资源描述
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,单击此处编辑母版标题样式,特别申明：本电子教案中所有素材的版权归原创作者国防科技大学潘存云教授所有。购买方有权复制多份光盘用于本单位的教学。但不得提供给第三方。未经作者同意，也不得在公开出版物中引用其中的素材，违者应承担相应的法律责任。作者：潘存云 教授,2004,年,2,月,第二级,第三级,第四级,第五级,长江大学专用 作者：潘存云教授,*,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,聊城大学汽车学院 汽车工程系,聊城大学汽车学院 汽车工程系,聊城大学汽车学院 汽车工程系,聊城大学汽车学院 汽车工程系,聊城大学汽车学院 汽车工程系,聊城大学汽车学院 汽车工程系,聊城大学汽车学院 汽车工程系,聊城大学汽车学院 汽车工程系,聊城大学汽车学院 汽车工程系,2-4,螺纹连接及螺旋传动,螺纹连接,和,螺旋传动,都是利用螺纹零件工作的。螺纹连接结构简单、装拆方便、类型多样，是机械和结构中应用最广泛的紧固件连接。螺旋传动将回转运动变成直线运动，是一种常用的机械传动。,一、螺纹的类型和应用,1,、螺纹及其主要参数,沿一条螺旋线形成的为,单线螺纹,，其自锁性好，常用于,连接,。,沿两条或两条以上等距螺旋线形成的为,多线螺纹,，其效率高常用于,传动,。,1、大径,d,公称直径,2、小径,d,1,（,经常作为危险截面）,3、中径,d,2,确定螺纹几何参数和配合性质,4、线数,n,螺纹的螺旋线数目,5、螺距,P,螺纹相邻两个牙型上对应点间,的轴向距离,6、导程,S,螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离,7、螺纹升角,螺旋线的切线与垂直于螺纹轴心线的平面之间的,夹角,=arctan（s/d,2,）=arctan（nP/d,2,）,8、,牙型角,螺纹牙两侧面夹角,牙型角,螺纹牙侧边与轴线的夹角,2,、螺纹的类型、特点及应用,普通螺纹：,=60,度,粗牙螺纹,常用于一般连接；,细牙螺纹,自锁性好，强度高，但不耐磨，常用于细小零件、薄壁管件，或用于受冲击、振动和变载荷的连接，有时也作为调整螺纹用于微调机构。,管螺纹：,=55,度 用于有紧密性要求的管件连接。,矩形螺纹：,=0,度,梯形螺纹：,=30,度 牙根强度高，工艺性和对中性好，可补偿磨损后的间隙。,锯齿形螺纹：,工作面,1,=3,度，非工作面,2,=30,度,兼用矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，用于单向受力的传动中。,潘存云教授研制,潘存云教授研制,潘存云教授研制,潘存云教授研制,螺纹的牙型,潘存云教授研制,矩形螺纹,三角形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹,15,30,3,30,潘存云教授研制,潘存云教授研制,长江大学专用 作者：潘存云教授,二、,螺纹连接的基本类型及应用,螺栓连接,基本类型,e,a,a,l,1,l,1,可承受横向载荷。,螺纹余留长度,l,1,铰制孔用螺栓,静载荷,l,1,=(0.30.5),d,;,变载荷,l,1,=0.75,d,;,冲击载荷或弯曲载荷,l,1,d,;,铰制孔用螺栓,l,1,d,;,螺纹伸出长度,a,=(0.20.3),d,;,螺栓轴线到被连接件边缘的,距离,e,=,d,+(36)mm,用于经常拆装易磨损之处。,潘存云教授研制,潘存云教授研制,d,潘存云教授研制,d,孔与螺杆之间留有间隙,潘存云教授研制,潘存云教授研制,长江大学专用 作者：潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,潘存云教授研制,螺栓连接,基本类型,螺钉连接,座端拧入深度,H,，当螺孔材料为：,a,e,e,双头螺柱连接,连接件厚，允许拆装。,钢或青铜,H,=,d,;,铸铁,H,=(1.251.5),d,铝合金,H,=(1.52.5),d,螺纹孔深度,H,1,=,H,+(22.5),P,;,钻孔深度,H,2,=,H,1,+(0.51),d,;,参数,l,1,、,e,、,a,与螺栓相同,l,1,l,1,H,H,H,1,H,1,H,2,H,2,结构简单，省了螺母，不宜经常拆装，以免损坏螺孔而修复困难。