机械设计课件濮良贵5.ppt

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1、螺纹形成：一平面图形在螺旋线上绕制而成。§5—1螺纹一．螺纹的形成按截面形状分三角形、矩形、梯形、锯齿形和半圆形右旋左旋→判断方法旋向①顺时针旋进→右旋②以轴线为基准单头→联接多头→传动线数→判断方法n=1n=2n=3ｄ(大径－标准直径)；ｄ1(小径)；ｄ2(中径)；Ｓ(导程):Ｓ＝npｎ(螺旋线数)p(螺距);Ψ(升角)：πｄ2Sψ牙型角α;牙侧角β;=np二．螺纹参数三.螺纹的类型及应用表5—1普通螺纹α＝60°，α大，易自锁管螺纹→α＝60°、55°→紧密粗牙牙高、d1小、Ψ大细牙牙浅、d1大、Ψ小，更易自锁1.联接

2、螺纹（三角形）(M)矩形螺纹α＝０°梯形螺纹（Tr）α＝30°β＝15°锯齿形螺纹（S）α＝33°β工＝3°β非＝30°2.传动螺纹α小、ψ大、多线、效率高一．螺纹联接基本类型§5—2螺纹联接的类型及标准联接件1螺栓联接普通螺栓联接：孔与杆间有间隙，方便，多用铰制孔用螺栓联接：孔与杆间无间隙，成本高3双头螺柱联接用于被联接件之一较厚,可以经常装拆的场合。2螺钉联接用于被联接件之一较厚,受力不大，不需常拆的场合。4紧定螺钉联接多用于轴上零件的固定，传递较小的力。5其它地脚螺栓吊环螺钉二．螺纹联接件表5—2螺栓－螺栓；螺钉；双

3、头螺柱；紧定螺钉螺母－六角螺母；圆螺母；槽型螺母垫片－垫片；弹簧垫片；斜垫片；球形垫片§5—3螺纹联接的预紧目的：→防止松动→提高可靠性、强度、紧密性F0拧紧阻力矩T的大小：拧紧时→预紧力F0螺纹阻力矩T1:螺母支持面上的摩擦阻力矩T2:因F0=5T/d若d小，则F0很大对于重要的联接，不宜采用M12以下的螺栓／螺栓→预紧拉力＼被联接件→预紧压力T2＝fcF0rmT§5—4螺纹联接的防松螺栓联接∵靠摩擦力自锁，因冲击、震动、变载→不可靠∴要防松防松的根本问题：→摩擦防松→使螺纹接触面间始终保持一定的压力始终有阻止螺旋副转动

4、的摩擦阻力矩机械防松→利用便于更换的金属元件来约束螺旋副不可拆防松→焊、铆冲、涂粘合剂阻止螺旋副相对转动(自锁)防松？拧紧不可拆防松→焊、铆冲、涂粘合剂螺栓组联接结构设计的目的：接合面形状——对称螺栓布置——合理，间距、边距、扳手空间接合面与螺栓——受力均匀加工安装——方便，螺栓材料、直径、长度相同一螺栓组联接结构设计§5—5螺栓组联接的设计二螺栓组联接的受力分析螺栓组所受载荷类型螺栓组联接受力分析的目的：找出受力最大的螺栓并求出其所受力的大小横向载荷轴向载荷转矩（扭矩）倾覆力矩平衡条件：螺栓本身受剪切和挤压各螺栓受力为：

5、1）铰制孔用螺栓联接1受横向载荷F∑的螺栓组联接螺栓本身受预紧拉力F0拧紧→产生夹紧力→接合面间的摩擦力→承受载荷横向载荷(垂直螺栓轴心线）2）普通螺栓联接Ks—防滑系数Ks=1.1~1.3i—接合面的数目f—接合面的摩擦系数z——螺栓数目i=2i=2讨论:若f=0.2,z=1,i=1,Ks=1.2,则1）受横向载荷普通螺栓受力比铰制孔用螺栓的大，此时宜采用后者2）若要采用普通螺栓，靠利用减载键销或减载套筒减载键减载销减载套筒螺栓受剪切和挤压来平衡载荷，各螺栓受力为Fi1）铰制孔用螺栓联接2受转矩T的螺栓组联接分析：受载后

6、接合面仍为平面，螺栓的剪切变形与其到中心的距离成正比,螺栓刚度相同，故其受剪力Fi也与其到中心的距离ri成正比。假设此剪力方向垂直其到中心的向径即：力矩平衡条件：受力最大的螺栓的工作剪力：2）普通螺栓联接螺栓本身受预紧拉力F0，各螺栓要拧紧产生相同的夹紧力2）普通螺栓联接分析：各螺栓预紧拉力均为F0，各螺栓联接处产生相同的摩擦力，并假设此摩擦力集中作用螺栓中心处,且方向垂直其到中心的向径。z—螺栓数目ri—螺栓的向径Ks—防滑系数力矩平衡条件：各螺栓所需受预紧拉力：螺栓受拉力为：3受轴向载荷F∑的螺栓组联接轴向载荷平行螺栓

7、轴心线，各螺栓平均受力★：此时螺栓除了受工作拉力F外，还受预紧力F0作用总轴向载荷：F∑F分析：M作用前：各螺栓受预紧力F0M作用后：一侧螺栓拉力增大，一侧螺栓拉力减少4受倾覆力矩M的螺栓组联接平衡条件：1）螺栓的受力受力最大的螺栓所受工作载荷为Li——螺栓轴线到底板轴线o—o的距离2）被联接件和底板防止接合面被压溃：防止接合面出现缝隙：〔σp〕查表5—7W—抗弯截面系数单个普通螺栓联接单个铰制孔用螺栓联接横向力轴向力螺栓本身受拉伸螺栓本身受剪切横向力受拉螺栓受剪螺栓受力分析：失效形式：受拉螺栓螺栓杆螺纹部分发生断裂受剪螺

8、栓螺栓杆和孔壁的贴合面被压溃或螺栓杆被剪断设计准则：受拉螺栓保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度受剪螺栓保证联接的挤压强度和螺栓的剪切强度§5—6螺栓联接的强度计算螺栓联接一松螺栓联接强度计算（无Ｆ0）紧螺栓联接有预紧力，还有工作拉力松螺栓联接无预紧力，只有工作拉力§5—6螺栓联接的强度计算校核设计紧螺栓联接二