第16章螺纹联接设计新ppt课件.ppt

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1、第十六章螺纹联接设计§16-1螺纹的主要参数及类型§16-2螺旋副的分析、效率和自锁§16-3螺纹联接和螺纹联接件§16-4螺栓联接的强度计算§16-5螺纹联接的结构设计*.螺纹连接——用螺纹联接件（螺栓，螺钉）将两个以上零件联成一体。联接件螺栓被联接件*.本章的主要内容1.螺纹类型及主要参数;螺纹联接的主要类型、特点及应用;2.螺旋副的受力、效率及自锁,预紧和防松;3.螺栓的强度计算;4.螺栓组的结构设计.Dp螺母垫圈§16-1螺纹的主要参数及类型一.螺纹形成原理将一倾斜角为λ的直线绕在圆柱体上就形成

2、一条螺旋线。取一平面图形使其沿螺旋线运动，该平面图形在空间的轨迹即为螺纹。二．常用螺纹类型按螺纹绕行方向分类左旋螺纹——自右下方向左上方绕行的螺纹右旋螺纹——自左下方向右上方绕行的螺纹左旋右旋d2phπd2按螺纹牙分的表面分类外螺纹——在圆柱外表面上形成的螺纹，如螺栓、螺钉内螺纹——在圆柱空内壁上形成的螺纹，如螺母内螺纹外螺纹螺杆螺母按螺纹牙的度量衡分类公制螺纹mm英制螺纹扣/in按螺纹牙的牙型分类:普通螺纹——牙型角α=60º，当量摩擦系数较大，自锁性能好，主要用于连接。圆柱管螺纹—牙型角α=55º，

3、用于压力p≤1.57MPa的管子连接矩形螺纹——牙型角α=0º，当量摩擦系数小，效率高，用于传动梯形螺纹——牙型角α=30º，牙根强度高，效率较高，易保证加工精度，广泛用于传动。锯齿形螺纹—牙型斜角两边不相等，工作面β=3º,非工作面β=30º，效率较三角形螺纹高，只能用于单向传动。60º30º普通螺纹内螺纹p外螺纹dd2d1矩形螺纹内螺纹p外螺纹d1d2d30º15º内螺纹p外螺纹dd2d1梯形螺纹锯齿形螺纹dd2d1内螺纹p外螺纹3º30ºp圆柱管螺纹d内螺纹d2d1外螺纹55º按螺纹线数分类单线螺

4、纹——Z=1，效率低，自锁性好，易加工三线螺纹——Z=3，效率高，自锁性差，难加工双线螺纹——Z=2，效率较Z=1高单线螺纹双线螺纹三线螺纹三.螺纹的主要参数——以圆柱普通外（内）螺纹为例来说明α1.大径d：外、内螺纹的最大直径，为螺纹的公称直径（管螺纹除外）2.小径d1：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱上面的直径。在强度计算中常用作危险截面的计算直径。3.中径d2：处于大径和小径之间的一个假想圆柱的直径，在该圆柱的母线上螺纹牙厚度与牙槽宽度相等。4.螺距P：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距

5、离。5.导程Ph：螺纹上任一点沿螺旋线绕一周所移过轴向距离。Ph=zP。6.升角λ：螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角，通常用中径处的升角λ表示。其计算式为：7.牙型角α：在螺纹轴线平面内螺纹牙两侧面的夹角α。螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角γ。对于三角形、梯形螺纹等对称牙型，γ=α/2。γPhPdd2d1λ内螺纹外螺纹1.大径d：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的圆柱直径，规定为螺纹的公称直径（管螺纹除外）。2.小径d1：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相相切圆柱体直径。在强度计算中常用

6、作危险截面的计算直径。3.中径d2：处于大径和小径之间的一个假想圆柱的直径，在该圆柱的母线上螺纹牙厚度与牙槽宽度相等。4.螺距P：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。5.导程Ph：螺纹上任一点沿螺旋线绕一周所移过轴向距离。Ph=zP。7.牙型角α：在螺纹轴线平面内螺纹牙两侧面的夹角α。螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角γ。对于三角形、梯形螺纹等对称牙型，γ=α/2。6.升角λ：螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角，通常用中径处的升角λ表示。其计算式为：二、螺旋副的受力关系、效率

7、和自锁（一）矩形螺纹副（牙型角α=0°）的受力关系及效率1）拧紧螺母时——相当相当于滑块沿斜面等速上升运动dd()2211ttanFFTQr+l==拧紧力矩:()tanFFQtr+l=水平力:效率：FtFQFtFtFQFtFQFfFRnFRvλλρFRλ+ρ2）松脱螺母时——相当于滑块沿斜面等速下降FtFQFfFRnFRvλλρFRFQFtλ-ρ当滑块在FQ作用下沿斜面等速下降时，滑块上的摩擦力Ff沿斜面向上，斜面对滑块的总反力FR与FQ之间夹角为λ-ρ，由力三角形可的水平力：3）螺旋副的自锁条件由松脱

8、螺母时的水平力计算式可知，若λ≤ρ，则Ft为负值。表明要使滑块在FQ作用下沿斜面等速下滑，必须加一反方向的水平力Ft，否则不论FQ力有多大，滑块都不会在其作用下自行下滑，即螺母不会在轴向载荷FQ作用下自行松脱——此现象称为自锁。螺旋副的自锁条件：λ≤ρ（二）非矩形螺纹副（牙型角α≠0°）的受力关系及效率矩形螺纹副非矩形螺纹副FQFQFRnF'Rnγ1）矩形螺纹：FRn=FQFf=FRnf=FQf摩擦角ρ=arctanf2）非矩形螺纹：F'R