第七章 螺纹连接和螺旋传动

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 螺纹连接与螺旋传动,目标规划,知识目标,1.,基本了解：螺纹连接的类型及应用,螺旋传动的类型、特点与应用,2.,重点掌握：螺纹连接的预紧与防松措施；,螺纹连接的强度计算,提高连接强度的措施,技能目标,螺纹连接的装配与防松,穿针引线,螺纹连接与螺旋传动,螺纹连接的基本知识,螺纹连接的强度计算,螺纹的类型,螺纹的主要参数,螺纹连接的预紧,螺纹连接的防松,螺栓连接的失效形式和设计准则,螺纹连接的预紧和防松,螺栓连接的强度计算,紧螺栓连接,螺纹连接件的材料和许用应力,提高螺纹连接强度的措施,螺旋传动简介,常用螺纹的类型和特点,螺纹连接的基本类型,标准螺纹连接件,改善螺纹牙间的载荷分布,降低影响螺栓疲劳强度的应力幅,减少应力集中,避免或减少附加应力,螺旋传动的类型和特点,螺旋传动的结构与材料,滚动螺旋简介,第一节 螺纹连接的基本知识,一、螺纹的类型,按牙型分,三角形螺纹用于连接，其余多用于传动,按螺旋线绕行方向分为左旋和右旋,按螺旋线数目，分为单线螺纹和双向螺纹,二、螺纹的主要参数,1.,大径,d(D,),：,公称直径；,2.,小径,d,1,(D,1,),：,强度计算直径；,3.,中径,d,2,(D,2,),：,螺纹配合直径；,5.,螺距,P,：,相邻,两牙中径线上对应点轴向距离；,6.,导程,S,：,同一条螺旋线上相邻两牙中径线对应点之距,7.,导程角,：,螺旋线切线与垂直于螺纹轴线平面间夹角,8.,牙型角,：,螺纹牙型相邻两侧边的夹角,4.,线数,n,：,螺旋线数目,牙侧角,：,牙型侧边与轴线垂线间的夹角,三、螺纹的类型和特点,普通螺纹,管螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹,1.,普通螺纹,：,2.,管螺纹,：,3.,矩形螺纹,：,4.,梯形螺纹,：,牙型角,60,，粗牙用于一般连接，细牙自锁性好，可用于微调机构。,圆柱管螺纹和圆锥管螺纹，英制细牙螺纹，公称直径为内径，牙型角为,55,，螺纹连接后，保证紧密旋合，防止泄露，用于管路连接,牙型角,0,，传动效率高，但螺旋副磨损后，间隙难以修复和补偿。,牙型角,30,，传动效率低于矩形螺纹，工艺性好，压根强度高，对中性好。梯形螺纹是常用的传动螺纹。,5.,锯齿形螺纹,：,工作面牙型斜角,3,，非工作面斜角,30,。便于对中，传动效率高，牙根强度高，适用于单向载荷的螺旋传动,四、螺纹连接的基本类型,普通螺栓联接,铰制孔螺栓联接,1.,螺栓连接,2.,双头螺柱连接,3.,螺钉连接,4.,紧定螺钉连接,五、标准螺纹连接件,1.,六角螺栓,2.,双头螺柱,3.,螺钉,4.,紧定螺钉,5.,六角螺母,6.,圆螺母,7.,垫圈,第二节 螺纹连接的预紧和防松,一、螺纹连接的预紧,装配时要拧紧螺纹，以增强连接的可靠性、紧密性和防松能力。,测力矩扳手,定力矩扳手,一般普通螺栓连接，预紧力可以凭装配经验控制。,较重要普通螺栓连接可用测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力,高强度螺栓连接可以用测量螺母转角的方法来控制预紧力,对预紧力有精确控制的螺栓连接，可采用测量螺栓伸长量来控制,二、螺纹连接的防松,螺栓在静载作用下能自锁，不会自动松脱，但在冲击振动便在和高温时，螺纹副的摩擦力较少，导致螺纹副松动，需要进行防松。,1.,摩擦防松,弹簧垫圈,对顶螺母,弹性圆螺母,2.,机械防松,槽形螺母与开口销,圆螺母用带翅垫片,止动垫片,3.,其他防松方式,串联钢丝防松,冲点防松,涂粘结剂,黏合法防松,第三节 螺纹连接强度计算,一、螺纹连接的失效形式和设计准则,受,拉,螺栓的主要失效形式是塑性变形和断裂,经常拆卸会出现滑扣,受,剪,螺栓的主要实效形式是螺杆被剪断，螺杆或孔壁被压溃,设计准则：保证拉伸强度,设计准则：足够的剪切强度和挤压强度,二、松螺栓强度计算,d,1,螺纹小径,三、紧螺栓连接,1.,仅受预紧力的紧螺栓连接,F,0,螺栓所受的预紧力,d,1,螺纹小径,e,当量应力,2.,承受横向载荷的紧螺栓连接,F,0,预紧力,F,R,横向载荷,C,可靠系数,Z,螺栓数目,m,接合面面数,f,接合面摩擦系数,3.,受轴向载荷作用的紧螺栓连接,F,螺栓总的拉伸载荷,1,2,F,0,F,0,F,F,F,F,F,0,F,0,F,0,F,0,F,0,F,0,4.,受剪螺栓连接,挤压强度条件,剪切强度条件,四、螺栓连接件的材料和许用应力,常用材料有碳素钢、合金钢、特种钢、铜合金、铝合金等,钢号,Q215,Q235,35,45,40Cr,强度极限,335410,375460,530,600,980,屈服极限,185215,205235,315,355,785,第四节 提高螺纹连接强度的措施,1.,改善螺纹牙间的载荷分布,d,d,0.8d,0.7d,2.,降低影响螺栓疲劳强度的应力幅,3.,减少应力集中,4.,避免或减少附加应力,凸台,沉头孔,第五节 螺旋传动简介,一、螺旋传动的类型和特点,螺旋传动,传动螺旋,传导螺旋,调整螺旋,螺旋传动,滑动螺旋,滚动螺旋,静压螺旋,二、螺旋传动的结构和材料,1.,螺母结构,1),整体螺母,2),组合螺母,3),对开螺母,传动螺旋通常采用牙型为矩形、梯形或者锯齿形的右旋螺纹,2.,螺杆结构,3.,材料,1),高精度传动时多选碳素工具钢,2),需要较高硬度时，采用铬锰合金或者,65Mn,3),一般情况采用,45,、,50,螺杆,螺母,铸造锡青铜、铸造铝青铜、耐磨铸铁,三、滚动螺旋简介,1.,滚珠丝杠分类,用途分,定位滚珠丝杠,传动滚珠丝杠,循环方式分,内循环滚珠丝杠,外循环滚珠丝杠,2.,滚珠丝杠的特点及应用,特点：,滚动摩擦系数小，传动效率高,工作平稳，磨损小寿命长,具有自锁性，将直线运动转变为回转,结构复杂制造困难,应用：车辆转向机构及对运动精度要求高的场合,