第11章螺紋連接

1、華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 第十一章第十一章 螺紋連接螺紋連接 11.1 11.1 螺紋參數(shù)和類型螺紋參數(shù)和類型11.2 11.2 螺紋副的受力分析、效率和自鎖螺紋副的受力分析、效率和自鎖11.4 螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算11.3 11.3 螺紋連接和螺紋連接件螺紋連接和螺紋連接件11.511.5螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力11.611.6設(shè)計(jì)螺紋連接時(shí)應(yīng)注意的問題設(shè)計(jì)螺紋連接時(shí)應(yīng)注意的問題華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 1)、螺紋的形成、螺紋的形成11.1. 螺紋參數(shù)和類型螺紋參數(shù)和類型d2螺旋線螺旋線-一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線

2、一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。螺紋螺紋-一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。螺紋螺紋華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋華東交通大學(xué)專用 作

3、者： 潘存云教授 螺紋的牙型螺紋的牙型矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋1530330華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺

4、旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分 按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋螺紋副螺紋副華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺

5、紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋

6、左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋管螺紋管螺紋華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云(3)中徑中徑d2 也是一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。設(shè)計(jì)：潘存云d1d2d(1)大徑大徑d 與外螺紋牙頂(或內(nèi)螺紋牙底)相重合的假想圓柱體的直徑。(2) 小徑小徑 d1 與外螺紋牙底(或內(nèi)螺紋牙頂)相重合的假想圓柱體的直徑。(4) 螺距螺距P 相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。(5) 導(dǎo)程導(dǎo)程S

7、(6) 螺紋升角螺紋升角 中徑d2圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角 (7)牙型角牙型角 軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角。牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。tg=d2 nP 牙側(cè)角牙側(cè)角 d2SS = nP同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距P2) 螺紋的主要幾何參數(shù)螺紋的主要幾何參數(shù)SPP/2P/2華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 3)3) 常用螺紋的常用螺紋的 特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用三角形三角形螺紋螺紋普通普通螺紋螺紋 = 60管管螺紋螺紋 = 55普通螺紋以大徑普通螺紋以大徑d為為公稱直徑公稱直徑，同一公稱直徑可以有多，同一公稱直徑可以有多種螺距，其中

8、螺距最大的稱為種螺距，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋粗牙螺紋，其余的統(tǒng)稱為，其余的統(tǒng)稱為細(xì)牙螺紋。細(xì)牙螺紋。60Pd粗牙粗牙dP細(xì)牙細(xì)牙dP細(xì)牙細(xì)牙粗牙螺紋應(yīng)用最廣。粗牙螺紋應(yīng)用最廣。細(xì)牙螺紋的優(yōu)點(diǎn)：細(xì)牙螺紋的優(yōu)點(diǎn)：升角小、小徑大、自鎖性好、強(qiáng)度高，升角小、小徑大、自鎖性好、強(qiáng)度高，缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不耐磨易滑扣。不耐磨易滑扣。應(yīng)用：應(yīng)用：薄壁零件、受動(dòng)載荷的聯(lián)接和微調(diào)機(jī)構(gòu)。薄壁零件、受動(dòng)載荷的聯(lián)接和微調(diào)機(jī)構(gòu)。華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 用螺紋密封的管用螺紋密封的管螺紋螺紋普通細(xì)牙普通細(xì)牙螺紋螺紋管管螺紋螺紋非螺紋密封管非螺紋密封管螺紋螺紋（圓柱管壁 = 55）用螺紋密封管用螺紋密封管螺紋螺紋

9、（圓錐管壁 = 55）60圓錐管圓錐管螺紋螺紋公稱直徑公稱直徑-管子的公稱通徑。管子的公稱通徑。強(qiáng)調(diào)與普通螺紋不同55 55 非螺紋密封的管非螺紋密封的管螺紋螺紋d dd d2 2d d1 1P Pd dd d2 2d d1 1P P2華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云梯形梯形螺紋：螺紋：梯梯 形形鋸齒形鋸齒形30330為了減少摩擦和提高效率，這兩種螺紋的牙側(cè)角比三角形螺紋的要小得多。用于剖分螺母時(shí)，梯形螺紋可消除因摩擦而產(chǎn)生的間隙，應(yīng)用較廣。鋸齒形螺紋的效率比矩形螺紋高，但只適合單向傳動(dòng)。鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋:常用于傳動(dòng)。常用于傳動(dòng)。= 15= 3螺紋的基本尺寸：螺紋的基本尺