,d,长江大学专用 作者：潘存云教授,潘存云教授研制,螺栓连接,基本类型,螺钉连接,双头螺柱连接,紧定螺钉连接,紧定螺钉,潘存云教授研制,长江大学专用 作者：潘存云教授,三、螺纹连接的拧紧和防松,1,、螺纹连接的拧紧及控制,分为,紧连接,和,松连接,。,拧紧可提高连接的紧密性、紧固性和可靠性。,预紧力过大，螺栓可能被拧断，螺纹牙可能被剪断而划扣，被连接件可能被压溃；预紧力过小，紧固件可能松脱，螺栓疲劳寿命下降，被连接件可能出现滑移或分离。,采用指针式测力矩扳手或预置式定力矩扳手控制拧紧力矩的方法精度较高。,2,、螺纹连接的防松措施,（,1,）摩擦防松,（,2,）锁住防松,（,3,）不可拆防松,四、螺旋传动的类型、特点和应用,调整螺旋,静压螺旋,类,型,运动形式有,螺母固定，螺杆转动并移动,作用：回转运动 直线运动，同时传递动力。,螺杆转动，螺母移动,刀架,按用,途分,传力螺旋,传导螺旋,滑动螺旋,滚动螺旋,按摩擦,性质分,传递动力,传递运动,要求精度高,调整相对位置,长江大学专用 作者：潘存云教授,滑动螺旋：,结构简单，制造方便，工作平稳，易于自锁，但摩擦阻力大，传动效率低，定位精度差，磨损较快，广泛用于对传动精度和效率要求不高的场合。,滚动螺旋：,在螺旋副中填充滚珠。,静压螺旋：,在螺旋副中注入高压油，它们克服了滑动螺旋的上述缺点，传动效率高，但结构复杂，无自锁功能，成本较高，用于要求高效率、高精度的重要传动中。,五、滑动螺旋副的结构和材料,滑动螺旋传动采用梯形螺纹居多。为补偿螺旋副的磨损，消除轴向间隙，避免反转时的空程，可采用补偿机构。,螺旋副的材料应具有足够的强度、较好的耐磨性、较小的摩擦因数及良好的工艺性。,一般传动螺杆：,45,钢,重要传动螺杆：,40Cr,精密传动螺杆：,CrWMn,一般传动螺母：,ZCuSn10Pl,低速重载传动螺母：,ZCuAl10Fe3,低速轻载传动螺母：耐磨铸铁和灰铸铁。,2-6,联轴器和离合器,作用：,联轴器,-,离合器,-,用于将两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有在,机器停车时,才可将两轴分离。,在机器运转过程中，可使两轴,随时接合或分离,的一种装置。它可用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或换向。,主要用于将两根,轴联接在一起,，使它们一起旋转，并传递扭矩，也可用作,安全装置,。,两轴线的相对位移,:,轴向、径向、角度、综合。,由于制造、安装或工作时零件的变形等原因，被联接的两轴不一定能精确对中，因此会出现两轴之间的轴向位移、径向位移和角位移，或其组合。,y,x,y,轴向,x,径向,角度,综合,制造误差,安装误差,受载变形,被联接的两轴不能精确对中,温度变化,（,1,）凸缘,联轴器,结构：,半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联轴器的凸缘联接在一起。,型式：,有对中榫的凸缘联轴器,普通凸缘联轴器,普通螺栓,对中榫,绞制孔螺栓,1,、刚性联轴器,结构：,用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定,螺钉来实现轴向固定。,套筒,联轴器,型式：,半圆键,普通平键,特点：,结构简单、径向尺寸,小，使用不便、传递,扭矩较大，但不能缓,冲减振。,应用：,两轴线严格对中，载,荷较平稳的两轴联接。,（,2,）套筒,联轴器,（,1,）滑块联轴器,优点：,结构简单、尺寸紧凑。,应用：,适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的场合。,结构：,与十字滑块联轴器结构相似，只是沟槽很宽，中间为不带凸牙的方形滑块，其材料为夹布胶木。,工作特点：,由于中间滑块质量小，且有弹性，故允许较高的极限转速。,2,、,无弹性元件挠性联轴器,将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构。,安装要求：,主动、从动、中间三轴共面；,主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；,中间轴两端的叉面应在同一平面内。