机械设计联接概述(.ppt

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1、第十章联接§10—1螺纹参数§10—2螺旋副的受力分析、效率和自锁§10—4螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件概述§10—3机械制造常用螺纹§10—5螺纹联接的预紧和防松§10—6螺纹联接的强度计算§10—7螺纹的材料和许用应力§10—9螺旋传动（不讲）§10—8提高螺纹联接强度的措施§10—10滚动螺旋简介（不讲）§10—11键联接和花键联接§10—12销联接（简介）联接是指被联接件与联接件的组合。常见的机械联接有两类：一是机械动联接，如运动副；二是机械静联接，本章所学习内容是机械静联接问题。联接不可拆联接—装拆方便，多次

2、装拆无损于使用性能。如螺纹联接、键联接、销联接—在拆开联接时会损坏联接中的零件或使用性能。如焊接、铆接、粘接概述可拆联接（永久性联接）一、螺纹线、螺纹、螺纹副二、螺纹分类三、螺纹的主要几何参数§10—1螺纹参数一、螺纹线、螺纹、螺纹副1、螺纹线：将一倾斜角为Ψ的直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线。2、螺纹：平面始终通过圆柱体轴线就得到螺纹。若改变平面图形的形状，可得到三角形、梯形、锯齿形、矩形螺纹。取一个平面图形沿螺旋线运动并使3、螺纹副：内外螺纹旋合组成螺旋副或称螺纹副。二、螺纹分类1、螺纹的牙型：2、螺纹的旋向：3、螺

3、纹的线数（头数）：4、母体形状：6、按位置：三角形、梯形、锯齿形；左旋、右旋；单线、等距排列多线；圆柱螺纹、圆锥螺纹；内螺纹、外螺纹；5、按作用：联接螺纹、传动螺纹；1、将螺纹轴线竖直放置，螺旋线自左向右逐渐升高的是右旋螺纹。反之也成立。2、从端部沿轴线看去，当螺纹顺时针方向旋转为旋进时，此螺纹为右旋螺纹。左旋右旋旋向判断方法：双线螺纹单线螺纹三、螺纹的主要几何参数：1）大径（外径）d（D）—与外（内）螺纹牙顶（底）相重合的假想圆柱体直径，亦称公称直径。2）小径（内径）d1(D1)—与外螺纹牙底相重合的假想圆柱体直径。3

4、）中径d2—假想圆柱面的直径，该圆柱的母线上牙形沟槽和凸起宽度相。4）螺距P—相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离。5）导程（S）—同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离。6）线数n—螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4。螺距、导程、线数之间关系：S=nP7）螺旋升角ψ—中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。tgψ=nP/πd28）牙型角α—轴向截平面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间夹角称为牙侧角（牙型斜角）β。对称牙侧角β＝α/2一、矩形螺纹二

5、、非矩形螺纹§10—2螺旋副的受力分析、效率和自锁三、螺旋副效率一、矩形螺纹（=0)1、螺纹受力分析摩擦角ρ：滑块在水平面上，受到外力R（F+Fa）作用，同时还受到法向反力Fn与摩擦力Ff的作用，令法向反力与摩擦力的总反力为Fr，则FR与Fn方向之间所夹的锐角ρ被称为摩擦角。FnFrFfRFaFρtgρ=Ff/Fn；Ff=Fntgρ=Fnff=tgρ称为摩擦系数。FaFFnFrfFnλρ（1）把螺旋副在力矩和轴向载荷作用下的运动，看成作用在中径的水平力推动滑块沿螺纹运动。（2）将矩形螺纹沿中径d2展开得一斜面。ψ图中

6、ψ为螺旋升角，Fa为轴向载荷，F为水平推力，Fn为法向反力，Ff为摩擦力，f为摩擦系数，ρ为摩擦角，法向反力Fn与摩擦力Ff的总反力为Fr。F=Fatg(ψ+)（3）其受力状况可以理解为：作用在滑块上F为一驱动力，轴向载荷Fa为一阻力，总反力为Fr。FaFFnFrfFnψρψv若使滑块等速沿斜面上升，滑块所受三力平衡：可得：ψ+ρFaFFrF+Fa+Fr=0拧紧时：F=Fatg(ψ-)松开时：相当于使滑块等速沿斜面下滑，轴向载荷Fa变为驱动力，F变为维持滑块等速运动所需的平衡力。FaFFrfFnvψFnρψFFrFa

7、ψ-ρ可得：（1）ψ->0，ψ>，F>0分析：0，ψ>，F>0分析：说明滑块在重力作用下下滑，必须给以止动力，防止加速下滑。（2）ψ-0，ψ，F0<<<说明滑块不能在重力作用下下滑。这一现象称为自锁现象。螺旋千斤顶就是利用这一原理工作的。2、螺纹自锁：二、非矩形螺纹（=0)三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹1、螺纹受力分析：唯一差别是：法向力比矩形螺纹大。（忽略升角λ的影响）这时螺纹的摩擦阻力为：在Fa的作用下，法向反力比矩形螺纹大为：f'称为当量摩擦系数ρ'称为当量摩擦角

8、这时把法向力的增加看成摩擦系数的增加。为牙型斜角用f'取代f，用ρ'取代ρ，就可像矩形螺纹那样对非矩形螺纹进行受力分析上升：F=Fatg(ψ+')下滑：F=Fatg(ψ-')2、螺纹自锁条件为：ψ<三、螺旋副效率为：螺旋副的效率问题是由于摩擦引起的：上升：在同样的载荷Fa，同样的牵引速度V，走过同样的距离S情