第10章联接设计ppt课件.ppt

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1、被联接件的相互位置固定，工作时不能变化如：蜗轮的齿圈与轮心连接：joint利用不同方式把机械零件联成一体的技术可拆连接静连接动连接被联接件的相互位置工作时可按需要变化如：变速箱中滑移齿轮与轴不可拆连接螺纹连接、键连接、销连接焊接、铆接、粘接第10章连接设计分类：§10　连接设计本章重点讨论可拆连接中的螺纹连接结构简单，装拆方便，适用范围广螺纹连接键连接销连接周向固定或轴向滑移定位或周向固定§10　连接设计螺纹：thread§10-1　螺纹连接§10-1　螺纹连接一螺纹的类型及主要参数螺纹的形成原理和类型

2、牙型三角形矩形锯齿形梯形普通螺纹管螺纹管路连接一般连接传递运动或传力(效率高)牙顶较大圆角，旋合后无径向间隙，英制细牙螺纹粗牙螺纹细牙螺纹薄壁零件或微调装置§10-1　螺纹连接螺纹的主要参数：d(D)：螺纹大径，公称直径d1(D1)：螺纹小径d2(D2)：螺纹中径n：螺旋线数目p：螺距S：导程，S=npψ：螺纹升角(中径d2圆周上)h：螺牙工作高度，接触面的径向高度a：牙型角连接螺纹n=1—危险截面计算直径S=npλψψb：牙侧角§10-1　螺纹连接螺纹旋向：常用右旋，特殊要求时用左旋粗牙螺纹b=0°b

3、=3°b=15°b=30°四种螺纹的牙侧角：：同一d下螺距p最大的螺纹同一d下螺距p小的螺纹粗牙、细牙螺纹标记示例：M12细牙螺纹：M12×1.5、M12×1.25—粗牙—细牙(要标出螺距)，用于一般连接，d1大、强度高、自锁性好用于薄壁或微调机械中§10-1　螺纹连接二螺旋副的受力分析、效率和自锁1、矩形螺纹(a=b=0°)分析两个工程实例：用千斤顶提升重物时，如何计算手柄上的水平推力FT？螺纹连接拧紧螺母用千斤顶提升重物F′F′F′TF′拧紧螺母时，若忽略螺母与支撑面间的摩擦力矩，如何计算扳手的拧紧

4、力矩T？螺旋副FaF物理模型建立过程：螺旋副的相对运动可近似看作——作用在中径的水平推力F推动重物沿螺纹表面的匀速运动——在水平推力F作用下，重物沿斜面的匀速运动如果求出假想的水平驱动力F，则螺旋副间的力矩T为：FaFpd2sψ§10-1　螺纹连接fNvψFaFNRψρFRFaψ+ρ摩擦角：ρ=arctanff为摩擦系数F=Fatan(ψ+ρ）水平驱动力：驱动力矩：—即为摩擦副间的阻力矩T=Fd22tan(ψ+ρ)=Fad22当升角较大，重物要匀速下滑时：ψRvρψFaNfNFFRFaψ-ρ重物要匀速上

5、升时：F=Fatan(ψ-ρ）水平驱动力：驱动力矩：Ttan(ψ-ρ)=Fad22§10-1　螺纹连接重物下滑过程分析：F=Fatan(ψ-ρ）ψRvρψFaNfNF当ψ>ρ时滑块在重力作用下会加速下滑要使其匀速下滑，还要施加少量的水平力F（F>0）此时F由驱动力变为阻力，而Fa由阻力变为驱动力由于摩擦力过大，重物不能自行下滑，而在斜面上保持静止要使其下滑需施加反向力，F≤0，此时F变为驱动力此种现象称为“自锁”，自锁条件是：ψ≤ρ当ψ≤ρ时§10-1　螺纹连接输入功：W1=2pTW2=FaS输出功：升

6、角ψ越大，效率越高但ψ一般不超过25°为宜效率：重物上升时：=2ptan(ψ+ρ)Fad22η==Fapd2tanψtanψtan(ψ+ρ)=效率：tanψ=Spd2如何提高螺旋副间的效率？重物下降时：ηtan(ψ–ρ)tanψ=§10-1　螺纹连接2、非矩形螺纹(b≠0°)先忽略螺纹升角ψ当量摩擦角：法向力增加为：摩擦力增加为：引入当量摩擦系数ρv=arctanfvfNvψFaFNRψρ把力的增加看作是摩擦系数的增加N§10-1　螺纹连接把非矩形螺纹受力问题转化为矩形螺纹受力问题求解用fv→f，用rv

7、→r则非矩形螺纹副受力、效率及自锁可表述为：F=Fatan(ψ±rv）Ttan(ψ±rv)=Fad22ηtanψtan(ψ+rv)=ηtan(ψ–rv)tanψ=ψ≤rv提升重物时，作用在手柄上的驱动力矩为：Ttan(ψ+rv)=F升d22拧紧螺母时，扳手的拧紧力矩T又为多少？§10-1　螺纹连接螺旋千斤顶不同场合螺旋副，自锁和效率要求不同连接螺纹，必须具有自锁性对于某些传力螺旋，要求自锁对于传递运动的螺旋副，要求效率高，不需自锁如：车床丝杠与刀架螺旋副§10-1　螺纹连接为什么连接用三角形螺纹，传动用

8、非三角形螺纹？例题1：螺纹副自锁条件：三角形螺纹的rv最大，自锁性最好，故在连接采用！非三角形螺纹的rv均小于三角形螺纹，效率更高，更适合于传动!b=0°b=3°b=15°b=30°ψ≤rv螺纹副效率：ηtanψtan(ψ+rv)=§10-1　螺纹连接§10-2　螺纹连接设计一螺纹连接的基本类型被连接件不厚且有装配空间时用螺栓连接§10-2螺纹连接设计普通孔螺栓连接铰制孔螺栓连接孔与螺栓杆间有空隙，加工精度低，简单方便孔与螺栓杆间基孔制配合