10、寸：華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 表表 1 1 直徑與螺距、粗牙普通螺紋基本尺寸直徑與螺距、粗牙普通螺紋基本尺寸 mmmm3 0.5 2.675 2.459 3 0.5 2.675 2.459 公稱直徑（大徑）公稱直徑（大徑） 粗粗 牙牙 細(xì)細(xì) 牙牙 D d D d 螺距螺距P P 中徑中徑 D D2 2 d d2 2 小徑小徑 D D1 1d d1 1 螺距螺距P P 4 0.7 3.545 3.242 4 0.7 3.545 3.242 5 0.8 3.545 4.1345 0.8 3.545 4.1340.350.350.50.56 1 5.350 4.918 6 1 5.350

11、 4.918 8 1.25 7.188 6.647 8 1.25 7.188 6.647 10 1.5 9.026 8.376 1.25, 1 0.75 10 1.5 9.026 8.376 1.25, 1 0.75 12 1.75 10.863 10.106 1.5, 1.25 0.5 12 1.75 10.863 10.106 1.5, 1.25 0.5 (14) 2 12.701 11.835 (14) 2 12.701 11.835 1.5, 11.5, 116 2 14.701 13.835 16 2 14.701 13.835 (18) 2.5 16.376 15.294 (18)

12、 2.5 16.376 15.294 20 2.5 18.376 17.294 20 2.5 18.376 17.294 (20) 2.5 20.376 19.294 (20) 2.5 20.376 19.294 24 3 22.052 20.752 24 3 22.052 20.752 (27) 3 25.052 23.752 (27) 3 25.052 23.752 30 3.5 27.727 26.211 30 3.5 27.727 26.211 2, 1.5, 12, 1.5, 1注：括號(hào)內(nèi)的公稱直徑為第二系列注：括號(hào)內(nèi)的公稱直徑為第二系列 H=0.866P dH=0.866P d2

13、2=d-0.6495P d=d-0.6495P d1 1=d-1.0825P=d-1.0825PD D1 1、d d1 1-內(nèi)、外螺紋小徑內(nèi)、外螺紋小徑 D D2 2、d d2 2-內(nèi)、外螺紋中徑內(nèi)、外螺紋中徑 D D、d d -內(nèi)、外螺紋大徑內(nèi)、外螺紋大徑 P-P-螺距螺距 標(biāo)記示例：標(biāo)記示例：M24(M24(粗牙普通螺紋、直徑粗牙普通螺紋、直徑2424、螺距、螺距3) 3) M24X1.5(M24X1.5(細(xì)牙普通螺紋細(xì)牙普通螺紋, ,直徑直徑24,24,螺距螺距1.5) 1.5) P PP/8P/8P/8P/8P/8P/8H/4H/4D dD dD D2 2 d d2 2 D D1 1

14、d d1 1 P/2P/2P/4P/43030 6060 9090 華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 表表 2 2 細(xì)牙普通螺紋基本尺寸細(xì)牙普通螺紋基本尺寸 mmmm螺距螺距P P 中徑中徑D D2 2、d d2 2 小徑小徑D D1 1、d d1 10.35 d-1+0.773 d-1+0.621 0.35 d-1+0.773 d-1+0.621 0.5 d-1+0.675 d-1+0.459 0.5 d-1+0.675 d-1+0.459 0.75 d-1+0.513 d-1+0.188 0.75 d-1+0.513 d-1+0.188 1 d-1+0.35 d-2+0.918 1 d

15、-1+0.35 d-2+0.918 1.25 d-1+0.188 d-2+0.647 1.25 d-1+0.188 d-2+0.647 1.5 d-1+0.026 d-2+0.376 1.5 d-1+0.026 d-2+0.376 2 d-2+0.701 d-3+0.835 2 d-2+0.701 d-3+0.835 3 d-2+0.052 d-4+0.752 3 d-2+0.052 d-4+0.752 華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云表表 3 3 梯形螺紋基本尺寸梯形螺紋基本尺寸 mmmm標(biāo)記示例：標(biāo)記示例：Tr48X8Tr48X8( (梯形螺紋，直徑梯形螺紋，直徑4848

