机械设计参赛课件 螺纹联接和螺旋传动

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1、螺纹联接和螺旋传动参赛选手：******《第五章螺纹联接和螺旋传动》教案一、授课时间：春季二、授课班级（专业）：机械设計制造及自动化专业三、计划课时：100分钟四、授课题目：螺纹联接与传动五、课的类型：专业基础课六、教学内容：螺纹联接、强度计算、螺栓组设计七、教学目的：使学生深入理解螺纹联接设计的方法、体系。八、重点、难点：强度计算、螺栓组设计。九、各部分内容时间分配：第1-4节（50分钟）第5节（20分钟）第6-9节（30分钟）十、教學進程（下頁－）第五章螺纹联接和螺旋传动§5-1螺纹一、螺纹的分类1．按螺纹在轴向剖面内的形状，分为矩形螺纹、三角形螺纹、梯形螺纹及锯齿形

2、螺纹。矩形螺纹锯齿形螺纹三角形螺纹梯形螺纹2．按螺纹旋线绕行的方向，分为右旋螺纹和左旋螺纹。只有在特殊需要时，才采用左螺纹。比如煤汔罐等危险设备中使用的螺纹3．按螺纹的线数，分为单线螺纹和多线螺纹。二、螺纹的主要参数要区分不同的螺纹，就要掌握说明螺纹特点的一些参数。以广泛应用的圆柱普通螺纹为例，螺纹的主要参数如下：§5-2螺纹联接的类型和标准联接件一、螺纹联接的类型一、螺栓联接螺纹联接的一般形式，这种联接用于被联接件不太厚和便于加工通孔的场合。可以分为：1、普通螺栓联接；2、铰制孔用螺栓联接二、双头螺柱联接这种联接用于被联接件之一很厚，不便于加工成通孔。而又经常拆卸的场合

3、。三、螺钉联接这种联接适用于被联接件之一太厚，且不经常装拆的场合。四、紧定螺钉联接这种联接用于传递的力或力不大的场合。五、T型槽螺栓主要用于工装设备中的工装零件与工装机座的联接五、吊环螺钉主要装在机器或大型零、部件的顶盖或外壳上，以便于对设备实施起吊。六、地脚螺栓主要应用于将机座或机架固定在地基上的联接。使用前，应将地脚螺栓预埋在地基内。二、标准螺纹联接件1、普通六角头螺2、螺钉3、双头螺柱4、螺母5、垫圈6、自攻螺钉国家标准规定，螺纹联接件分为三个精度等级，其代号为Ａ、Ｂ、Ｃ级。Ａ级精度最高，用于要求配合精确、防止振动等重要零件的联接；Ｂ级多用于受载较大且经常装拆、调整

4、或承受变载荷的联接；Ｃ级精度多用于一般的螺纹联接。常用的标准螺纹联接件通常选用Ｃ级精度。§5-3螺纹联接的预紧一预紧力：螺纹在承受工作载荷前一般需拧紧，此时螺栓受到力称预紧力。一般规定，拧紧后螺纹联接件的预紧力不应超过其材料屈服极限σs的80%。二预紧目的：提高联接的可靠性、紧密性和防松能力;增大联接中接合面的正压力，使被联接件不产生相对滑动。三预紧力的控制：通过测力矩扳手和定力矩扳手控制扳手力矩大小。§5-4螺纹联接的防松螺纹联接一般具有自锁性。螺母及螺栓头部的支撑面上的摩擦力也有防松作用，故拧紧后一般不会松脱。冲击、振动或变载荷作用下，以及在高温或温度变化较大时，螺纹

5、钢之间的摩擦力会顺时减小或消失，联接就可能松动。防松的关键就是防松螺旋钢的相对转动。一、摩擦防松1、弹簧垫圈2、对顶螺母3、自锁螺母二、机械防松1、止动垫圈2、串联钢丝3、开口销与六角螺母§5-5螺纹联接的强度计算强度计算方法。螺栓的受力形式主要是轴向受拉或横向受剪。轴向受拉时有松螺栓联接与紧螺栓联接两种情况。（一）松螺栓联接：1、特点：在承受工作载荷前，螺栓不受力，在工作时则只承受轴向工作载荷F作用。此联接可能发生的失效形式为螺栓杆的抗断。2、强度条件：　　　　　式中F-轴向工作载荷（N）；d1-螺栓小径（mm）；[σ]-松螺栓联接时的评用抗应力，　　　　　求出d1

6、后，应按螺纹标准选取螺纹公称直径d．(二)受轴向外载荷的紧螺栓联接的强度计算紧螺栓联接在装配撕需要拧紧螺母，因此在未受到工作载荷前就已受到预紧力F‘的作用。根据工作时受到的工作载荷不同，有：1、仅受预紧力作用的经螺栓联接：1、特点：外载荷Fa靠装配时拧紧螺母后在被联接件接合面之间产生的摩擦力来传递，根据接合面不发生滑动的力平衡条件。2、同时受预紧力和轴向载荷的紧螺栓联接：一、受力分析1、压力容器中压强P对每个螺栓产生的轴向工作载荷2、未拧紧未受工作载荷时螺栓情况3、拧紧后未受工作载荷时螺栓受预紧力F'作用4、拧紧后受工作载荷时螺栓受到总拉力F0作用二、强度条件：由于螺栓杆

7、上受的是总拉力F0，故联接的失效形式仍是螺栓杆断裂。若计入扭转切应力的影响，设计式。3、受横向载荷的紧螺栓（绞制孔向螺栓）的强度计算：1、特点：绞制孔用螺栓联接一般均需拧紧，由预紧力产生的拉应力对联接强度的影响可以不计2、螺栓杆收横向工作载荷FR时，剪切强度条件为：3、螺栓杆或孔壁的挤压，强度条件为：§5-6螺栓组联接的设计螺栓组联接设计的主要内容包括结构设计和受力分析。一、螺栓组的结构设计主要目的：合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。螺栓布置结构设计要注意以下几