螺纹联接内容课件

上一页,下一页,退出,分目录,第二章 联 接,本章主要内容,第二节 键和花键联接,第一节 螺纹联接,第三节 过盈配合联接,下一页,退出,总目录,联接,可拆联接,不可拆联接,键,、,花键,、,销,螺纹联接,铆接,焊接,胶接,过盈联接,成形联接,第一节 螺纹,一、螺纹类型和应用,功用：联接 传动,外形：圆柱 圆锥,配对：内螺纹 外螺纹,牙型：三角、矩形、梯形、锯齿形,标准化：三角、梯形、锯齿形,应用：联接,三角形,传动,矩形、梯形、锯齿形,第一节 螺纹,1.,联接螺纹,要求：摩擦力大、自锁性好、强度高,普通,螺纹,：牙形角,粗牙,一般联接,细牙,对零件强度消弱轻,管,螺纹,：牙形角,管联接专用,圆锥,螺纹,：牙形角,2.,传动螺纹,要求：摩擦力小、传动效率高、强度高,梯形,锯齿形,矩形,二、螺纹的主要参数,第二节 螺纹联接的类型和标准联接件,一、螺纹联接类型,1.,螺栓联接,(1),普通螺栓联接,受拉螺栓,(2),铰制孔螺栓联接,受剪螺栓,受拉,2.,螺钉联接,螺纹联接的类型,3.,双头螺柱,螺纹联接的类型,4.,紧定螺钉,螺纹联接的类型,5.,其他螺栓联接,螺纹联接的类型,地脚螺栓联接,吊环螺栓联接,T,型槽螺栓联接,等,二、标准螺纹联接件,六角头螺栓、六角螺母,双头螺柱,螺母,螺钉,垫圈,第三节 螺纹联接的预紧和防松,1.,螺纹联接的,预紧,螺纹联接在装配时拧紧，使联接在承受工作载荷之前，预先受到作用力。,固定、增加刚性,测,力矩扳手,：拧紧中能观测拧紧力矩的大小。达到规定值，停止预紧。,螺纹联接的预紧,定力扳手,：当拧紧力矩超过规定值，打滑，调整弹簧压紧力可调整预紧力。,螺纹联接的预紧,螺纹联接的预紧,螺纹联接的预紧,测量螺栓杆的伸长,(,变形,),量：,最精密的预紧控制手段。,伸长量的计算,胡克定律,2.,螺纹联接的防松,螺栓松脱的原因：,应力松弛,:,冲击、振动、变载荷,高温、温度变化,1.,摩擦防松,摩擦防松,2,.,机械防松,机械放松,3.,破坏螺纹副的关系,第四节 螺栓组联接的结构设计和受力分析,一、螺栓组的结构设计,1.,联接结合面形状应和机器的结构形状相适应，发挥出最大联接效能。,2.,螺栓的布置应使各螺栓受力均匀。等强度,3.,螺栓的排列应有合理的间距、,边距,。便于装拆,4.,分布在同一圆周的螺栓数目,宜取偶数,以便在,圆周上钻孔时,分度和划线。在同一圆周的螺栓组中，,螺栓的材料、直径和长度均应相同。,5.,避免螺栓承受,偏心载荷。,螺栓间距,t,0,二、螺栓组联接的受力分析,1.,受轴向载荷的螺栓联接,F,F,2.,受横向载荷的螺栓联接,Q,p,Q,p,R,R,/2,R,/2,预紧,-,摩擦力,-,外载,不打滑工作条件：,(1),采用受拉的普通螺栓联接,(2),采用受剪的铰制孔用螺栓,预紧力较小，计算中忽略,R,R,/2,R,/2,3.,受扭转力矩的螺栓组联接,r,2,fQ,p,1,2,3,4,5,6,7,8,O,(1),采用受拉的普通螺栓联接,T,r,1,r,2,F,S1,1,2,3,4,5,6,7,8,O,(2),采用受剪的铰制孔用螺栓,T,r,1,F,S2,4.,受翻转力矩的螺栓组联接,L,i,L,max,M,接合面上的挤压应力与强度、紧密性条件,:,预紧,翻转效应,接合面上的挤压应力与强度、紧密性条件,:,第五节 单个螺栓的强度计算,主要失效形式：,受拉螺栓,:,螺栓杆螺纹部分发生断裂,受剪螺栓,:,螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断,保证受拉螺栓的静力或疲劳拉伸强度；,保证受剪螺栓联接的挤压强度和螺栓的剪切强度。,设计准则,:,一、受拉螺栓联接,1.,松,螺栓组联接,单击,2.,紧螺栓组联接,（,1,）拧紧过程中的螺栓应力：,在拧紧时虽是同时承受拉伸和扭转的联合作用，但计算时仅考虑拉伸强度，并将拉伸应力增大,30%,来考虑扭转的影响。