螺纹联接和螺旋传动 - 副本.ppt

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1、机械设计第十一章螺纹联接和螺旋传动第一节螺纹一、螺纹的形成和类型类型按螺纹母体形状分：圆柱形(Column)螺纹、圆锥形(Taper)螺纹。按螺纹牙型分：三角形(VThread)、矩形(Square)、梯形(Acme)、锯齿形(Buttress)螺纹。按螺纹旋向分：右(Right)旋和左(Left)旋按螺旋线的数目，可分为单线(single)、双线(Double)、三线等。根据螺纹在圆柱表面上的位置，分为：外(External)螺纹：在圆柱外表面上形成；内(Internal)螺纹：在内壁上形成。内外螺纹两者旋合组成的运动副称为螺纹副。按螺纹牙型分类Squar

2、eAcmeButtressVThreadPipeThread二、螺纹的主要参数直径(Diameter)大径(Majordia.)d小径(Minordia.)d1中径(Pitchdia.)d2螺距(Pitch)P导程(Lead)S升角(Leadangle)y牙型角(Threadangle)a牙型斜角b螺纹工作高度(Workingdepth)h三、常用螺纹的特点和应用常用螺纹有联接螺纹和传动螺纹。联结螺纹有普通螺纹、非螺纹密封的管螺纹、用螺纹密封的管螺纹和米制锥螺纹等；传动螺纹有矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。常用螺纹CoarseThreadFineThread

3、普通螺纹是一种三角形螺纹，a=60°，有粗牙、细牙之分非螺纹密封的管螺纹，a=55°用螺纹密封的管螺纹，a=55°米制锥螺纹矩形螺纹，a=0°梯形螺纹，a=30°锯齿形螺纹螺纹形状普通螺纹非螺纹密封的管螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿螺纹螺纹联接第二节　　螺纹联接的类型和标准联接件一、螺纹联接的主要类型螺栓联接螺钉联接双头螺柱联接紧定螺钉联接1）螺栓联接特点和应用：无须在被联接件上切制螺纹，使用不受被联接件材料的限制。构造简单，装拆方便，应用最广。用于可制通孔的场合。分为受拉螺栓联接和受剪螺栓联接。2）双头螺柱联接特点和应用：座端旋入并紧定在被联接件之一的螺纹孔

4、中，用于受结构限制而不能用螺栓或希望联接结构较紧凑的场合。3）螺钉联接特点和应用：不用螺母，而且能有光整的外露表面，应用于与双头螺柱联接相似，但不宜用于时常装拆的联接，以免损坏被联接件的螺纹孔。4）紧定螺钉联接HexSocketHeadlessSetscrew特点和应用：旋入被联接件之一的螺纹孔中，其末端顶住另一被联接件的表面或顶入相应的坑中，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或转矩。二、标准螺纹联接件常用的标准螺纹联接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈。螺纹联接第三节螺纹联接的预紧与防松一、螺纹联接的预紧各种机械中实际使用的螺纹联接，绝大多数在装

5、配时就已预先拧紧，使螺纹联接受到较大的预紧力的作用。其目的是使螺纹联接可靠地承受载荷，获得所要求的紧密性、刚性或防松能力。1）确定拧紧力矩F'预紧力T拧紧力矩T1螺纹阻力矩T2螺母支承面摩擦力矩T3螺钉头支承面摩擦力矩T4夹持力矩反映了拧紧力矩、螺纹力矩、预紧力之间的关系；一个小的拧紧力可以产生很大的预紧力，可能导致过载折断。2）控制预紧力的方法测量螺栓的伸长量或控制应力或应变；规定螺母拧紧圈数；控制拧紧力矩。二、螺纹联接的防松在静载荷作用下，联接用螺纹能满足自锁条件，且螺母与支承面之间的摩擦力矩也有防松作用。因此联接一般不会自动松脱。但在变载荷、冲击振动及

6、温度变化较大的情况下，螺纹副间和支承面间的摩擦阻力可能瞬时消失，经多次重复后，联接就可能松动，甚至松脱而造成事故。螺纹联接防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动。凡是能满足这一要求的结构都能防松。按防松原理分，可分为：摩擦防松、机械防松及永久止动。1）摩擦防松使螺纹副中有不随联接载荷而变化的压力，因而始终有摩擦力矩防止相对转动。压力可由螺纹副纵向或横向压紧而产生。2）机械元件防松比如：开口销与槽形螺母止动垫片串联金属丝利用便于更换的金属元件约束螺纹副。开口销与槽形螺母止动垫片串联金属丝机械防松实例3）永久止动焊接铆冲把螺纹幅转动变为非运动幅，从而排除相对运动的

7、可能。螺纹联接第四节螺栓联接的结构设计一、螺栓组联接结构设计设计时应考虑以下几个方面的因素：（１）联接结合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状。（２）受力矩作用的螺栓组，布置螺栓应尽量远离对称轴（３）应使螺栓受力合理。（４）螺栓的排列应有合理的边距、间距。二、螺栓组联接受力分析螺栓组联接的受力分析目的：根据联接的结构和载荷情况，求出联接中受载最大的螺栓及其载荷，为螺栓强度计算提供依据。受横向载荷R的螺栓组联接1）受拉螺栓联接每个螺栓需要的预紧力为：2）受剪螺栓联接每个螺栓受的横向工作剪力为：受旋转力矩T的螺栓组联接1）受拉螺栓联接每个螺栓需要的预紧力

8、为：2）受剪螺栓联接受载最大的螺栓承受的横向工作剪力