《机械设计基础》第五章螺纹联接及螺旋机构

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,*,第五章 螺纹联接及螺旋机构,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,5.2,螺旋副的受力分析、效率和自锁,5.3,螺纹联接和螺纹联接件,5.4,螺栓联接的强度计算,5.5,设计螺纹联接时应注意的问题,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,螺纹联接和螺旋机构都是利用螺纹零件工作的。,前者起紧固作用，要求保证联接强度及紧密性；,后者是传动零件，要求保证传动精度、效率和磨损寿命等。,联接,不可拆联接：焊接、铆接、胶接等。,可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,一、螺纹的形成,根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。,外螺纹、内螺纹,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,按螺旋线的绕行方向，可分为左旋和右旋。,按螺旋线的数目，可分为单线、双线、三线或多线螺纹。单线螺纹通常用于联接，也用于传动；双线、三线、四线螺纹多用于传动。,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,二、螺纹的主要参数,大径,d,与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱体的直径，亦称,公称直径,，通常以公称直径表示螺纹大小,如：,M,25,；,小径,d,1,与外螺纹牙底相重合的假想圆柱体的直径,即,危险剖面直径,(,计算直径,),；,中径,d,2,在轴向剖面内，母线通过牙厚等于牙槽宽的假想圆柱体直径,即,几何直径,；,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,螺距,P,相邻两牙对应两点间的轴向距离；,导程,P,h,同一条螺旋线上的相邻两牙对应两点间的轴向距离,(,单线：,P,h,=,P,，多线,P,h,=,nP,),；,螺旋升角,在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线平面的夹角,:,牙型角,轴向截面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹角；螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角，对称牙型的牙侧角,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,主要用于联接,5.1,螺纹的形成、主要参数及常用类型,主要用于传动,5.2,螺旋副的受力分析、效率和自锁,一、矩形螺纹,等速上升,等速下降,当拧紧螺母时，螺母转一周所需的输入功为,等速上升,等速下降,5.2,螺,旋,旋,副,副,的,的,受,受,力,力,分,分,析,析,、,、,效,效,率,率,和,和,自,自,锁,锁,此,时,时,举,举,起,起,重,重,物,物,所,所,做,做,的,的,有,有,效,效,功,功,为,为,旋,转,转,螺,螺,母,母,而,而,举,举,起,起,重,重,物,物,时,时,，,，,螺,螺,旋,旋,副,副,的,的,效,效,率,率,为,为,令,当 时，螺旋副的效率最高。一般取,自,锁,锁,条,条,件,件,：,：,5.2,螺,旋,旋,副,副,的,的,受,受,力,力,分,分,析,析,、,、,效,效,率,率,和,和,自,自,锁,锁,二,、,、,三,三,角,角,形,形,螺,螺,纹,纹,当,量,量,摩,摩,擦,擦,系,系,数,数,三,角,角,形,形,螺,螺,纹,纹,的,的,摩,摩,擦,擦,阻,阻,力,力,大,大,于,于,矩,矩,形,形,螺,螺,纹,纹,各力之间的关系及效率公式等都与矩形螺纹中的分析相似，只需将,f,和 相应的改为 和 即可。