螺纹联接与螺旋传动

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1、第13章螺纹联接与螺旋传动重要基本概念1．常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。2．何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性（防松能力）。拧紧后，预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？螺纹联接有4中基

2、本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。4．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。6．为什么螺母的螺纹圈数不宜

3、大于10圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。7．联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。精选例题

4、与解析例13-1如图所示，用8个M24（d1=20.752mm）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力=80MPa，液压油缸的直径D=200mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为=1.6F，试求油缸内许用的的最大压强Pmax。18例13-1图解题要点：1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q；2．在求许用工作载荷F。解：根据：，解得：Q≤==20814N依题意：由：2.6F=20814，解得：F=8005N汽缸许用载荷：FΣ=zF=8F=64043N根据：解得：MPa例13-5如例13-5图1所示螺栓联接，4个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R=4000N，L=300mm，r=

5、100mm，接合面数m=1，接合面间的摩擦系数为f=0.15，可靠性系数Kf=1.2，螺栓的许用应力为=240MPa，试求：所需螺栓的直径（d1）。例13-5图1解：(1)将R简化到螺栓组形心，成为一个横向载荷R和一个转矩T，如例13-5图2所示，其中：Nmm(2)求每个螺栓联接承受的分力R的分力：FSR=R/z=4000/4=1000N例13-5图2T的分力：N(3求FSmax==3774N(4)据不滑移条件：QPfm≥KfFSmax所需预紧力QP：==30192N18(5)根据强度条件：≤例13-5图3求得螺栓小径d1：=14.430mm讨论1：如果本题改为用铰制孔螺栓联接，在解法上有什

6、么相同和不同之处？1．求FSR、FST和FSmax的方法相同，但求FST的公式应为：2．铰制孔螺栓联接不用求预紧力，因为FSmax就是铰制孔螺栓解所受的剪力。3．强度条件不同。铰制孔螺栓联接的可靠性条件是剪切强度和挤压强度。讨论2：如果螺栓的布置改为如例13-5图3所示，螺栓中心到螺栓组形心的距离r不变。问那种布置方案更合理？为什么？原来的布置方案更合理。因为在例13-5图3的方案中，螺栓1承载的两个分载荷FSR和FST方向相同，合成后的FSmax比原方案大。载荷大，所需螺栓尺寸就大。例13-6图示的夹紧联接中，柄部承受载荷P=600N，柄长L=350mm，轴直径db=60mm，螺栓个数z=

7、2，接合面摩擦系数f=0.15，螺栓机械性能等级为8.8，取安全系数S=1.5，可靠性系数Kf=1.2，试确定螺栓直径。例13-6图解题注意要点：1．螺栓只受预紧力QP；2．滑移面是轴的圆周；3．夹紧力R产生摩擦力传递转矩PL。4．夹紧力R由预紧力QP产生.解：根据不滑移条件：所需夹紧压力R：N所需预紧力：N螺栓材料的屈服极限MPa。许用应力为：MPa根据强度条件：所需螺栓的小径为：mm查粗牙普通螺纹基本尺寸