16、，螺距，螺距8)8)P hP h3 3=H=H4 4 a ac c 第第1 1系列系列 第第2 2系列系列 D D2 2 d d2 2 D D1 1 螺距螺距 螺紋牙高螺紋牙高 牙頂間隙牙頂間隙 公稱直徑公稱直徑d d 中中 徑徑 內(nèi)螺紋小徑內(nèi)螺紋小徑 12 6.5 0.5 9012 6.5 0.5 90、100 85100 85、95 d-6 d-12 95 d-6 d-12 10 5.5 0.5 4010 5.5 0.5 40、7070、80 3880 38、4242、65 d-5 d-10 65 d-5 d-10 8 6.5 0.5 488 6.5 0.5 48、52 4652 46、5

17、0 d-4 d-8 50 d-4 d-8 4 2.25 0.25 164 2.25 0.25 16、20 18 d-2 d-4 20 18 d-2 d-4 5 2.75 0.25 245 2.75 0.25 24、28 2228 22、26 d-2.5 d-5 26 d-2.5 d-5 6 2.25 0.5 326 2.25 0.5 32、36 3036 30、34 d-3 d-6 34 d-3 d-6 內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋外螺紋外螺紋d dP PR R1 1R R2 2D D1 1D D4 4H H1 1D D2 2 d d2 2d d3 3a ac ca ac c3030 H H4 4R R2 2

18、華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云vFd2Stg =F/FnFFaFFa螺紋的擰松螺紋的擰松-螺母在螺母在F和和Fa的聯(lián)合作用下，順著的聯(lián)合作用下，順著Fa等速等速向下運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)。螺紋的擰緊螺紋的擰緊-螺母在螺母在F和和Fa的聯(lián)合作用下，逆著的聯(lián)合作用下，逆著Fa等速等速向上運(yùn)動(dòng)。向上運(yùn)動(dòng)。1、矩形螺紋、矩形螺紋= 011.211.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖展開中徑展開中徑d2 圓柱面得一斜面圓柱面得一斜面.螺旋副在軸向載荷Fa作用下相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可看作在中徑的水平力F推動(dòng)滑塊(重物)沿螺紋運(yùn)動(dòng)F -水平推力水平推力Fn -法向反力法向反力Fa

19、 -軸向載荷軸向載荷F=f Fn -摩擦力摩擦力f -摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)d2FR -總反力總反力v =tg-1 f -摩擦角摩擦角=f Fn/Fn =f FnFR定角-由材料確定F華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云 + FnFRvFd2S滑塊在F、FR 、Fa三力作用下處于平衡狀態(tài)d2FFaFFa 作力多邊形作力多邊形得：得： F=Fatg(+ + ) 驅(qū)動(dòng)力矩：驅(qū)動(dòng)力矩：FaFFR)(22tgFda22dFT 列出力平衡方程：列出力平衡方程：FR + Fa + +F =0 FRFa = + + FR =(1 + + f ) Fn+ +Fa -阻力，阻力，F(xiàn) - 驅(qū)動(dòng)

20、力，驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)螺紋擰緊當(dāng)螺紋擰緊(滑塊上升滑塊上升)時(shí)：時(shí)：FR = Fn + +F FF -摩擦力摩擦力, 沿斜面朝下。沿斜面朝下。華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云FFa- FRvFRFa當(dāng)當(dāng)螺紋擰松螺紋擰松(滑塊下滑滑塊下滑)時(shí)：時(shí)：FRFa = - - 滑塊在F、FR 、Fa三力作用下處于平衡狀態(tài) 作力多邊形可得：作力多邊形可得： F=Fatg(- - ) 驅(qū)動(dòng)力矩：驅(qū)動(dòng)力矩：22dFT )(22tgFdad2FFaFFnF- - 列出力平衡方程：列出力平衡方程：FR + Fa + +F =0 F Fa -驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn) -阻力，阻力，F(xiàn) -摩擦力摩擦力

