机械设计基础 教学课件 作者 樊智敏_ 第10章 联接.ppt

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1、本章教学内容10-1螺纹联接10-2螺纹联接的基本类型及标准联接件10-3螺纹联接的预紧与防松10-4螺栓联接的强度计算10-5螺纹组联接10-7键联接和花键联接10-8销联接10-9过盈联接本章基本要求1.掌握螺纹联接的类型2.掌握螺栓强度计算3.掌握键的选用第十章联接1.螺纹的形成螺旋线形成：倾斜线绕在圆柱体上形成的曲线螺纹形成：平面图形沿螺旋线形成三角形、矩形、梯形、锯齿形d1PhPλ110-1螺纹联接2.螺纹的类型、特点和应用右旋左旋螺纹位置：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

2、（常用）思考：2.螺纹的类型、特点和应用螺纹牙形：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螺纹线数：单线（联接）；多线（传动）。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，λ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。2.螺纹的类型、特点和应用d2λ3.螺纹的主要参数大径d、D：最大直径—公称直径小径d1、D1：外螺纹的危险剖面

3、直径——强度直径中径d2、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，Ph=nP升角l：螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角牙型角a：螺纹两侧边的夹角牙侧角β：螺纹一侧边与螺纹轴线垂线间的夹角d1D,dαPhP4.螺旋副的受力分析、效率和自锁(1)矩形螺纹等速上升松开螺母4.螺旋副的受力分析、效率和自锁(2)非矩形螺纹螺纹副的自锁条件1.螺纹联接的基本类型（注意各图的画法）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

4、起联接作用外，还起定位作用。10-2螺纹联接的类型及标准联接件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。螺钉联接用于有一联接件较厚，且不需经常装拆的场合。1.螺纹联接的基本类型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。1.螺纹联接的基本类型其他联接地脚螺栓联接、吊环螺栓联接、T形槽螺栓联接1.螺纹联接的基本类型2、标准螺纹联接件螺栓普通螺栓铰制孔螺栓双头螺柱2、标准螺纹联接件螺钉联接螺钉紧定螺钉自攻螺钉2、标准螺纹联接件螺母：六角螺母圆螺母垫圈：平垫圈斜垫圈1.螺纹联接的预紧力和预紧力矩

5、受载之前预紧螺母预紧力F’预紧目的↑联接刚性↑可靠性↑防松能力(1)预紧力矩T=？克服螺母环形面与被联接面间的摩擦阻力矩以螺母分析：T=T1+T2克服螺纹副间的摩擦力矩10-3螺栓联接的预紧与防松——螺纹副间有效圆周力1.螺纹联接的预紧力和预紧力矩螺母所受转矩螺栓所受转矩螺栓转矩图（rf——支承面摩擦半径）kt——预紧力矩系数，对于M10~68的螺纹取kt=0.21.螺纹联接的预紧力和预紧力矩计算螺母承压面所受力矩螺栓和被联接件所受预紧力控制T的方法凭经验，预紧即可测量螺栓伸长量定力矩扳手测力矩扳手1.螺纹联接的预紧力和预紧力矩测力矩扳手定力矩扳手大型的螺栓联接可采用测量螺栓

6、伸长量的方法来控制预紧力。测量螺栓伸长量1.螺纹联接的预紧力和预紧力矩2.螺纹联接的防松(1)静载下不会自行松脱原因：a.螺纹联接按自锁条件设计：λ≤ρv。b.螺母环形面与被联接面间有摩擦力(3)防松实质冲击、振动、变载荷高温或温度变化较大时螺旋副摩擦力Ff减小或瞬时消失松动(2)松动原因防止螺纹副相对转动（4）防松方法a摩擦防松2.螺纹联接的防松下螺母上螺母螺栓对顶螺母自锁螺母防松开口方向：斜向右下方弹性增压尖端抵住2.螺纹联接的防松弹簧垫圈开口销与槽形螺母b机械防松（直接锁住）2.螺纹联接的防松止动垫圈正确不正确注意金属丝穿入方向串联金属丝2.螺纹联接的防松c破坏螺纹副关

7、系不可拆联接胶接冲点焊住2.螺纹联接的防松松螺栓联接：无预紧力，只有工作拉力紧螺栓联接：有预紧力，还有工作拉力螺栓组联接10-4螺栓联接的强度计算失效形式：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设计准则：对受拉螺栓：保证螺栓的静力或疲劳强度。对受剪螺栓：保证联接的挤压强度和螺栓的剪切强度。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）本节学习内容：普通螺栓联接的强度设计铰制孔