螺紋連接與螺紋傳動(dòng).ppt

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1、第五章螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng)§5-1螺紋§5-2螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件§5-3螺紋聯(lián)接的預(yù)緊§5-6螺紋聯(lián)接組的設(shè)計(jì)§5-5螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算§5-8提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施§5-7螺紋聯(lián)接件的材料與許用應(yīng)力§5-9螺旋傳動(dòng)§5-4螺紋聯(lián)接的防松螺紋的類型與特點(diǎn)1螺紋有外螺紋與內(nèi)螺紋之分，它們共同組成螺旋副。螺　紋聯(lián)接用螺紋的當(dāng)量摩擦角較大，有利于實(shí)現(xiàn)可靠聯(lián)接；傳動(dòng)用螺紋的當(dāng)量摩擦角較小，有利于提高傳動(dòng)的效率。螺紋按工作性質(zhì)分為聯(lián)接用螺紋和傳動(dòng)用螺紋。一、螺紋的分類螺紋的類型與特點(diǎn)2二、普通螺紋的主要

2、參數(shù)大徑d－即螺紋的公稱直徑。小徑d1－常用于聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。中徑d2－常用于聯(lián)接的幾何計(jì)算。螺距P－螺紋相鄰兩個(gè)牙型上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。牙型角a－螺紋軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。升角y－螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。線數(shù)n－螺紋的螺旋線數(shù)目。導(dǎo)程S－螺紋上任一點(diǎn)沿同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周所移動(dòng)的軸向距離，S=nP。升角y的計(jì)算式為：螺　紋聯(lián)接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接的基本類型除上述聯(lián)接的基本類型外，在機(jī)器中，還有一些特殊結(jié)構(gòu)的螺紋聯(lián)接。如：T型槽螺栓聯(lián)接

3、、吊環(huán)螺釘聯(lián)接和地腳螺栓聯(lián)接等。說明聯(lián)接類型與標(biāo)準(zhǔn)件2螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的類型很多，在機(jī)械制造中常見的螺紋聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)型式和尺寸都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用。虛擬現(xiàn)實(shí)中的螺紋聯(lián)接件利用控制擰緊力矩的方法來控制預(yù)緊力的大小。通?？刹捎脺y力矩扳手或定力矩扳手，對(duì)于重要的螺栓聯(lián)接，也可以采用測定螺栓伸長的方法來控制預(yù)緊力。紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊大多數(shù)螺紋聯(lián)接在裝配時(shí)都需要擰緊，使之在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。增強(qiáng)聯(lián)接的可

4、靠性和緊密性，以防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。注意：對(duì)于重要的聯(lián)接，應(yīng)盡可能不采用直徑過小(＜M12)的螺栓。預(yù)緊力限制擰緊后螺紋聯(lián)接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超過其材料的屈服極限ss的80%。預(yù)緊力：預(yù)緊的目的：預(yù)緊力的確定原則：預(yù)緊力的控制：預(yù)緊力和預(yù)緊力矩之間的關(guān)系：詳細(xì)推導(dǎo)螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接一般都能滿足自鎖條件不會(huì)自動(dòng)松脫。但在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下，或在高溫或溫度變化較大的情況下，螺紋聯(lián)接中的預(yù)緊力和摩擦力會(huì)逐漸減小或可能瞬時(shí)消失，導(dǎo)致聯(lián)接失效。防松的根本問題在于防

5、止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。按工作原理的不同，防松方法分為摩擦防松、機(jī)械防松等。此外還有一些特殊的防松方法，例如鉚沖防松、在旋合螺紋間涂膠防松等。螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算主要與聯(lián)接的裝配情況（預(yù)緊或不預(yù)緊）、外載荷的性質(zhì)和材料性能等有關(guān)。螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算的目的是根據(jù)強(qiáng)度條件確定螺栓直徑，而螺栓和螺母的螺紋牙及其他各部分尺寸均按標(biāo)準(zhǔn)選定。一、松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算二、緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算1．僅受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接2．受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接3．承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接聯(lián)接的失效形式：主要

6、是指螺紋聯(lián)接件的失效。對(duì)于受拉螺栓，其失效形式主要是螺紋部分的塑性變形和螺桿的疲勞斷裂。對(duì)于受剪螺栓，其失效形式可能是螺栓桿被剪斷或螺栓桿和孔壁的貼合面被壓潰。詳細(xì)推導(dǎo)螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算2螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1．僅受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接預(yù)緊力引起的拉應(yīng)力：螺牙間的摩擦力矩引起的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：強(qiáng)度條件：當(dāng)聯(lián)接承受較大的橫向載荷F時(shí)，由于要求F0≥F／f（f=0.2），即F0≥5F，因而需要大幅度地增加螺栓直徑。為減小螺栓直徑的增加，可采用減載措施。說明根據(jù)第四強(qiáng)度理論，螺栓在預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力:螺紋聯(lián)接的

7、強(qiáng)度計(jì)算3螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算2．受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接螺栓預(yù)緊力F0后，在工作拉力F的作用下，螺栓的總拉力F2=?這時(shí)螺栓的總拉力為：為使工作載荷作用后，聯(lián)接結(jié)合面間有殘余預(yù)緊力F1存在，要求螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力F0為：靜強(qiáng)度條件：式中F1為殘余預(yù)緊力，為保證聯(lián)接的緊密性，應(yīng)使F1＞0，一般根據(jù)聯(lián)接的性質(zhì)確定F1的大小。式中：為螺栓的相對(duì)剛度，其取值范圍為0~1。詳細(xì)分析疲勞強(qiáng)度校核螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算4螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算3．承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接這種聯(lián)接是利用鉸制孔用螺栓抗剪切來承受載荷的。螺栓桿與孔

8、壁之間無間隙，接觸表面受擠壓。在聯(lián)接結(jié)合面處，螺栓桿則受剪切。螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為：螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為：式中：F－螺栓所受的工作剪力，單位為N；d0－螺栓剪切面的直徑（可取螺栓孔直徑），單位為mm；Lmin－螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，單位為mm；設(shè)計(jì)時(shí)　　　　　　應(yīng)使Lmin≥1.25d0螺紋聯(lián)接組的設(shè)計(jì)1螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接時(shí)，關(guān)鍵是聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它是根據(jù)被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接的用途，確定螺栓數(shù)目和分布形式。為了便于加工制造和對(duì)稱布置螺