机械设计-05螺纹连接.ppt

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1、第二篇联接（connection）动联接（movableconnection）——机器工作时，被联接零件之间可以有相对运动的联接。可拆联接——不需要毁坏任何零件就可拆开的联接。静联接（fixedjoint）——机器工作时，被联接零件之间不允许有相对运动的连接。运动副滑动轴承螺纹联接焊接不可拆联接——拆开时至少要破坏一个零件的联接。考虑结构安装运输维护螺纹联接键联接焊接铆接考虑制造经济性锯齿形螺纹(sawtooththread)较大好传动梯形螺纹(trapezoidalthread)较大好传动矩形螺纹(rectanglethread

2、)小差传动牙根强度工艺性适用场合三角形螺纹(triangularthread)最大好联接一、螺纹（thread）1、螺纹的形成2、螺纹的类型①按平面图形分第五章螺纹联接和螺旋传动管螺纹（pipethread）联接②按螺线的绕行方向分左旋螺纹（left-handthread）右旋螺纹（right-handthread）③按螺纹线数分单线螺纹（single-thread）——用于联接双线螺纹（double-thread）——用于传动三线螺纹（triple-thread）——用于传动多线螺纹——用于传动3、主要参数大径d——公称直径（n

3、ominalthread）小径d1——危险剖面直径，强度计算直径中径d2——轴线剖面上的假想直径线数n——螺旋线数目螺距P（threadpitch）导程S（lead）S＝nP螺纹升角ψ（leadangle）牙型角牙侧角接触高度h二、螺纹联接的基本类型1、螺栓（bolt）联接普通螺栓（generalbolt）联接铰制孔螺栓（reamerbolt）联接2、双头螺柱（stud，double-endbolt）联接3、螺钉（screw）联接4、紧定螺钉（setscrew）联接5、特殊用螺钉联接地脚螺钉(foundationbolt)联接

4、吊环螺钉（eyebolt）联接6、标准螺纹联接件螺栓、螺柱、螺钉、紧定螺钉自攻螺钉、螺母、垫圈三、螺纹联接的预紧和防松（一）螺纹副受力分析1、矩形螺纹① 物体沿斜面匀速上升F0RFF0RNFFfψF＝F0tan（ψ+φ）螺母旋转一周的输入功为A1＝Fd2＝F0tan（ψ+φ）d2举升重物的有效功为A2＝F0S＝F0d2tanψ效率：当ψ＝45º－0.5φ时，螺纹副的效率最高②  物体沿斜面匀速下降F0RNFFfψF0RFF＝F0tan（ψ－φ）自锁条件为：F＝F0tan（ψ―φ）≤0ψ≤φ2、三角形螺纹摩擦力：NF0Nγ力

5、的关系F＝F0tan（ψφv）效率自锁条件（二）螺纹联接的预紧1、螺纹阻力矩2、支承面阻力矩3、拧紧力矩增加可靠性紧密性4、控制预紧力的方法① 测力矩板手②定力矩板手③测定螺栓伸长量（三）螺纹联接的防松1、摩擦防松（preventlooseningbyfriction）双螺母（doublenut）弹簧垫圈（springwasher）自锁螺母（self-lockingnut）2、机械防松开口销(springcotter)与六角开槽螺母(notchnut)止动垫圈（stopwasher）串联金属丝（inserieswire）3、永久

6、防松（破坏螺纹副）冲点、焊接(jointing)、粘合(conglutination)四、单个螺栓联接的强度计算1、失效形式及计算准则① 受拉螺栓断裂（过载断裂、疲劳断裂）、螺纹滑扣；计算准则：保证螺栓的静力拉伸强度。占65%占20%占15%②受剪螺栓螺杆和通孔孔壁被压溃和螺杆被剪断；计算准则：保证螺栓的挤压强度和剪切强度。2、松螺栓联接的强度计算拉伸强度条件为：式中：d1——危险剖面直径，mm[]——许用应力，Mpa[]＝S／S—校核公式—设计公式扭转剪切应力的产生原因：紧螺栓连接装配时需要一定的拧紧力矩，此时螺栓除受到预

7、紧力产生的拉伸应力以外，还受到螺纹摩擦力矩的作用，因此在螺栓上产生扭转剪切应力。3、紧螺栓联接的强度计算拉伸应力为：扭剪应力：普通钢制螺栓，tanφv＝0.17d2／d1＝1.04～1.08，tanψ＝0.05代入计算得≈0.5根据第四强度理论：1）受横向载荷的紧螺栓联接螺杆的强度条件为：减载键、减载环挤压强度：剪切强度：2）铰制孔用螺栓联接的强度剪切强度：挤压强度：铰制孔螺栓连接的螺栓杆部与螺栓孔为配合关系，所受载荷由螺栓杆部受剪切与接触面受挤压承载，故：3）受轴向载荷的紧螺栓联接螺杆的总受力F2＝F0＋F？残余预紧力（re

8、sidualpretighteningforce）相对刚度尽可能取小些，推荐值为：金属垫片(或无垫片)0.2～0.3，皮革垫片0.7，铜皮石棉垫片0.8，橡胶垫片0.9。拉伸强度：①  保证联接的紧密性，应使F1＞0有紧密性要求的：F1＝（1.5～