《螺纹参数计算》PPT课件

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1、第10章连接内容§10-1螺纹参数§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁（重点）§10-3机械制造常用螺纹§10-4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件§10-5螺纹连接的预紧和防松（重点）§10-6螺纹连接的强度计算（重点）§10-7螺纹的材料和许用应力§10-8提高螺栓连接强度的措施§10-9螺旋传动§10-10滚动螺旋简介§10-11键连接和花键连接（重点）§10-12销联结常见的连接：由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此连接。连接的类型：螺纹连接键连接、花键连接、销连接弹性环连接等焊接铆

2、接粘接连接可拆连接不可拆连接本章介绍的内容第10章连接螺纹的形成：将一倾斜角为ψ的直线绕在圆住体上便形成一条螺旋线。如用平面图形三角形K沿螺旋线运动并使K平面始终通过圆柱体轴线，就得到三角形螺纹。同样取平面图形K的形状如右上角任一图形，可得到矩形、梯形、锯齿形、管螺纹等。§10-1螺纹参数动画动画§10-1螺纹参数螺纹分类：一般分法：外螺纹、内螺纹；圆柱螺纹、圆锥螺纹；左旋螺纹、右旋螺纹。按牙型的不同分为：三角螺纹，普通螺纹：效率低，易自锁，多用于连接。矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹：效率较高，主要用于螺旋传动。管螺纹：

3、主要用于管路的连接。根据螺旋线数目分：单线螺纹（n=1），双线螺纹（n=2），用于连接；多线螺纹（n≥2），用于传动。一般不超过4。§10-1螺纹参数§10-1螺纹参数螺纹的主要参数大径d——是螺纹的公称直径，与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱体的直径。小径d1——常用于强度计算，与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的假想圆柱体的直径。中径d2——常用于几何计算，一个假想圆柱体的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。螺距P——相邻两螺纹牙在中径线上对应点间的轴向距离。线数n：螺纹的螺旋线数目。导程S：沿螺纹

4、上同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，S=nP。螺纹升角ψ：中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角,如上图。牙型角a：在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。牙侧角β：在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂线之间的夹角。§10-1螺纹参数螺旋副的特点：螺旋副作为一种空间运动副，其接触面为螺旋面；螺纹在旋紧或松开过程中，螺纹之间相对移动；当螺杆和螺母之间受到轴向力Fa时，拧动螺杆或螺母，螺旋面间将产生摩擦力。§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁几个补充概念：机械效率：输入功与输出功之比。自锁：当机构无论

5、受多大的驱动力时都无法运动的现象。总反力：运动副中法向反力与摩擦力的合力，称为运动副中的总反力。摩擦角：总反力与法向反力之间的夹角。其大小为：§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁nns=npvrFRFFayFad2dd1y矩形螺纹受力分析(牙侧角β=0°)基本假设：载荷分布在中线上；单面产生摩擦力。力学模型：内外螺纹旋合形成的螺旋副，旋紧或松开时，在驱动力矩和轴向载荷作用下的相对运动，可简化为作用在中径上的水平推力推动滑块沿中径展开的斜面上的运动。§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁nns=npvrFRFFay拧紧力

6、矩为：§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁1.拧紧螺母时相当于滑块沿斜面上升拧紧力为：nns=npvρFRFFayFFRFaρ+ψ3.自锁条件yr防松力矩为：2.松开螺母时相当于滑块沿斜面等速下滑§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁维持滑块等速运动所需的平衡力（防松力）为：FFRFaΨ-ρnns=npvρFRFFay式中f′为当量摩擦系数，即式中ρ′=arctanf′，为当量摩擦角，β为牙侧角。非矩形螺纹受力分析(β≠0°)如下图所示，非矩形螺纹的法向力比矩形螺纹的大。若把法向力的增加看作摩擦系数的增加，则非矩形螺

7、纹的摩擦阻力可写为§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁1.拧紧螺母当滑块沿非矩形螺纹等速上升时，可得水平推力：F=Fatg(ψ+ρ′)相应的拧紧力矩2.松开螺母当滑块沿非矩形螺纹等速下滑时，可得：F=Fatg(ψ-ρ′)相应的防松力矩为§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁若螺纹升角ψ小于当量摩擦角ρ′，则螺旋具有自锁特性，如不施加驱动力矩，无论轴向驱动力Fa多大，都不能使螺旋副相对运动。考虑到极限情况，非矩形螺纹的自锁条件可表示为ψ≤ρ′为了防止螺母在轴向力作用下自动松开，用于连接的紧固螺纹必须满足自锁条件。§10-

8、2螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的效率螺旋副的效率是有效功与输入功之比。若按螺旋转动一圈计算，输入功为2πT，此时升举滑块所作的有效功为FaS，故螺旋副的效率为由上式可知，当量摩擦角ρ′一定时，效率只是螺纹升角ψ的函数。效率曲线如图10-6所示。令dη/dψ=0，可得当ψ=45°－ρ′/2时效率最高。§10-2螺