机械基础教学课件 作者 何玉林 郝增林 第6章.ppt

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1、第6章联接可拆联接（螺纹、键等）联接不可拆联接（焊接、铆接等）§6—1螺纹联接一、螺纹及其主要参数螺纹的形成锯齿形螺纹三角形螺纹（普通螺纹（粗牙、细牙）、管螺纹）矩形螺纹梯形螺纹根据螺旋线头数：单头螺纹（n=1）——用于联接双头螺纹（n=2）——如图多线螺纹（n≥2）——用于传动按牙型:三角形螺纹——联接螺纹矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动螺纹按位置：内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹外螺纹——在圆柱的外表面形成的螺纹根据螺旋线绕行方向：左旋——如图右旋——常用1）大径d(D)：公称直径2）小径d1(D

2、1)：计算强度3）中径d2=(d+d1)/2螺纹的主要参数：4）螺距P5）导程S6）线数n：S=nP7）升角ψtanψ=nP/πd28）牙型角α二、螺旋副中力的关系、效率和自锁1.矩形螺纹已知：升角ψ，摩擦系数f，载荷FQ求：A等速上升(下降)时，水平力F(F′)的大小，沿斜面上升的效率及其自锁条件解：①滑块上升考虑A的平衡：②滑块下降滑块上升时输入功：滑块上升的有效功：滑块上升时的效率：滑块下降时：若ψ<ρ，则F<0，不加支持力F，滑块在FQ的作用下不会自动下滑——自锁滑块上升时，ψ越大则效率越高，当

3、ψ=45º-ρ/2时，效率最高，但升角过大加工太困难，一般ψ<20~25º自锁条件：ψ<ρ2、三角螺纹相当于楔形滑块与楔形槽的作用三角螺纹摩擦大，效率低，应用于联接的螺旋方螺纹应用于传递运动和动力的螺旋——当量摩擦系数力的关系：自锁条件：ψ≤ρ'效率：扳手拧紧力矩拧紧螺母时拧紧力矩：T=T1+T2T1——螺纹摩擦阻力矩T2——螺母端环形面与被联接件间的摩擦力矩FL—作用于手柄上的力，L——扳手长度3、螺纹联接的拧紧力矩近似取螺纹的公称直径带入有关参数Fs——螺栓锁紧力预紧力Fs的控制：测力矩扳手——测出

4、预紧力矩，如左图定力矩扳手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自动打滑，如右图测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高三、机械制造中常用螺纹种类及标准四、螺纹联接件的主要类型1、螺栓——用于被联接件不太厚，经常装拆的场合a)普通螺栓联接b)绞制孔用螺栓联接螺纹的标记字母公称直径×导程／线数－左旋（M或T）（粗牙，单线时不标）（单线时不标）（右旋不标）2、双头螺栓联接——用于常拆卸而被联接件之一较厚时3、螺钉联接——用于被联接件之一较厚，不需经常装拆场合特殊联接：地脚螺栓联接,吊环螺钉联接4、紧定螺钉联接——

5、可传递不大的轴向力或扭矩。5、螺母——与螺栓和双头螺柱配合使用圆螺母+止退垫圈六角螺母：标准，扁，厚6、垫圈——保护被联接件的表面，增大接触面积，遮掩不平表面五、螺纹联接的防松装置1、防松目的外载荷有振动、冲击时，会造成螺纹副中正压力及摩擦力在某一瞬间减小或消失，从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。2、防松原理消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。3、防松办法及措施1）摩擦防松双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等2）机械防松：3）永久防松：端铆、冲点、点焊、粘

6、合开槽螺母与开口销止动垫圈串联钢丝圆螺母＋止动垫圈1、松螺栓联接如吊钩螺栓，工作前不拧紧，只有工作载荷F起拉伸作用强度条件为：——验算用——设计用d1——螺杆危险截面直径（mm）[σ]——许用拉应力N/mm2(MPa)六、螺栓联接的计算防止滑动，把外载荷放大1、横向载荷的紧螺栓联接计算——主要防止被联接件错动靠产生的摩擦力来传递外载荷二、紧螺栓联接——工作前有预紧力Fs普通螺栓联接在拧紧力矩作用下：预紧力Fs→产生拉伸应力σ螺纹摩擦力矩T→产生剪应力τ复合应力状态:接第四强度理论：强度条件验算公式：设计

7、公式：式中：1.3——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理分析：由上式可知，当f=0.2,则FS=6R，说明这种联接螺栓直径大，且在冲击振动变载下工作极不可靠为增加可靠性，减小直径，简化结构，提高承载能力可采用如下减载装置：a)减载销b)减载套筒c)减载键铰制孔螺栓联接螺杆直接承受挤压、剪切传递外载荷螺栓的剪切强度条件为：螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件为：，铰制孔螺栓能承受较大的横向载荷，但被加工件孔壁加工精度较高，成本较高2、轴向载荷

8、紧螺栓联接强度计算①工作特点：工作前拧紧，有Fs；工作后加上工作载荷F工作前、工作中载荷变化②工作原理：靠螺杆抗拉强度传递外载F③解决问题：a)保证安全可靠的工作，Fs=？b)工作时螺栓总载荷，Q=？④分析：图1，螺母未拧紧　螺栓螺母松驰状态图２，拧紧—预紧状态凸缘—受压—λm—Fs栓杆—受拉—λb→Fs图3，加载F后→工作状态栓杆—继续拉—凸缘—放松———残余预紧力——总载变形协调条件：⑤作图单个紧螺栓联接受力变形图左图——拧紧螺母时,螺