,C,2,1,2,1,C,为了消除从动轴变速转动的缺点，常,（,3,）万向联轴器,小型双万向联轴器,A,A,A-A,A,A,A,A,（,1,）,弹性套柱销联轴器,3,、非金属弹性元件的挠性联轴器,结构特点：,外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的柱销联接两个半联轴器,。,预留安装空间以便于更换橡胶套,A,预留间隙以补偿轴向位移。,c,圆柱孔,圆锥孔,（,2,）弹性柱销联轴器,结构：,用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。,尼龙销,挡板,c,c,销与挡板之间留有间隙,结构简单、更换柱销方便。,特点：,上述两种联轴器的动力通过弹性元件,传递，缓和冲击、吸收振动。,应用：,适用于正反向变化多，启动,频繁的高速轴。,能补偿较大的轴向位移，并允许微量的径向位移和角位移。,两种柱销,4,、金属弹性元件的挠性联轴器,以蛇形弹簧联轴器为代表的金属弹性元件挠性联轴器，补偿偏移能力强，适用于大功率的机械传动。,二、联轴器的选用,1,、联轴器类型的选择,在载荷平稳、转速恒定、低速的场合，刚性大的短轴：,刚性联轴器,刚性小的长轴：,无弹性元件的挠性联轴器,在载荷多变、高速回转、频繁起动、经常反转和两轴不能保证严格,对中的场合：,弹性元件的挠性联轴器,2,、联轴器型号的确定,三、常用,离合器,作用：,在机器运转过程中，使两轴随时接合或分离；,用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或换向；,分类,一、离合器的分类,按其工作原理分,机械离合器,电磁离合器,液压离合器,气动离合器,超越离合器,离心离合器,安全离合器,嵌入式,摩擦式,按离合控制方法分,操纵式,自动式,按操纵方式分,离合器的基本要求,接合,平稳,无冲击，分离,迅速,彻底，动作准确,可靠,；,结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，,效率高,；,接合元件耐磨性好，使用,寿命长,，散热条件好；,操纵方便,省力,，制造容易，调整维修,方便,。,工作原理：,利用操纵杆移动滑环，实现两套筒的结合与分离。,结构：,由端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环组成。,1.操纵离合器,1),牙嵌式离合器,固定套筒,活动套筒,滑环,对中环,牙嵌离合器,牙型,30,45,2,8,2,8,60,三角形,梯 形,锯齿形,-,传递中小转矩、牙数为,1660,-,传递较大转矩、牙数为,315,梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。,锯齿形只能单向工作。,反转时具有较大的轴向分力，会迫使离合器自行分离。,制造要求：,各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。,主动摩擦片,杠杆,滑环,工作原理：,移动滑环，通过杠杆作用，压紧或放松磨擦片，来实现两轴的结合与分离。,调整螺母,被动摩擦片,2),摩擦式离合器,结构特点：,多个摩擦片叠加在一起；,摩擦片材料：,淬火钢片、压制石棉片。,类型,油式磨擦离合器,干式磨擦离合器,2.,自控离合器,利用离心力、弹力限定所传递转矩的数值、自动控制离合；或者利用特殊的楔形效应，在正反转时自动控制离合。,1,）牙嵌式安全离合器,2,）离心离合器,当载荷过大时，轴向分力将超过弹簧的压力，而迫使离合器发生跳跃式的滑动，使从动轴自动停转。,当有一定转速时，在离心惯性力的作用下，与主动轴相连接的闸瓦克服了弹簧的拉力，与从动轴上的离合器盘的内表面相接触，带动从动轴自动进入转动状态，可避免起动过载。,当外环反向转动时，则带动滚柱克服弹簧力而滚到楔形空间的宽敞位置，离合器处于分离状态。,结构：,由星轮、外环、滚柱、弹簧推杆等零件组成。,工作原理：,当外环逆时钟转动时，以摩擦力带动滚柱向前滚动，进一步楔紧内外接触面，从而驱动星轮一起旋转。,3,）超越离合器,滚柱在弹簧推杆作用下处于半楔紧状态。,
展开阅读全文