,（,2,）只受预紧力的紧螺栓,(3),受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,拧紧螺母后,：,螺栓受预紧拉力,Q,p,伸长量为,L,，,被联接件受其反作用力，即预紧压力,Q,p,，,压缩量为,F,。,未拧紧螺母前,：螺栓与被联接件都不受力，没有变形,.,分析：,Q,p,Q,联接承受工作载荷,F,时,:,变形,力,力,力,螺栓,被联件,受轴向静载荷螺栓的强度计算：,受轴向变载荷螺栓的强度计算,力,变形,时间,时间,螺栓中总拉力的变化,螺栓工作拉力的变化,螺栓所受的拉力幅为,:,相应的应力幅为,:,螺栓疲劳强度的验算公式,:,2,受剪螺栓联接,二、受剪的铰制孔用螺栓联接,F,S,L,min,d,0,F,S,挤压面,剪切面,受剪螺栓联接提高抗剪切能力措施,三、螺栓联接件的材料及许用应力,螺纹联接件的材料,碳素钢：,Q215,、,Q235,、,35,、,45,合金钢：,15Cr,、,20Cr,、,40Cr,、,15MnSi,、,30CrMnSi,等,螺纹联接性能等级,6 . 8,螺纹联接件的许用应力,第六节 提高螺栓联接强度的措施,1.,改善,螺纹牙间的载荷分配,工作圈数越多，载荷分配越不均匀。,改善原理：,减小第,1,圈附近的 刚度。,改善,螺纹牙间的载荷分配,2.,减小,螺栓的,应力幅,2.,减小,螺栓的,应力幅,加弹性元件,加硬垫片,减少,螺栓的,应力幅,3.,减小应力集中的影响,应力集中部位：牙根、尾部、栓杆与头部连接处,4.,避免附加弯曲应力,加沉头座,凸台、,加斜面垫圈,、,避免附加弯曲应力,加球面垫圈,、,避免附加弯曲应力,采用环腰,避免附加弯曲应力,5.,采用合理的制造工艺,强化工艺：,冷镦,滚压,工程应用,桑塔纳,轿车,工程应用,机床,工程应用,飞机机翼,化工管道,工程应用,化工管道,西气东输,1016,管线封头,锁紧螺母,工程应用,第二节 键和花键联接,一、键联接,1.,键联接的类型与特点,主要类型,平,键联接,半圆键联接,楔键联接,切向键联接,松联接,紧联接,（,1,）,平键联接,A型,普通平键：,A,、,B,、,C,型,普通平键联接,B型,普通平键联接,C型,方头滑键联接,圆头滑键联接,导键联接,（,2,）,半圆键联接,（,3,）楔键联接,楔键联接,单击,楔键联接,单击,楔键联接,单击,（,4,）,切向键联接,2.,键的选择和平键联接的强度计算,键的选择,键的类型,键的尺寸,由轴的直径选键的高度和宽度,由轮毂宽度选键长,由工作情况选,键,A,16,100,GB1096-79,国家标准,键,长度,键,宽度,b,圆头普通平键,A,型,由轮毂宽度决定,由,轴径决定,键的尺寸,平键联接的强度计算,二、花键联接,1.,花键的类型、特点,特点：,多键齿、内外啮合,静、动态联接,承载能力大、多轴的强度削弱轻、,对中性好、导向性好。,类型：矩形、渐开线,齿廓形状,矩形花键,渐开线花键,二、花键联接,2.,花键联接的强度计算,三、销联接,基本型式,:,圆柱、圆锥。,结构有许多形状（主要是尾部），以适应不同的多种的定位要求。,主要功用：,(1),定位,固定零件之间的相对位置。,（,2),安全,过载时自损，保护其他重要零件。,第三节 过盈配合联接,一、过盈配合联接,工作原理：过盈、正压力、摩擦力、转矩,装配方法：,（,1,）压入法,过盈量较小时,（,2,）温差法,过盈量较大，重要场合,联接面：,（,1,）圆柱,通用,（,2,）圆锥,轴端,特点：,结构简单、定心性好、对轴的强度削弱轻、耐冲击；加工精度高、装配不方便。,二、圆柱面过盈配合联接的设计计算,设计准则：选择合适的过盈量，保证足够的正压力、传递外力和外转矩，保证联接件有足够的强度。,1.,保证可靠传递外力的最小压强,2.,联接件强度允许的最大压强,(1),应力分析,-,强度条件,厚壁圆筒,-,弹性力学,-,轴对称问题,.,应力分布,:,危险点,:,被包容件：,A,点；包容件：,B,点,(2),塑性材料的情况,(3),脆性材料的情况,过盈量与压强的关系：,3.,可靠传递需要的最小过盈量,4.,联接件强度允许的最大过盈量,5.,选择过盈配合的类型,6.,装拆力计算,7.,装配温度,再见,上一页,分目录,