螺纹联接与螺旋传动

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1、辽宁信息职业技术学院机械设计基础精品课程第六章螺纹联接和螺旋传动教学目的1.了解螺纹的类型、参数、常用螺纹联接件的应用；2.了解螺旋副的受力分析、效率及自锁条件；3.掌握螺纹联接的类型、预紧及防松方法；4.掌握螺旋联传动的类型和应用。教学重点：1.了解螺纹的类型、参数、常用螺纹联接件；2.掌握螺纹联接的类型、预紧及防松方法；3.螺旋传动的类型和应用。教学难点：1.螺旋副的受力分析；2.螺旋传动的类型。教学内容：6.1运动副的摩擦6.2螺纹联接的基本知识6.2.1常用螺纹的类型常用螺纹的类型主要有普通螺纹、管螺纹、圆锥螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等,前三种主要用于联接,后三种主要

2、用于传动。起联接作用的螺纹称为联接螺纹,起传动作用的螺纹称为传动螺纹。标准螺纹的基本尺寸可查阅有关标准。6.2.2螺纹的主要参数以图6-1所示圆柱普通螺纹为例　（1）大径d（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径　（2）小径7辽宁信息职业技术学院机械设计基础精品课程d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径　　（3）中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径 d2≈0.5(d+d1)　　（4）螺距P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离　　（5）导程（S）——同一螺旋线

3、上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离　　（6）线数n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4螺距、导程、线数之间关系：L=nP　　（7）螺旋升角ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。　　　　　（8）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角9）牙型斜角β——螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。对称牙型6.2.3螺纹联接的分类及应用如图6-2所示，螺纹按其牙型角可分为三角螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹主要用于联接；矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。用于联接的三角螺纹又有普通螺纹，英制螺纹以及用于管路系统联接的圆柱螺纹，即管螺纹。

4、在上述各种螺纹中，除矩形螺纹外，均已标准化。普通螺纹的螺距和基本尺寸见表。7辽宁信息职业技术学院机械设计基础精品课程普遍螺纹即米制三角形螺纹，其牙型角为60度，同一公称直径下有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余为细牙螺纹。如图6-3所示图6-36.2.4螺纹联接的基本类型1.螺栓联接2.双头螺柱联接3.螺钉联接4.紧定螺钉联接详细内容见表6-1表6-1螺纹联接类型7辽宁信息职业技术学院机械设计基础精品课程6.3螺纹联接的预紧与防松6.3.1螺纹联接的预紧预紧力：大多数螺纹联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。预紧的目的：增强

5、联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对移动。预紧力的确定原则：拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限ss的80%。碳素钢螺栓：Qp≤(0.6~0.7)σsA1合金钢螺栓：Qp≤(0.5~0.6)σsA1A1---危险截面积，A1≈πd21/4注意：对于重要的联接，应尽可能采用>M12的螺栓。1.拧紧力矩设轴向力为Fa总力矩：T1—克服螺纹副相对转动的阻力矩；T2—克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩；fC—摩擦系数无润滑时取：fC=0.15；rf—支撑面摩擦半径。rf=(dw+d0)/4；7辽宁信息职业技术学院机械设计基础精品课程简化公式：T≈0.2Fad预

6、紧力控制方法：凭手感经验；②测力矩扳手；③定力矩扳手；④测定伸长量。2.控制螺栓伸长量拧紧力矩由于受摩擦系数不符实际等影响可能计算不准确，影响预紧力Q的准确性。较准确的控制预紧力Q0的方法是用测量拧紧时螺栓伸长量来控制预紧力。伸长量与Q0的关系参见材料力学。6.3.2螺纹联接的防松1.防松防止螺旋副相对转动。2.防松的方法(1)利用附加摩擦力防松(2)采用专门防松元件防松(3)其他方法防松6.4单个螺栓联接的强度计算6.4.1仅承受预紧力的紧螺栓强度螺栓受轴向拉力F0和摩擦力矩T1的双重作用。拉应力：扭转切应力：对于M10~M64的普通钢制螺纹，可取：tgρ’≈f’=0.17，d2/d

7、1=1.04-1.08,tgρ’≈0.5得：τ≈0.5计算应力：强度条件7辽宁信息职业技术学院机械设计基础精品课程6.4.2承受横向工作载荷的紧螺栓联接当承受横向工作载荷时，预紧力F0导致接合面所产生的摩擦力应大于横向载荷F。预紧力F0：C---可靠性系数，常取C=1.1~1.3；m---结合面数；f---摩擦系数;对钢与铸铁，取：f=0.1~0.15若取f=0.15，C=1.2，m=1,则：F0≥8F→结构尺寸大。这种联接的螺栓在预紧力作用下