《机械设计课件CH》PPT课件

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1、第五章螺纹连接与螺旋传动§5-1螺纹§5-2螺纹连接的类型与标准连接件§5-3螺纹连接的预紧§5-6螺纹连接组的设计§5-5螺纹连接的强度计算§5-8提高螺纹连接强度的措施§5-7螺纹连接件的材料与许用应力§5-9螺旋传动§5-4螺纹连接的防松螺纹有外螺纹与内螺纹之分，它们共同组成螺旋副。连接用螺纹的当量摩擦角较大，有利于实现可靠连接；传动用螺纹的当量摩擦角较小，有利于提高传动的效率。螺纹按工作性质分为连接用螺纹和传动用螺纹。一、螺纹的分类螺　纹螺纹的类型与特点1螺纹的类型与特点2二、普通螺纹的主要参数大径d

2、－即螺纹的公称直径。小径d1－常用于连接的强度计算。中径d2－常用于连接的几何计算。螺距P－螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。牙型角a－螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。升角y－螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。线数n－螺纹的螺旋线数目。导程S－螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，S=nP。升角y的计算式为：螺　纹连接类型与标准件1螺纹连接的类型与标准连接件一、螺纹连接的基本类型除上述连接的基本类型外，在机器中，还有一些特殊结构的螺纹连接。如：T型槽螺栓连接、吊环螺钉连接和地脚

3、螺栓连接等。说明连接类型与标准件2螺纹连接的类型与标准连接件二、标准螺纹连接件螺纹连接的类型很多，在机械制造中常见的螺纹连接件的结构型式和尺寸都已经标准化，设计时可以根据有关标准选用。虚拟现实中的螺纹连接件利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。通常可采用测力矩扳手或定力矩扳手，对于重要的螺栓连接，也可以采用测定螺栓伸长的方法来控制预紧力。纹连接的预紧螺纹连接的预紧大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连

4、接件间出现缝隙或发生相对移动。注意：对于重要的连接，应尽可能不采用直径过小(＜M12)的螺栓。预紧力限制拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限ss的80%。预紧力：预紧的目的：预紧力的确定原则：预紧力的控制：预紧力和预紧力矩之间的关系：详细推导螺纹连接的防松螺纹连接的防松螺纹连接一般都能满足自锁条件不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷作用下，或在高温或温度变化较大的情况下，螺纹连接中的预紧力和摩擦力会逐渐减小或可能瞬时消失，导致连接失效。防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。按工作原理的不同，防松

5、方法分为摩擦防松、机械防松等。此外还有一些特殊的防松方法，例如铆冲防松、在旋合螺纹间涂胶防松等。螺纹连接的强度计算1螺纹连接的强度计算螺栓连接的强度计算主要与连接的装配情况（预紧或不预紧）、外载荷的性质和材料性能等有关。螺栓连接强度计算的目的是根据强度条件确定螺栓直径，而螺栓和螺母的螺纹牙及其他各部分尺寸均按标准选定。一、松螺栓连接强度计算二、紧螺栓连接强度计算1．仅受预紧力的紧螺栓连接2．受轴向载荷的紧螺栓连接3．承受工作剪力的紧螺栓连接连接的失效形式：主要是指螺纹连接件的失效。对于受拉螺栓，其失效形式主要

6、是螺纹部分的塑性变形和螺杆的疲劳断裂。对于受剪螺栓，其失效形式可能是螺栓杆被剪断或螺栓杆和孔壁的贴合面被压溃。详细推导螺纹连接的强度计算2螺纹连接的强度计算1．仅受预紧力的紧螺栓连接预紧力引起的拉应力：螺牙间的摩擦力矩引起的扭转剪应力：强度条件：当连接承受较大的横向载荷F时，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径。为减小螺栓直径的增加，可采用减载措施。说明根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力:螺纹连接的强度计算3螺纹连接的强度计算2．受轴向载荷的紧螺栓连接螺栓预

7、紧力F0后，在工作拉力F的作用下，螺栓的总拉力F2=?这时螺栓的总拉力为：为使工作载荷作用后，连接结合面间有残余预紧力F1存在，要求螺栓连接的预紧力F0为：静强度条件：式中F1为残余预紧力，为保证连接的紧密性，应使F1＞0，一般根据连接的性质确定F1的大小。式中：为螺栓的相对刚度，其取值范围为0~1。详细分析疲劳强度校核螺纹连接的强度计算4螺纹连接的强度计算3．承受工作剪力的紧螺栓连接这种连接是利用铰制孔用螺栓抗剪切来承受载荷的。螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压。在连接结合面处，螺栓杆则受剪切。螺栓杆与

8、孔壁的挤压强度条件为：螺栓杆的剪切强度条件为：式中：F－螺栓所受的工作剪力，单位为N；d0－螺栓剪切面的直径（可取螺栓孔直径），单位为mm；Lmin－螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度，单位为mm；设计时　　　　　　应使Lmin≥1.25d0螺纹连接组的设计1螺栓组连接的设计在设计螺栓组连接时，关键是连接的结构设计。它是根据被连接件的结构和连接的用途，确定螺栓数目和分布形式。为了便于加工制造和对称布置螺