螺纹连接原理.ppt

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1、螺纹联接原理螺旋与螺旋副外（阳）螺旋和内（阴）螺旋相互配合，通过旋转其中一个就可以使两者沿螺旋移动，产生相对的螺旋运动——螺旋副螺旋的基本参数：【大径】【小径】【中径】【线数】【螺距】【导程】【牙型角】【牙侧角】【螺旋升角】【接触高度】【旋向】右旋/左旋螺旋是一种简单机械，是斜面类机械的变形将一与水平面倾斜角为的直线绕在圆柱体上，即可形成一条螺旋线。如果用一个平面图形（梯形、三角形或矩形）沿着螺旋线运动，并保持此平面图形始终在通过圆柱轴线的平面内，则此平面图形的轮廓在空间的轨迹便形成螺纹。螺旋副

2、啮合条件螺纹的牙型、大径、螺距、线数和旋向称为螺纹五要素，只有五要素相同的内、外螺纹才能互相旋合。牙型旋向、螺距和线数螺旋副中的受力分析驱动力螺纹之间压力螺旋升角螺距螺纹中径阻尼角1、螺纹联接原理螺旋副相对运动特性拧入过程拧出过程2)当保持不变时，越大，越大则：当的值超过螺旋能够承受的极限时，螺旋副运动失效。当时，则：即：在无外力作用下，螺旋副所受摩擦力大于螺纹退出力，螺旋副不能自我松脱。——螺纹联接的自锁特性当保持不变时，能量守恒（做功）：则：螺旋副效率随增大而提高。考虑到制造和效率的有效性，一

3、般。螺旋副与螺纹联接螺纹联接：利用相互形成螺旋副的若干零件，构成的一种机械静联接形式，以固定被联接件之间的相对位置或姿态，使其无相对运动。螺纹联接：是一种可拆联接，无须毁坏联接中的任一零件就可拆开。结构简单，拆装方便，适用范围广螺纹联接的常见联接形式螺栓联接：被联接件通孔和螺栓杆之间有间隙，加工精度要求低，结构简单，装拆方便，不受被联接件材料的限制，但安装空间较大，需两头同时操作。双头螺柱联接：用于被联接件不宜制成通孔，且需要经常拆装的场合。安装和拆卸过程，需要专用工具。如进排气歧管安装、涡轮增压

4、器安装、线束支架安装等。螺钉联接：结构简单紧凑，无需螺母，但经常装拆易使螺纹磨损。发动机大部分螺纹联接皆属于该联接形式。1、螺纹联接原理螺纹联接的受力状态对于整个联接而言，所受的载荷可能为轴向载荷、横向载荷、弯矩和转矩等，但是对于当个螺栓而言，所受载荷为轴向力和（或）横向力。轴向力——拉伸应力——拉伸强度横向力——剪切应力——剪切强度、挤压强度产生计算准则压力压力侧向应力振动+/-oC除了内部的载荷，连接件可能会承受更多的分离载荷，它们包括但也不局限于：振动温度的循环作用侧向应力(风力,流量,压力

5、等等)负载的改变这些载荷可能会导致：残余预紧力丧失，联接出现松动超出联接件承受极限，联接被破坏失效发动机螺栓所受载荷一般有以下四种：1、纯拉力，如发动机缸盖螺栓；2、纯剪切，如发动机飞轮螺栓；3、拉力+弯曲，如发动机连杆螺栓；4、拉力+剪切+弯曲，如轮胎螺栓。1、螺纹联接原理螺纹联接的常见失效形式1）螺栓联接的松动；2）螺栓杆的拉断；3）螺栓杆或螺栓孔的压溃；4）螺栓杆的剪断（螺栓组受弯矩导致螺栓弯曲变形）；5）螺栓杆的扭断；6）因如经常拆装而发生滑扣现象1、螺纹联接原理螺纹联接的常见失效形式1）

6、螺纹联接的松动一般情况下，由于满足自锁条件和摩擦力的防松作用，在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹联接不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬间消失。当这种情况反复出现后，就会使联接松脱。在高温或温度变化变化较大的情况下，由于螺纹联接件和被联接件的材料发生蠕变和应力松弛，使得联接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，最终导致联接失效。2）螺栓杆的拉断；螺栓杆或螺栓孔的压溃；螺栓杆的剪断属于破坏性失效。一般情况下，在静载荷下螺纹联接是很少被破坏的。一旦出现破坏，就性质而言，约9

7、0%的螺栓属于疲劳破坏，且发生于截面面积较小并有缺口应力集中的部位。螺栓受拉颈缩后塑形断裂螺栓疲劳性断裂螺栓受剪切后失效断裂1、螺纹联接原理螺纹联接的常见失效形式3）螺栓杆的扭断属于破坏性失效。在螺纹联接过程中，由于受到螺纹摩擦阻力的影响，螺栓体呈现扭转变形状态，螺栓体横截面受拉应力和剪应力的同时作用。失效形式：拉断、剪断、拉剪复合失效实际失效形式与螺栓材质、受力状态有关4）螺纹联接的滑扣现象一般螺栓和螺母都可视为弹性体，受力后，螺栓、螺母和螺纹牙均产生变形。即使是制造和装配精确，其旋合各圈螺纹牙

8、的受力也不是均匀的。从传力算起的第一圈螺纹变形最大，因而受力也最大，以后各圈受力递减。到第8～10圈以后，螺纹牙几乎不受力。一般初始几圈螺纹承载了70~80%的负荷。受拉伸力作用下螺距会增大。当外力增大，负载面受力一个个传递下去，造成螺纹依次剪切磨损，因而很容易滑牙，导致破坏性失效。滑扣的形成原因：1）螺纹联接初始阶段，啮合面不吻合，螺纹相互切削破环2）螺纹联接过程中，螺纹受剪切破坏3）反复多次装拆，螺纹啮合面磨损，有效受力承载面积减小，出现跳牙1、螺纹联接原理螺纹联接的有效性螺纹