21、, 沿斜面朝上。沿斜面朝上。華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 )(22tgFdTa若若 ，則則T T為正值，其方向與螺為正值，其方向與螺 母運(yùn)動(dòng)方向相反，是母運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻力阻力；若若 ，則則T T為負(fù)值或?yàn)榱?，如為?fù)值或?yàn)榱?，如T為負(fù)為負(fù)值則值則方向相反，其方向與預(yù)先假定的方方向相反，其方向與預(yù)先假定的方向相反，而與螺母運(yùn)動(dòng)方向相同，成為向相反，而與螺母運(yùn)動(dòng)方向相同，成為放松螺母所需外加的放松螺母所需外加的驅(qū)動(dòng)力矩。驅(qū)動(dòng)力矩。提問：提問：當(dāng)當(dāng)時(shí)，若沒有力矩時(shí)，若沒有力矩T T，螺螺母在母在F Fa a的作用下會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？的作用下會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？不會(huì)！不會(huì)！-這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為自鎖。自鎖

22、。T Td2FaFFd2FaFFT T華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 螺母螺母螺桿螺桿軸軸線線軸線軸線螺桿螺桿螺母螺母FnFa2、 非矩形螺紋非矩形螺紋 0矩形螺紋忽略升角的影響時(shí)有：矩形螺紋忽略升角的影響時(shí)有：Fn=Fa當(dāng)當(dāng) 0 時(shí)，摩擦力為：時(shí)，摩擦力為：nFfFaFfcosaFf costgff摩擦系數(shù)為摩擦系數(shù)為f 的非矩形螺紋所產(chǎn)生的非矩形螺紋所產(chǎn)生的摩擦力與摩擦系數(shù)為的摩擦力與摩擦系數(shù)為f 的矩形的矩形螺紋所產(chǎn)生的摩擦力相當(dāng)。螺紋所產(chǎn)生的摩擦力相當(dāng)。稱稱 為當(dāng)量摩擦角為當(dāng)量摩擦角FaFnFa故稱故稱 f 為當(dāng)量摩擦系數(shù)。為當(dāng)量摩擦系數(shù)。華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 引

23、入?yún)?shù)引入?yún)?shù)f 和和 就可象矩形螺紋那樣對(duì)非矩形螺紋進(jìn)就可象矩形螺紋那樣對(duì)非矩形螺紋進(jìn)行力的分析。行力的分析。 滑塊上升：滑塊上升：) (2:) (:2tgFdTtgFFaa驅(qū)動(dòng)力矩水平推力 滑塊下降：滑塊下降：) (2) (2tgFdTtgFFaa非矩形非矩形螺旋的自鎖條件：螺旋的自鎖條件： 對(duì)于聯(lián)接螺紋必須滿足自鎖條件華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云0 10 20 30 40 50 20406080100效率效率% 定義螺旋副的效率為有效功與輸入功之比：定義螺旋副的效率為有效功與輸入功之比：TSFa22)(dStgFFaa當(dāng)一定時(shí)，效率只是螺紋升角的函數(shù)，由

24、此可以繪出效率曲線.當(dāng)當(dāng)一定時(shí)，在一定時(shí)，在=45=45- -/2 /2 處效率曲線有極大值。處效率曲線有極大值。對(duì)于傳動(dòng)螺旋，一般?。簩?duì)于傳動(dòng)螺旋，一般?。簩?duì)于聯(lián)接螺紋，必須?。簩?duì)于聯(lián)接螺紋，必須?。荷沁^大, 制造困難，且效率增高也不明顯。 = = 5.75.7 螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，有效功為螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，有效功為F Fa aS S, , 輸入功為輸入功為2T2T。f =tg=tg =0.1 =0.1自鎖極限自鎖極限2525緊固螺紋區(qū)緊固螺紋區(qū))(tgtg華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 1).螺栓聯(lián)接11.3 螺紋連接和螺紋連接件1、螺紋連接的基本類型華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授

