第二章机械零件的疲劳强度设计ppt课件.ppt

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1、二、联接的类型选择和要求1.联接的类型选择根据联接的具体工作情况和被联接件的材料、形状、尺寸等。2.联接的基本要求联接牢固；零件强度足够；良好工艺性和经济性；其它要求。螺纹联接螺纹螺纹联接的类型拧紧与防松单个螺栓的强度计算螺栓组联接的受力分析提高螺纹联接强度的措施螺旋传动第一节螺纹一、螺纹形成原理及主要参数螺旋线将一倾斜角为ψ直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线。螺纹沿着螺旋线做出具有相同剖面的连续凸起和沟槽就是螺纹。外螺纹内螺纹主要参数1)大径d、D2)小径d1、D13)中径d2、D24)牙型角α

2、5)牙型斜角β6)高度h7)螺距P8)导程（s）Ph10)升角ψ9)线数n二、常用螺纹1.螺纹位置：内螺纹；外螺纹。2.螺纹旋向：左旋螺纹，右旋螺纹（常用）。思考3.螺纹线数：单线（联接）；多线（传动）4.螺纹牙形：三角形、矩形、梯形、锯齿形等30°3°30°60°三角形梯形锯齿形矩形效率低、自锁性好单线，用于联接粗牙：一般情况下使用。细牙：p小，ψ小，牙浅，自锁性好，但不耐磨，易滑扣。效率高、自锁性差双线或多线，常用于传动光孔，间隙，方便，不厚，受拉光孔，过渡，紧凑，不厚，受剪第二节螺

3、纹联接的类型、拧紧和防松1.螺栓联接普通螺栓联接铰制孔用一光孔，一螺纹孔一较厚，经常拆卸一光孔，一螺纹孔一较厚，不经常拆卸2.螺柱联接3.螺钉联接4、紧定螺钉联接螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹坑，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或力矩。二、性能等级1、螺栓等：十个性能等级，如：3.6、4.6、4.8、……性能等级材料性能如：6.8σBmin/100=6σBmin=600MPa10(σsmin/σBmin)=8σsmin=480MPa或σsmin=(6×8)×10=480MPa低碳

4、钢或中碳钢2、螺母：七个等级，与螺栓性能相配。（自学）二、螺栓联接的拧紧1.预紧目的↑联接刚度↑防松能力↑紧密性螺母支承面间的摩擦阻力矩T=T1+T2螺纹副间的摩擦力矩——螺纹副间有效圆周力（rf——支承面摩擦半径）∴kt——拧紧力矩系数，一般取kt=0.2重要的联接，不宜采用小于M12~M16mm的螺栓。2、控制T的方法一般情况凭经验，拧紧即可。方法：测量螺栓伸长量：大型螺栓联接定力矩扳手测力矩扳手冲击扳手测力矩扳手或定力矩扳手控制预紧力，准确性较差，不适用与大型螺栓联接。测量螺栓伸长量三、螺

5、栓联接的防松1.螺纹联接按自锁条件设计：ψ≤ρv。∴静载下不会自行松脱。2.松动原因冲击、振动、变载荷下温度变化较大时3.防松方法——防止螺旋副相对转动防松原理摩擦防松机械防松永久防松对顶螺母弹簧垫圈1）摩擦防松开口销与槽形螺母2）机械防松（直接锁住）正确不正确注意金属丝穿入方向串联金属丝3）破坏螺纹副关系不可拆联接胶接冲点焊住第三节单个螺栓联接的强度计算一、受拉螺栓联接失效形式主要是螺纹部分的塑性变形、断裂和螺杆的疲劳断裂。1.松螺栓联接仅受轴向工作拉力F失效：拉断强度条件：MPa—校核式[σ

6、]——许用应力，[σ]=σs／[S]。mm—设计式2.紧螺栓联接（1）只受预紧力F’F’拉应力T1产生τT对钢制M10~M68mm螺栓：强度条件：——校核式紧联接时，将拉应力增大30%以考虑拧紧力矩的影响。mm——设计式（2）受预紧力F’和轴向工作载荷F的紧螺栓联接a、未拧状态b、拧紧状态F’c、工作状态F无变形—→F’—→δ1δ2—→+F—→δ1+Δδ1δ2-Δδ2变形协调条件Δδ1=Δδ2=Δδ螺栓刚度被联件刚度∴螺栓总拉力等于预紧力加上部分工作载荷。讨论：1、螺栓相对刚度系数当F、F’一定

7、时，∴为↓螺栓受力—→选择不同垫片↓—→应使2、：不出现缝隙。同时考虑扭转作用，强度条件为：——校核式mm——设计式若工作载荷为变载荷：当工作载荷在F1~F2变化时，螺栓总拉力在F01~F02之间变化变载荷下螺栓失效：Fa作用下的疲劳拉断Fa——拉力变幅：∴应力幅：螺栓许用应力幅（P110）表6.3即：变载荷下螺栓，应力幅越小，疲劳强度越高。二、受剪螺栓联接1、失效形式：剪断、接触表面压溃。2、螺栓剪切强度条件d——杆抗剪面直径m——抗剪面数目[τ]——许用剪应力3、挤压强度条件h——对象受压高

8、度；[σp]——许用挤压应力，表6.4，取弱者计算；§5螺栓组联接的受力分析一、思路联接结构形式、外载荷类型—→螺栓受力—→找出受载最大螺栓—→按单个螺栓联接的计算方法计算二、基本假定1、各螺栓刚度相同；2、各螺栓F’相同；3、变形在弹性范围内；4、被联件为刚体；三、四种典型受载情况时的受力分析1、受轴向载荷的螺栓组联接特点：载荷与螺栓轴线平行，并通过螺栓组对称中心。—→各螺栓组平均受载：F=FQ/z螺栓还受F’—→F0—→工作条件：F”>02、受横向载荷的螺栓组联接（1）特点：横向载荷作用线与