机械设计基础 第2版 教学课件 作者 陈庭吉 第九章　螺纹联接与螺旋传动.ppt

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1、机械设计基础第九章　螺纹联接与螺旋传动第九章　螺纹联接与螺旋传动第一节　螺纹联接的基本知识第二节　螺纹联接的预紧和防松第三节　螺栓组联接的结构设计第四节　螺纹联接的强度计算第五节　提高螺纹联接强度的措施第六节　螺旋传动第一节　螺纹联接的基本知识一、螺纹图９-１　螺纹的牙型第一节　螺纹联接的基本知识1.螺纹的类型图9-2　螺纹的旋向和线数a)右旋单线螺纹　b)左旋双线螺纹　c)右旋三线螺纹第一节　螺纹联接的基本知识2.螺纹的主要参数(1)径向参数1)大径d(D):与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径，亦称为公称直径。2)小径d1(D1):与外螺纹牙底或内螺纹牙顶

2、重合的假想圆的直径。3)中径d2(D2):螺纹的牙厚和牙间宽相等处的假想圆柱体的直径。(2)轴向参数1)螺距P：螺纹相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离。2)导程S：同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，S=nP。(3)角度参数1)牙型角α：在轴向剖面内螺纹牙型两侧边之间的夹角。第一节　螺纹联接的基本知识2)升角φ：在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。3)牙型侧角β：为轴平面内螺纹牙一侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。图9-3　螺纹的主要几何参数第一节　螺纹联接的基本知识3.常用螺纹的特点及应用(1)三角形螺纹　三角形螺纹分为米制和英制

3、两大类，米制螺纹又称普通螺纹，这种螺纹牙的根部削弱较小，强度大，螺纹面间的摩擦力大，因而适用作联接螺纹。(2)矩形螺纹　螺纹牙的剖面为正方形，牙型角α=0°。(3)梯形螺纹　螺纹牙的剖面为等腰梯形，牙型角α＝30°。(4)锯齿形螺纹　螺纹牙两侧面的牙侧角不相同，一般工作面的牙侧角为3°，非工作面的牙侧角为３０°。二、螺纹联接和螺纹联接件螺纹联接是利用带有螺纹的零件组成的可拆联接，用以联接两个或两个以上的被联接件。1.螺纹联接的基本类型、特点和应用第一节　螺纹联接的基本知识表9-1　螺纹联接的基本类型第一节　螺纹联接的基本知识第一节　螺纹联接的基本知识第一节　螺纹联接的基

4、本知识第一节　螺纹联接的基本知识表9-2　特殊结构的联接第一节　螺纹联接的基本知识2.螺纹联接件的主要类型(1)螺栓　螺栓是应用最广的螺纹联接件，它是一端有头，另一端有螺纹的柱形零件。(2)双头螺柱　双头螺柱没有钉头，两端均有螺纹，旋入被联接件内的一端称为旋入端，另一端称为螺母端。图9-4　螺钉和紧定螺钉头部形式第一节　螺纹联接的基本知识(3)螺钉　螺钉的结构与螺栓大体相同，但头部形式较多(见图9-4)，以适应不同的装配要求。(4)紧定螺钉　紧定螺钉的头部和末端形式都很多(见图)，以适应不同的拧紧程度，其中方头能承受较大的拧紧力矩。(5)螺母　螺母与螺栓、双头螺柱配套使

5、用。(6)垫圈　垫圈的作用是保护零件不被擦伤，增大螺母与被联接件间的接触面积，防止螺母松脱等。第二节　螺纹联接的预紧和防松一、螺纹联接的预紧图9-5　测力矩扳手和定力矩扳手a)测力矩扳手　b)定力矩扳手第二节　螺纹联接的预紧和防松二、螺栓联接的防松螺纹联接在静载荷下或温度变化不大时不会自动松脱，螺纹之间的摩擦力、螺母及螺钉头部与支承面之间的摩擦力，都将起到阻止螺母松脱的作用。但在冲击、振动或变载荷作用下，或工作温度变化较大时，上述的摩擦力瞬时会变得很小，以致失去自锁能力，联接可能自动松脱，影响联接的牢固性和紧密性，甚至造成严重事故，所以，设计螺纹联接时，必须采取有效的防

6、松措施。表9-3　螺纹联接的防松方法第二节　螺纹联接的预紧和防松第二节　螺纹联接的预紧和防松第二节　螺纹联接的预紧和防松第三节　螺栓组联接的结构设计图9-6　螺栓组的布置第三节　螺栓组联接的结构设计1.形状简单2.受力合力1)当螺栓组联接承受转矩或翻转力矩时，螺栓的位置应适当靠近接合面的边缘，以减小螺栓的受力(见图9-6，其中图b合理，图c不合理)；对铰制孔螺栓联接，应避免在平行于工作载荷方向成排布置八个以上的螺栓。2)对于同时承受轴向载荷和较大横向载荷的螺栓组联接，为了减小螺栓预紧力和整个联接的结构尺寸，可考虑采用圆柱销、套筒或键等零件作为减载装置(见图9-7)。图9

7、-7　减载装置第三节　螺栓组联接的结构设计3.便于划线和分度4.螺栓的布置应有合理的间距和边距图9-8　扳手空间尺寸第三节　螺栓组联接的结构设计表9-4　螺栓间距第四节　螺纹联接的强度计算图　9-9第四节　螺纹联接的强度计算图9-10　松螺栓联接一、普通螺栓联接的强度计算1.松螺栓联接第四节　螺纹联接的强度计算2.紧螺栓联接(1)只受预紧力的紧螺栓联接1)预紧力的计算。图９-１１　受横向载荷的紧联接螺栓2)螺栓的强度计算。(2)既受预紧力作用，又受轴向工作载荷作用的紧联接第四节　螺纹联接的强度计算图9-12　受轴向载荷的紧联接第四节　螺纹