25、 2).雙頭螺柱聯(lián)接華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 3). 螺釘聯(lián)接華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 4). 緊定螺釘聯(lián)接華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 2、 標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件1.螺栓、螺柱、螺釘聯(lián)接件華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 2.緊定螺釘、螺母華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 3.墊圈華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 其它螺母：其它螺母：華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 其它螺母：其它螺母：華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 3. 螺紋連接的預(yù)緊 一般螺紋連接在裝配的時(shí)候都必須擰緊，以增強(qiáng)連接的可靠性、緊密性和防松能力。 對(duì)于一般連接，可

26、憑經(jīng)驗(yàn)來控制預(yù)緊力F0的大小，但對(duì)于重要的連接就要嚴(yán)格控制其預(yù)緊力。T=T1+T2=KF0d擰緊時(shí)扳手力矩為T可由測(cè)力矩扳手測(cè)定!式中K為擰緊力矩系數(shù),可查表華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 4、 螺栓連接的防松連中常用的單線普通螺紋和管螺紋在沖擊、震動(dòng)或變載荷的作用下容易產(chǎn)生松脫現(xiàn)象。 螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于要防止螺旋副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。常用的防松方法:摩擦防松機(jī)械防松:其他防松彈簧墊圈對(duì)頂螺母尼龍圈鎖緊螺母開口銷帶翅墊片止動(dòng)墊片華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 11.4 螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算 單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算是螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 根據(jù)聯(lián)接的的工作情況，可將螺栓按受力形式分為受拉螺

27、栓和受剪螺栓，兩者失效形式是不同的。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：針對(duì)具體的失效形式，通過對(duì)螺栓的相應(yīng)部位進(jìn)行相應(yīng)強(qiáng)度條件的設(shè)計(jì)計(jì)算（或強(qiáng)度校核）。 螺栓聯(lián)接的計(jì)算主要是確定螺紋小徑d1,然后按照標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋的公稱直徑（大徑）d等。華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一. 松螺栓連接強(qiáng)度條件：設(shè)計(jì)公式：421dFAF41Fd式中為松聯(lián)接螺栓材料的許用拉應(yīng)力（MPa）d1計(jì)算出后,再按標(biāo)準(zhǔn)查選螺紋的公稱直徑。華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二、 緊螺栓連接只受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接螺栓螺紋部分處于拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。螺栓危險(xiǎn)界面上的拉伸應(yīng)力為4210dF螺栓危險(xiǎn)界面上的扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力為162/)tan(1

28、63120311ddFdTv華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 對(duì)于常用的單線、三角形螺紋的普通螺栓，取fv=tanv=0.17，簡(jiǎn)化處理的=0.5,.根據(jù)第四強(qiáng)度理論，可求出計(jì)算應(yīng)力ca為3 . 1)5 . 0(332222ca因此，強(qiáng)度條件為：3 . 1ca即43 . 1210dF設(shè)計(jì)公式為:3 . 1401Fd華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 承受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接載荷方向與螺栓軸向一致,螺栓受載前需預(yù)緊,受載前后受力不同.螺栓內(nèi)部危險(xiǎn)截面上同樣既有拉應(yīng)力,又有扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力.受力特點(diǎn)強(qiáng)度條件: 設(shè)計(jì)公式:式中F2為螺栓受載后所受的軸向總拉力(N),通過受載前對(duì)螺栓的預(yù)緊,和受載后螺

29、栓軸向拉力的分析,可知這里F為單個(gè)螺栓的軸向載荷4/3 . 1212dF3 . 1421FdF2 F0+F華東交通大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云松弛松弛狀態(tài)狀態(tài)受載受載變形變形加預(yù)緊力后加預(yù)緊力后螺栓受拉伸長(zhǎng)螺栓受拉伸長(zhǎng)b被聯(lián)接件受壓縮短被聯(lián)接件受壓縮短m加載加載 F 后后:螺栓總伸長(zhǎng)量增加為螺栓總伸長(zhǎng)量增加為: 總拉力為：總拉力為：被聯(lián)接件壓縮量減少為：被聯(lián)接件壓縮量減少為： 殘余預(yù)緊力減少為：殘余預(yù)緊力減少為： F1很顯然很顯然: F1FF2 2FF3 3FF4 4FF5 5螺螺栓栓桿桿F F F F螺螺栓栓桿桿螺母體螺母體假設(shè)螺母為剛體，則螺紋牙變形與