《机械设计基础》7 螺纹连接解析ppt课件.ppt

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1、§7.1螺纹联接的基本知识§7.2螺纹联接的预紧与防松§7.3单个螺栓联接的强度计算§7.4螺栓组联接的设计计算与实例分析§7.5提高螺栓联接强度的措施§7.6螺旋传动第7章螺纹联接引言由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。机械零件之间的联接分为：联接的类型：螺纹联接键联接、花键联接、销联接弹性环联接等铆接焊接粘接联接可拆联接不可拆联接过盈联接（介于两者之间）联接概述7.1螺纹联接的基本知识左旋螺纹和右旋螺纹单线螺纹和多线螺纹螺纹分为内螺纹和外螺纹，二者共同组成

2、螺纹副用于联接和传动。螺纹的牙型一、螺纹的类型三角形矩形梯形锯齿形主要用于联接多用于传动大径d－公称直径（查标准）。小径d1－计算直径（强度计算）。中径d2－几何直径（几何计算）。螺距P－相邻螺牙对应点间轴向距离。导程S－同一螺线相邻螺牙对应点间轴向距离S=nP（n--线数）。升角ψ－螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。牙型角α－螺纹轴截面内，牙型两侧边的夹角。牙型斜角β－螺纹轴截面内，牙型侧边与横截面的夹角。7.1螺纹联接的基本知识二、螺纹的主要参数。普通螺纹三、常用螺纹的特点及应用管螺

3、纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹7.1螺纹联接的基本知识1.螺栓联接四、螺纹联接的基本类型7.1螺纹联接的基本知识2.双头螺柱联接7.1螺纹联接的基本知识3.螺钉联接7.1螺纹联接的基本知识4.紧定螺钉联接7.1螺纹联接的基本知识五、标准螺纹联接件1.螺栓、螺柱、螺钉联接件7.1螺纹联接的基本知识2.紧定螺钉、螺母7.1螺纹联接的基本知识3.垫圈7.1螺纹联接的基本知识六、螺旋机构的效率与自锁7.1螺纹联接的基本知识2、螺纹自锁的条件为三角螺纹满足自锁条件1、螺旋机构的效率－当量摩擦角－当量摩擦系数故

4、λ增大，φv减小，传动效率提高。三角螺纹用于联接，其他牙型用于传动，多线螺纹传动效率高。7.2螺纹联接的预紧和防松一般螺纹联接在装配的时候都必须拧紧，使联接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加的作用力称为预紧力F0。预紧目的：以增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。一、螺纹联接的预紧对于一般联接，可凭经验来控制预紧力F0的大小，但对于重要的联接就要严格控制其预紧力。T=T1+T2=KF0d拧紧时扳手力矩为预紧力控制方法：⑴采用测力矩扳手⑵采用定力矩扳手⑶测螺栓伸长量式中K为拧紧力矩系数,可

5、查表一般也可取为0.2。二、螺纹联接的防松联接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、震动或变载荷的作用下容易产生松脱现象。螺纹联接放松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。常用的防松方法:摩擦防松机械防松:其他防松弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母开口销带翅垫片止动垫片7.2螺纹联接的预紧和防松7.3单个螺栓联接的强度计算单个螺栓联接的强度计算是螺纹联接设计的基础。根据联接的的工作情况，可将螺栓按受力形式分为受拉螺栓和受剪螺栓，两者失效形式是不同的。设计准则：针对具体的失效形式，通过对螺栓的相应部位进行

6、相应强度条件的设计计算（或强度校核）。螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按照标准选定螺纹的公称直径（大径）d等。一、受拉螺栓联接－普通螺栓联接1.松螺栓联接强度条件：设计公式：式中[s]为松联接螺栓的许用拉应力（MPa）,查表d1计算出后,再按标准查选螺纹的公称直径d。7.3单个螺栓联接的强度计算2.紧螺栓联接(1)只受预紧力的紧螺栓联接螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的符合应力状态。螺栓危险界面上的拉伸应力为螺栓危险界面上的扭转剪切应力为7.3单个螺栓联接的强度计算对于常用的单线、三角形螺纹的

7、普通螺栓，取fv=tanjv=0.15，简化处理的t=0.5s，根据第四理论，可求出当量应力se为因此，强度条件为：即设计公式为7.3单个螺栓联接的强度计算(2)受横向外载荷的紧螺栓联接载荷与螺栓轴向垂直，靠被联接件间的摩擦力传递。螺栓受载前需预紧,受载前后受力相同。受力特点螺栓预紧力7.3单个螺栓联接的强度计算式中：f—接合面间摩擦系数；m—接合面数；Kf—考虑摩擦系数不稳定及靠摩擦传力有时不可靠而引入的可靠性系数。一般Kf=1.1~1.3当f=0.15、Kf=1.2、m=1时，可得此结构，要使

8、联接不发生滑动，螺栓要承受8倍于横向外载荷的预紧力。结构笨重、不经济。因此横向外载荷较大时，可采用以下措施：7.3单个螺栓联接的强度计算①采用减载装置：a)减载销b)减载套筒c)减载键②采用铰制孔用螺栓(3)承受轴向静载荷的紧螺栓联接载荷方向与螺栓轴向一致,螺栓受载前需预紧,受载前后受力不同.螺栓内部危险截面上同样既有拉应力s,又有扭转剪应力t.受力特点强度条件:设计公式:7.3单个螺栓联接的强度计算式中FS为螺栓受载后所受的轴向总拉力(N)。式中F0'为残余预紧力，为保证联接的紧