,力,的,的,关,关,系,系,自,锁,锁,条,条,件,件,效,率,率,5.3,螺,纹,纹,联,联,接,接,和,和,螺,螺,纹,纹,联,联,接,接,件,件,一,、,、,螺,螺,纹,纹,联,联,接,接,的,的,基,基,本,本,类,类,型,型,1,、,螺,螺,栓,栓,联,联,接,接,铰,制,制,孔,孔,螺,螺,栓,栓,联,联,接,接,普,通,通,螺,螺,栓,栓,联,联,接,接,普,通,通,螺,螺,栓,栓,联,联,接,接,铰,制,制,孔,孔,螺,螺,栓,栓,联,联,接,接,多,采,采,用,用,基,基,孔,孔,制,制,过,过,渡,渡,配,配,合,合,被,联,联,接,接,件,件,必,必,须,须,打,打,成,成,通,通,孔,孔,5.3,螺,纹,纹,联,联,接,接,和,和,螺,螺,纹,纹,联,联,接,接,件,件,2,、双头螺,柱,柱联接,3,、螺钉联,接,接,4,、紧定螺,钉,钉联接,5.3,螺纹联接,和,和螺纹联,接,接件,5.4,螺栓联接,的,的强度计,算,算,螺栓联接,的,的计算，,通,通常是先,根,根据联接,的,的装配情,况,况、外载,荷,荷的大小,和,和方向以,及,及是否需,要,要在外载,荷,荷作用下,补,补充拧紧,等,等来确定,螺,螺栓的受力，然后再,按,按强度条,件,件确定螺,栓,栓危险截面,的,的尺寸。,螺栓的其,他,他尺寸以,及,及螺母、,垫,垫圈的尺,寸,寸均可随,之,之由标准,选,选定。,5.4,螺栓联接,的,的强度计,算,算,一、松螺,栓,栓联接,强度条件,为,为,5.4,螺栓联接,的,的强度计,算,算,二、紧螺,栓,栓联接,1.,受横向载,荷,荷的紧螺,栓,栓联接,为防止相,对,对滑动，,要,要满足如,下,下条件：,i,接合面,数,数目（摩,擦,擦工作面,）,）；,Q,P,单个螺,栓,栓预紧力,K,s,安全系,数,数，一般,取,取1.1,1.3,5.4,螺栓联接,的,的强度计,算,算,拧紧螺母,时,时，危险,截,截面上既,有,有拉应力，又有扭转切应,力,力，根据第,四,四强度理,论,论，对于,普,普通螺栓,，,，其螺纹,部,部分的强度条件：,设计式为,：,校核式为,：,5.4,螺栓联接,的,的强度计,算,算,铰制孔螺,栓,栓连接,剪切强度,失效形式,：,挤压强度,d,0,杆抗剪面,直,直径,m,抗剪面数,目,目,许用剪,应力,p-螺栓,或,或孔壁较,弱,弱的材料,螺栓剪断,接触表面压溃,5.4,螺栓联接,的,的强度计,算,算,减荷装置,5.4,螺栓联接,的,的强度计,算,算,2.,受轴向载,荷,荷的紧螺,栓,栓联接,虽然，这,种,种螺栓是,在,在受预紧,力,力,Q,p,的,基,基,础,础,上,上,，,，,又,又,受,受工,作,作,拉,拉,力,力,Q,。,但,但,是,是,，,，螺,栓,栓,的,的,总,总,拉,拉,力,力,气缸螺栓连接图,预,紧,紧,力,力,Qp,单,个,个,螺,螺,栓,栓,工,工,作,作,拉,拉,力,力,Q,：,5.4,螺,栓,栓,联,联,接,接,的,的,强,强,度,度,计,计,算,算,预,紧,紧,时,时,受,工,工,作,作,载,载,荷,荷,后,后,Q,p,残,余,余,预,预,紧,紧,力,力,螺栓：,被联接件,：,螺,栓,栓,的,的,总,总,拉,拉,力,力,为,为,L,d,Q,p,强,度,度,条,条,件,件,验,验,算,算,公,公,式,式：,设,计,计,公,公,式,式：,5.4,螺,栓,栓,联,联,接,接,的,的,强,强,度,度,计,计,算,算,5.4,螺,栓,栓,联,联,接,接,的,的,强,强,度,度,计,计,算,算,可,用,用,载,载,荷,荷,变,变,形,形,图,图,分,分,析,析,各,各,力,力,之,之,间,间,的,的,关,关,系,系,。,。,螺栓的刚度：,C,L,被联接件的刚度,：,C,T,力,变形,力,变形,力,变形,变,形,形,协,协,调,调,条,条,件,件,：,：,螺,栓,栓,总,总,拉,拉,力,力,：,：,5.4,螺,栓,栓,联,联,接,接,的,的,强,强,度,度,计,计,算,算,3.,预,紧,紧,力,力,与,与,拧,拧,紧,紧,力,力,矩,矩,为,获,获,得,得,一,一,定,定,的,的,预,预,紧,紧,力,力,Q,0,，,所,所,需,需,的,的,拧,拧,紧,紧,力,力,矩,矩,T,由,两,两,部,部,分,分,组,组,成,成,：,：,一,一,部,部,分,分,由,由,克,克,服,服螺,纹,纹中,的,的,摩,摩,擦,擦,阻,阻,力,力,矩,矩,T,1,，,另,另,一,一,部,部,分,分,用,用,于,于,克,克,服,服螺,母,母,与,与,支,支,承,承,面,面的,摩,摩,擦,擦,阻,阻,力,力,矩,矩,T,f,，,即,即,T=T,1,+T,f,。