第12章 螺纹联接

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1、第12章螺纹联接12.1常用螺纹的类型和特点12.2常用螺纹的基本类型和标准螺纹联接件12.3螺纹联接的预紧和防松12.4螺栓联接的强度计算12.5提高螺栓联接强度的途径机械联接是指实现机械零（部）件之间互相联接功能的方法。本章主要介绍机械静联接的内容。2）机械静联接，即被联接零（部）件之间不允许有相对运动的联接。1）机械动联接，即被联接的零（部）件之间可以有相对运动的联接，如各种运动副；机械联接分为两大类：1）可拆联接，即允许多次装拆而不失效的联接，包括螺纹联接、键联接（包括花键联接和无键联接）和销联接；机械静联接又

2、可分为两类：2）不可拆联接，即必须破坏联接某一部分才能拆开的联接，包括铆钉联接、焊接和粘接等。另外，过盈联接既可做成可拆联接，也可做成不可拆联接。本章介绍螺纹联接。螺纹联接是利用具有螺纹的零件构成的连接，是最广泛的一种联接。12.1常用螺纹的类型和特点普通螺纹以大径d为公称直径，同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为细牙螺纹。60˚粗牙螺纹应用最广。细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高缺点：不耐磨易滑扣。应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。Pd粗牙dP细牙dP细牙梯形螺纹

3、：梯形锯齿形30º3º30º为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角β比三角形螺纹的要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生的间隙，应用较广。锯齿形螺纹的效率比矩形螺纹高，但只适合单向传动。锯齿形螺纹:常用于传动。β=15ºβ=3º粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和梯形螺纹的基本尺寸见后续各表（或查阅相关机械设计手册）。螺纹的基本尺寸：dd2d1P用螺纹密封的管螺纹普通细牙螺纹管螺纹非螺纹密封管螺纹（圆柱管壁α=55˚）用螺纹密封管螺纹（圆锥管壁α=55˚）60˚圆锥管螺纹公称直径----管子的公称通径。强调与

4、普通螺纹不同55˚55˚非螺纹密封的管螺纹dd2d1Pφ2φ12.2.1螺纹联接的基本类型螺栓联接基本类型eaal1l1可承受横向载荷。螺纹余留长度l1铰制孔螺栓孔与螺杆之间留有间隙静载荷l1>=(0.3~0.5)d;变载荷l1>=0.75d;冲击载荷或弯曲载荷l1≥d;铰制孔用螺栓l1≈0;螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d;螺栓轴线到边缘的距离e=d+(3~6)mm用于经常拆装易磨损之处。dd12.2螺纹联接的基本类型与标准螺纹联接件12.2螺纹联接的类型及标准联接件12.2.1螺纹联接的基本类型螺栓联接基本类型

5、螺钉联接座端拧入深度H，当螺孔材料为：aee双头螺柱联接联接件厚，允许拆装。钢或青铜H=d;铸铁H=(1.25~1.5)d铝合金H=(1.5~2.5)d螺纹孔深度H1=H+(2~2.5)P;钻孔深度H2=H1+(0.5~1)d;参数l1、e、a与螺栓相同l1l1HHH1H1H2H2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。d12.2螺纹联接的类型及标准联接件12.2.1螺纹联接的基本类型螺栓联接基本类型螺钉联接双头螺柱联接紧定螺钉联接紧定螺钉12.2.2标准螺纹联接件螺栓螺纹紧固件螺栓的结构形式LL0d

6、六角头LdL0小六角头12.2.2标准螺纹联接件螺纹紧固件末端结构头部结构螺钉、紧定螺钉双头螺柱螺栓12.2.2标准螺纹联接件螺纹紧固件地脚螺栓起吊螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱螺栓专用螺纹联接T型螺栓12.2.2标准螺纹联接件六角螺母六角扁螺母六角厚螺母圆螺母螺纹紧固件用于经常拆装易磨损之处。用于尺寸受限制之处。国标罗列有六十余种不同结构的螺母螺母螺钉、紧定螺钉双头螺柱螺栓专用螺纹联接螺纹联接装配时，一般都要拧紧螺纹，使联接螺纹在承受工作载荷之前，受到预先作用的力，这就是螺纹联接的预紧，预先作用的力称为预紧力。12.3螺

7、纹联接的预紧和防松12.3.1螺纹联接的预紧螺纹联接预的目的在于增加联接的可靠性、紧密性和防松能力。如图所示，在拧紧螺母时，需要克服螺纹副相对扭转的阻力矩T1和螺母与支承面之间的摩擦阻力矩T2，即拧紧力矩T=T1+T2。拧紧螺母时的力矩计算LSTD1对于一般联接用的钢制普通螺栓联接，其预紧力Q0大小按下式计算式（12-9）中，ss为螺栓材料的屈服极限，N/mm2；A为螺栓危险截面的面积，A≈pd2/4，mm2。Q0=(0.5~0.7)ssAN(12-2)T=0.2Q0dN·mm(12-1)对于M10~M64的粗牙普通螺

8、栓，若螺纹联接的预紧力为Q0，螺栓直径为d，则紧拧紧力矩T可以按近似公式计算测力矩扳手预紧力控制方法:联接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，联接仍有可能松动。高温下的螺栓联接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须