机械零部件与传动结构 教学课件 作者 张永智 任务3　固定支座螺栓联接的设计.ppt

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1、机械零部件与传动结构主编张永智任务3　固定支座螺栓联接的设计3.1　任务描述及目标3.2　任务资讯3.3　任务实施3.4　任务评价与总结提高3.1　任务描述及目标图3-1　机座螺栓固定3.2　任务资讯3.2.1　螺纹联接的基本知识1.螺纹的类型图3-2　螺纹的牙型a)三角形　b)矩形　c)梯形　d)锯齿形3.2　任务资讯图3-3　螺纹的旋向a)右旋　b)左旋3.2　任务资讯图3-4　螺纹的线数、螺距和导程a)单线螺纹　b)双线螺纹3.2　任务资讯2.螺纹的主要参数图3-5　螺纹的主要几何参数(1)大径(d、D)　与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱体的直径，是螺纹的最大直径。3.2　任

2、务资讯(2)小径(d1、D1)　与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体的直径，是螺纹的最小直径，常作为强度计算时所用的直径。(3)中径(d2、D2)　它是一个假想圆柱的直径，该圆柱母线上的螺纹牙厚等于牙槽宽。(4)螺距P螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。(5)导程Ph同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。(6)螺纹升角ϕ(7)牙型角α、牙侧角β在螺纹的轴向剖面内(图3-2)，螺纹牙型相邻两侧面的夹角称为牙型角α。3.常用螺纹的特点及应用3.2　任务资讯(1)普通螺纹　即米制三角形螺纹，其牙型角α=60°，螺纹大径为公称直径，以mm为单位。图3-6　粗牙螺纹与细

3、牙螺纹(2)管螺纹　管螺纹是英制螺纹，牙型角α有55°和60°两种，公称直径为管的内径。(3)矩形螺纹　牙型为正方形，牙型角α=0°。3.2　任务资讯(4)梯形螺纹　牙型为等腰梯形，牙型角α=30°。(5)锯齿形螺纹　工作面的牙侧角为3°，非工作面的牙侧角为30°。4.紧固螺纹联接的基本类型(1)螺栓联接　螺栓联接的结构特点是被联接件的孔为光孔，并用螺母锁紧(图3-7)，其结构简单，装拆方便。(2)双头螺柱联接　如图3-8所示，这种联接用于被联接件之一较厚而不宜制成通孔，且需经常拆卸的场合。A.tif3.2　任务资讯承受静载荷时，≥(0.3～0.5)d；承受变载荷时，≥0.75d；承受

4、冲击或弯曲载荷时，≥d；e=d+(3～6)mm；≈1.1d；a≈(0.2～0.3)d；铰制孔用螺栓联接≈d。图3-7　螺栓联接a)普通螺栓联接　b)铰制孔用螺栓联接3.2　任务资讯螺纹孔件为钢时，H≈d；为铸铁时，H≈(1.25～1.5)d；为铝合金时，H≈(1.5～2.5)d图3-8　双头螺柱联接3.2　任务资讯拧入深度同图3-8。图3-9　螺钉联接3.2　任务资讯(3)螺钉联接　螺钉直接旋入被联接件的螺纹孔中，省去了螺母(图3-9)，因此结构上比较简单。(4)紧定螺钉联接　图3-10所示为紧定螺钉联接。5.常用的螺纹紧固件(1)螺栓　螺栓的头部形状很多，最常用的有六角头和小六角头

5、两种(图3-11)。图3-10　紧定螺钉联接3.2　任务资讯图3-11　螺栓a)六角头　b)小六角头3.2　任务资讯图3-12　双头螺柱(2)双头螺柱　双头螺柱(图3-12)两端均有螺纹，两端的螺纹可相同或不同。3.2　任务资讯(3)螺钉、紧定螺钉　螺钉的头部有内六角头、十字槽头等多种形式，以适应不同的拧紧程度。图3-13　螺钉、紧定螺钉a)螺钉外形基本尺寸　b)螺钉头部形式　c)螺钉末端3.2　任务资讯(4)螺母　螺母的形状有六角形、圆形(图3-14)等。图3-14　螺母a)六角螺母　b)圆螺母(5)垫圈　垫圈的作用是增加被联接件的支承面积以减小接触处的挤压应力(尤其当被联接件材料强度较

6、差时)和避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。3.2　任务资讯3.2.2　螺纹联接的预紧与防松1.螺纹联接的预紧2.螺纹联接的防松表3-1　常用的防松方法3.2　任务资讯表3-1　常用的防松方法3.2.3　单个螺栓联接的强度计算就单个螺栓联接而言，其工作中所受的力有两种基本形式：轴向力和横向力。1.受拉螺栓联接3.2　任务资讯图3-15　起重机吊钩(1)松螺栓联接　松螺栓联接在装配时螺母不需拧紧，3.2　任务资讯螺栓只在工作时才受到拉力的作用，如拉杆、起重机吊钩等的螺栓联接，如图3-15所示。(2)紧螺栓联接　紧螺栓联接就是在承受工作载荷之前必须把螺母拧紧。1)只受预紧力的紧螺栓联接，其螺栓螺

7、纹部分的强度条件为图3-16　气缸盖螺栓联接3.2　任务资讯2)承受轴向静载荷的紧螺栓联接。图3-17　螺栓的受力与变形a)螺栓未拧紧　b)螺栓受预紧力　c)螺栓受外载荷3.2　任务资讯2.受剪螺栓联接图3-18　受横向外载荷的铰制孔用螺栓联接3.2.4　螺栓组联接的结构设计和受力分析3.2　任务资讯机械设备中多数螺纹联接件一般都是多个螺栓成组使用的，螺栓组联接最具有典型性。1.螺栓组联接的结构设计1)联接接合面的几何