,5.4,螺,栓,栓,联,联,接,接,的,的,强,强,度,度,计,计,算,算,预,紧,紧,力,力,Q,P,的,控,控,制,制,：,：,测,力,力,矩,矩,板,板,手,手,测,出,出,预,预,紧,紧,力,力,矩,矩,，,，,如,如,上,上,图,图,定,力,力,矩,矩,板,板,手,手,达,到,到,固,固,定,定,的,的,拧,拧,紧,紧,力,力,矩,矩,T,时,，,，,弹,弹,簧,簧,受,受,压,压,将,将,自,自,动,动,打,打,滑,滑,，,，,如,如,下,下,图,图,测,量,量,预,预,紧,紧,前,前,后,后,螺,螺,栓,栓,伸,伸,长,长,量,量,精,度,度,较,较,高,高,5.5,设,计,计,螺,螺,纹,纹,联,联,接,接,时,时,应,应,注,注,意,意,的,的,问,问,题,题,一,、,、,螺,螺,纹,纹,联,联,接,接,的,的,防,防,松,松,根,本,本,问,问,题,题：,防,防,止,止,螺,螺,纹,纹,副,副,在,在,受,受,载,载,时,时,发,发,生,生,相,相,对,对,转,转,动,动,。,。,对,顶,顶,螺,螺,母,母,防,防,松,松,弹,簧,簧,垫,垫,圈,圈,防,防,松,松,自,锁,锁,螺,螺,母,母,防,防,松,松,槽,形,形,螺,螺,母,母,与,与,开,开,口,口,销,销,防,防,松,松,止,动,动,垫,垫,圈,圈,防,防,松,松,串联钢丝防,松,松,5.5,设计螺纹联,接,接时应注意,的,的问题,5.5,设计螺纹联,接,接时应注意,的,的问题,5.5,设计螺纹联,接,接时应注意,的,的问题,5.5,设计螺纹联,接,接时应注意,的,的问题,5.5,设计螺纹联,接,接时应注意,的,的问题,（,1,）螺栓组的,布,布置应尽可,能,能对称，以,使,使接合面受,力,力比较均匀,，,，一般都将,接,接合面设计,成,成对称的简,单,单几何形状,，,，并应使螺,栓,栓组的对称,中,中心与接合,面,面的形心重,合,合，如图所,示,示,.,1.,螺纹连接结,构,构设计,5.5,设计螺纹联,接,接时应注意,的,的问题,（,2,）螺栓布置,要,要有合理的,距,距离。在布,置,置螺栓时，,螺,螺栓中心线,与,与机体壁之,间,间、螺栓相,互,互之间的距,离,离，要根据,扳,扳手活动所,需,需的空间大,小,小来决定,.,如下图,扳手空间,（,3,）分布在同,一,一圆周上的,螺,螺栓数，应,取,取为,4,、,6,、,8,等易于等分,的,的数目，以,便,便于加工。,5.5,设计螺纹联,接,接时应注意,的,的问题,2.,避免附加弯,曲,曲应力,5.5,设计,螺,螺纹,联,联接,时,时应,注,注意,的,的问,题,题,5.5,设计,螺,螺纹,联,联接,时,时应,注,注意,的,的问,题,题,3.,采用,均,均载,螺,螺母,第一,圈,圈：,p,最大,，,，受,力,力最,大,大,第,810,圈后,几,几乎,不,不受,力,力,各圈受载不均,P:,螺距,5.5,设计,螺,螺纹,联,联接,时,时应,注,注意,的,的问,题,题,采用加高螺母不能,提高联接强度。,常用,方,方法,（,（变,形,形一,致,致）,减小,螺,螺栓,螺,螺母,螺,螺距,变,变化,差,差,5.5,设计,螺,螺纹,联,联接,时,时应,注,注意,的,的问,题,题,4.,降低,螺,螺栓,刚,刚度,，,，增,加,加被,联,联接,件,件刚,度,度,措施,：,：,1,）,螺,螺栓,长,长度,光,杆,杆直,径,径,采用,细,细长,/,空心,螺,螺栓,2,）增,加,加被,联,联接,件,件刚,度,度,Q,5.5,设计,螺,螺纹,联,联接,时,时应,注,注意,的,的问,题,题,减小,螺,螺栓,刚,刚度,、,、增,大,大被,连,连接,件,件刚,度,度，,同,同时,增,增加,预,预紧,力,力,谢谢,观,观看,/,欢迎,下,下载,BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESAN