弹性变形一致分

8、析方法:4种典型载荷下的受力分析叠加合成法.=>一般载荷分析1.受横向载荷巳(氏过形心)两种承载方式j普通螺栓一?摩擦力承载?螺栓?〔较制孔用螺栓一?螺栓受剪(2)受剪螺栓剪力F变形协调F=Fz/z(1)受拉螺栓预紧力F。fFQzi>Ks位一防滑系数2.受旋转力矩T*被联接件的旋转中心一一螺栓组形心*水承载一一“两种”(1)受拉螺栓预紧力(预紧力相等、底座摩擦力矩等于T)ff,oh+fFor2+...+fForz>KSTF二如如of(ri+r2+■■■+rz)f乞片(2)受剪螺栓(底板静力平衡)F}r}+F2r2+..

9、.+Fzrz=Tz》F"=T①Z=1变形协调(剪切变形量与旋转半径成比例)=>剪力与半径成比例X/r—kjZrz-Fsi/rrFsj/rjri形心代入①式(丿・=1,…,Z)变形小受力小变形大受力大以2/=13.受轴向载荷出(巳过形心)FJ乍用线在“组”形心上F=Fz/z4•受倾覆力矩M(1)几个概念①紧螺栓受拉受力不同②底板为刚

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