武汉理工大学机械设计课件第9章.ppt

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1、第九章螺纹联接设计联接动联接——运动副静联接——螺纹、键、销（可拆），焊、铆、胶接（不可拆）第九章螺纹联接本章重点学习内容：1、螺纹、螺纹联接及其零件的结构和类型。2、螺纹联接的受力分析及强度计算。（重点）3、螺纹联接的预紧和防松。4、提高螺栓联接强度的措施。螺纹联接是一种应用很广泛的可拆联接。它具有结构简单、工作可靠、装拆方便、能满足各种要求的特点。§9-1螺纹的类型及主要参数（1）大径d、D：（公称直径）（2）小径d1、D1：表示外、内螺纹的最小直径。（3）中径d2、D2：螺纹牙宽度和牙槽宽度

2、相等处的假想圆柱的直径。（4）螺距P：相邻同侧螺纹牙间在中径对应点的轴向距离。（5）线数n：螺纹的螺旋线数目。（6）导程S：同一条螺旋线上相邻两螺纹牙间对应点的轴向距离。（7）升角λ：螺纹中径圆柱面上螺旋线的切线与端面的夹角。（8）牙型角α：轴向剖面螺纹牙两侧边夹角。（9）牙型斜角β：轴向剖面螺纹牙一侧和螺纹轴线垂直线的夹角一、主要参数螺纹的类型及主要参数二、螺纹的分类（按螺纹牙型分）：（1）三角形螺纹（普通螺纹）。牙型角为60°。粗牙：用于一般联接。细牙：相同公称直径时，螺距小，螺纹深度浅，导程

3、和升角也小，自锁性能好，宜用于薄壁零件和微调装置。（2）管螺纹。多用于有紧密性要求的管件联接。牙型角为55°。（3）梯形螺纹。牙型角为30°，是应用最广泛的双向传动螺纹。(4）锯齿形螺纹。工作面牙型斜角β=3°，非工作面牙型斜角β=30°，是单向传动螺纹。（β=3°η↑β=30°根部强度↑）螺纹还分左、右旋，单、多线，公制、英制。我国除管螺纹外，都采用公（米）制，国际标准也采用公制。（5）矩形螺纹。牙型角0°，传动用螺纹。螺纹的类型及主要参数二、螺纹的分类（复习）按螺纹牙型分：（1）三角形螺纹

4、（普通螺纹）。牙型角为60°。粗牙：用于一般联接。细牙：相同公称直径时，螺距小，螺纹深度浅，导程和升角也小，自锁性能好，宜用于薄壁零件和微调装置。（2）管螺纹。多用于有紧密性要求的管件联接。牙型角为55°，（3）梯形螺纹。牙型角为30°，是应用最广泛的双向传动螺纹。（4）锯齿形螺纹。工作面牙型斜角β=3°，非工作面牙型斜角β=30°，是单向传动螺纹。（β=3°η↑β=30°根部强度↑）（5）矩形螺纹。牙型角0°，传动用螺纹。螺纹还分左、右旋，单、多线，公制英制。我国除管螺纹外，都采用公（米）制，国

5、际标准也采用公制。螺纹的类型及主要参数螺纹联接实例左右旋螺纹实例：1964年我国自行制造的第一艘万吨轮“跃进号”首航日本，途经韩国海域，由于航向偏离而触礁，使船底破开一个口子，海水涌入机舱。机舱内有紧急排水阀门，只要及时打开排水阀门，船还能得救。当时去打开阀门的三管轮，误将左旋螺纹当作了右旋螺纹，这样适得其反，非但没有打开阀门，反而越拧越紧，在这刻不容缓的紧急关头，失去了抢救的机会，使船沉没，在经济上、政治上造成了无法挽回的巨大损失。从这件事情上可以说明，同学们今后在处理问题时要冷静灵活。如果当时

6、往右旋打不开阀门时就要考虑会不会是左旋螺纹？如果是这样，就会打开阀门，挽救了一条船，也避免了这样巨大的损失。一、矩形螺纹1.受力分析假定：①螺纹副的压力均匀分布在螺纹中径处，可简化为一点受力②相对运动与滑块和斜面间相似拧紧螺母，滑块沿斜面等速上升：Q——轴向载荷F——相当于旋转螺母时水平推动力N——法向反力。Ff——Ff=N·f摩擦力R——N和Ff的合力——R和N的夹角，称为摩擦角=arctgf§9-2螺纹副的受力分析、效率和自锁λλ≈40°时,效率最高,但λ过大加工困难，λ常取不超过2

7、5°根据平衡条件作力封闭图有：F=Q·tg(λ+)转动螺纹所需的转矩为2.螺旋副的效率螺母旋转一周所需输入功W1=2T1螺母上升一个导程S，有效功（输出）W2=QS=Qd2tg传动效率为螺纹副的受力分析、效率和自锁故螺旋副自锁条件是：≤≤，，≤0，此时无论轴向力Q有多大，不能下滑，称为自锁。F=Qtg(λ-)，输入W1=QS，输出W1=Fd2效率：滑块等速下降：3.螺旋副的自锁螺纹副的受力分析、效率和自锁在矩形螺纹的推导公式中用fv代f，v代，得相应公式。自锁条件是：≤

8、v可以看出三角形螺纹自锁性能好，用于联接，梯形螺纹用于传动其它：Ff’=N’f=Qf/cos=Qfvfv=f/cos,v=arctgfv二、其它螺纹螺纹制的受力分析、效率和自锁矩形：Ff=Nf=Qf§9-3螺纹联接的基本类型及联接零件的标准1、螺栓联接被联接件上只钻有通孔，不需加工螺纹，通常用于被联接件不太厚和两边有足够装配空间场合。（2）铰制孔螺栓联接：螺栓与被联接件的孔间无间隙，孔加工精度要求高。用于承受横向载荷或要求精确固定被联接件相对位置场合。一、基本类型（1）普通