机械设计基础--联接课件.ppt

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1、第9章联接§9-1概述一、联接将两个或两个以上零件联成一体的结构。二、联接的类型可拆性联接螺纹连接，键联接和销联接。不可拆性联接焊接，粘结，铆接。§9-2螺纹参数一、螺纹的形成与参数形成2.分类按轴平面内牙形三角形，矩形，梯形和锯齿形螺纹2.分类按螺旋线旋绕方向右旋螺纹和左旋螺纹。按螺旋线数目单线，双线和多线螺纹。按螺纹存在位置内螺纹和外螺纹：两者旋合在一起形成螺旋副。按圆柱体的形状圆锥螺纹和圆柱螺纹。2.分类二、螺纹的主要参数1．径向尺寸大径d：螺纹的公称直径小径d1中径d22．轴向尺寸螺距P导程S：3．角度尺寸螺纹升角：牙型角

2、：牙型斜角：三角形螺纹普通螺纹§9-3螺旋副的受力分析、效率和自锁一、矩形螺纹（＝0）旋紧螺纹副时的受力驱动力：对螺母施加一转矩三力平衡：为摩擦角2．旋紧螺纹副时的效率将螺母等速旋紧一周有用功：输入功：效率：最大效率：一般角不大于253．松退时的自锁当螺母在作用等速松退。相当于滑块在作用下沿斜面下滑。滑块平衡，加入一平衡力平衡力矩T螺旋副自锁条件：二、非矩形螺纹牙侧角0的三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹定义：当量摩擦角当滑块沿非矩形螺纹等速上升时，水平推力Ｆ螺旋副自锁条件：效率：水平推力：二、非矩形螺纹联接：单线、小螺

3、距提高自锁性。传动：多线、大螺距提高传动效率。结论三、螺纹联接的预紧和拧紧力矩预紧：安装时将螺母拧紧，使联接受到一定的预紧力对预紧力不加控制对预紧力控制式中：T1——克服螺纹阻力矩。T2——克服螺母与承压面间的摩擦阻力矩。三、螺纹联接的预紧和拧紧力矩测力矩扳手三、螺纹联接的预紧和拧紧力矩定力矩扳手四、螺纹联接的防松在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹具有自锁性，但在冲击、振动、高温和变载的作用下，连接可能发生松脱。防松的方法弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母四、螺纹联接的防松在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹具有自锁性，但在冲击、振动、高

4、温和变载的作用下，连接可能发生松脱。防松的方法槽形螺母和开口销止动垫片圆螺母用带翅垫片四、螺纹联接的防松在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹具有自锁性，但在冲击、振动、高温和变载的作用下，连接可能发生松脱。防松的方法冲点法防松§9-4螺纹联接和螺纹联接件一、螺纹连接件的基本类型1．螺栓联接§9-4螺纹联接和螺纹连接件一、螺纹连接的基本类型2．铰制孔用螺栓联接3．螺钉联接§9-4螺纹联接和螺纹连接件§9-4螺纹联接和螺纹连接件4．双头螺柱联接5．紧定螺钉§9-4螺纹联接和螺纹连接件二、螺纹连接件的主要类型1.螺栓、螺母螺栓头部常做成六角

5、头。螺栓杆部可制出一段螺纹或全螺纹。2.双头螺柱二、螺纹连接件的主要类型3．螺钉、紧定螺钉二、螺纹连接件的主要类型二、螺纹连接件的主要类型4．螺母、垫圈§9-5螺栓联接的强度计算一、螺栓的失效形式及受力形式1.失效形式拉断压溃和剪断因磨损而发生滑扣2.受力形式受拉螺栓受剪螺栓二、受拉螺栓联接的强度计算1.只受工作载荷的螺栓强度计算条件：装配时不需要预紧且忽略零件的自重。螺栓的强度条件：螺栓设计公式Fa：螺栓轴向工作压力。Nd1:螺纹小径。mm：螺栓材料的许用应力。MPa式中二、受拉螺栓联接的强度计算2.只受预紧力的螺栓强度计算条件：

6、装配时产生预紧力受横向工作载荷的紧螺栓联接在拧紧力矩作用下受到轴向拉力Fa螺纹副中摩擦阻力矩T12.只受预紧力的螺栓强度计算平衡条件：由第四强度理论：强度条件：设计公式：受轴向工作载荷的螺栓强度计算2.只受预紧力的螺栓强度计算条件：装配时产生预紧力，预紧时螺栓拧紧T1工作时轴向力FE受轴向工作载荷的螺栓强度计算螺栓：预紧力F0伸长量工作时伸长量被联接件：预紧力F0压缩量工作时压缩量受轴向工作载荷的螺栓强度计算螺栓工作时的轴向力：式中：FE——工作载荷FR——剩余预紧力工作情况一般联接工作载荷为变载荷工作载荷为冲击载荷压力容器或重要联

7、接K值0.2～0.60.6～1.01.0～1.51.5～1.8单个螺栓工作载荷：螺栓个数：螺栓强度条件：螺栓设计公式：受轴向工作载荷的螺栓强度计算二、受剪螺栓联接的强度计算3．对铰制孔螺栓联接，一般只受横向剪力和挤压力作用。挤压强度条件剪应力强度条件四、螺栓的材料和许用应力1.材料螺栓:一般采用碳素钢，如Q215、Q235、10、35和45钢。对于重要的螺纹联接，可采用15Cr、40Cr、30CrMnsi等合金钢。螺母:一般较相配合的螺栓的硬度低20～40HBS。2.许用应力螺母性能等级分7级，螺栓性能等级分10级。螺栓性能等级表示

8、方法：螺栓许用应力：安全系数例题1已知：图示为凸缘联轴器。凸缘联轴器材料HT200，传递扭矩T=1.2×106Nmm，静载荷。用4个普通螺栓联接，螺栓材料35钢，性能等级5.8级。螺栓中心圆直径D0=160mm,两个半联轴器间的摩擦系