第10章螺紋連接ppt課件

1、第第1313章章 聯接聯接13-1 13-1 螺紋參數螺紋參數13-2 13-2 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13-3 13-3 機械制造常用螺紋機械制造常用螺紋13-4 13-4 螺紋聯接的根本類型及螺紋緊固件螺紋聯接的根本類型及螺紋緊固件13-5 13-5 螺紋的預緊和放松螺紋的預緊和放松13-6 13-6 螺紋聯接的強度計算螺紋聯接的強度計算13-7 13-7 螺栓的資料及許用應力螺栓的資料及許用應力13-8 13-8 進步螺栓聯接強度的措施進步螺栓聯接強度的措施13-9 13-9 螺旋傳動螺旋傳動動畫動畫1 1動畫動畫2 2動畫動畫3 3動畫動畫4 413-

2、10 13-10 鍵聯接和花鍵聯接鍵聯接和花鍵聯接13-11 13-11 銷聯接銷聯接第第13章章 螺紋聯接螺紋聯接 聯接是指被聯接件和聯接件的組合。被聯接件有軸與軸上零件、箱體與箱蓋等,聯接件又稱為緊固件,如螺栓、螺母、鉚釘等。 聯接區(qū)分為可拆的和不可拆的。 可拆聯接是指允許屢次裝拆而無損于使用性能的連接,如螺紋連接、鍵聯接等。 不可拆聯接是指不損壞組成零件就不能拆開的連接,如焊接、鉚接。一、螺紋的形成 如以下圖所示,將一傾斜角為的直線繞在圓柱體上邊形成一條螺旋線,取一平面圖形使它沿著螺旋線運動,運動是堅持圖形通過圓柱體的軸線,就得到螺紋。 依照螺旋線的旋向,螺紋可分為左旋螺紋和右旋螺紋。

3、依照螺旋線的數目,螺紋還分為單線螺紋和多線螺紋如以下圖所示S 以圓柱螺紋為例說明螺紋的主要幾何參數 1. 大徑d 與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱體的直徑 2. 小徑d1 與外螺紋牙底相重合的假想圓柱體的直徑 3. 中徑d2 也是一個假想的直徑,該圓柱體的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等 4. 螺距P 相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向間隔 5. 導程S 同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對應兩點間的軸向間隔 tgn p2二、螺紋的主要幾何參數螺紋主要參數6. 線數n 螺紋螺旋線數目，一般為便于制造n4 ,螺距、導程、線數之間關系：S=nP7. 螺旋升角 在中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋

4、線軸線的平面的夾角。8. 牙型角 螺紋軸向平面內螺紋牙型兩側邊的夾角9. 牙型斜角 螺紋牙型的側邊與螺紋軸線的垂直平面的夾角。13-3 機械制造常用螺紋 表10-1 聯接螺紋 傳動螺紋 三角螺紋 管螺紋 矩形螺紋 梯形螺紋 鋸齒螺紋1.聯接三角形螺紋聯接三角形螺紋 (M)普通螺紋普通螺紋 60大大 ，f 大，易自鎖大，易自鎖 粗牙粗牙 牙高牙高 d1小小 大大 細牙細牙 牙淺牙淺 d1大大 小小 更易自鎖更易自鎖管螺紋管螺紋60、55嚴密嚴密 2.傳動螺紋傳動螺紋 小、小、大大 多線多線 效率高效率高梯形螺紋梯形螺紋 Tr 30 15鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋S 33工工3 非非30矩形螺紋矩形螺紋

5、 一螺紋聯接根本類型一螺紋聯接根本類型19-4 螺紋聯結的類型及規(guī)范聯結件螺紋聯結的類型及規(guī)范聯結件1 螺栓聯接 普通螺栓聯接：普通螺栓聯接：孔與桿間有間隙，方便，多用孔與桿間有間隙，方便，多用2 雙頭螺柱聯接鉸制孔用螺栓聯接：鉸制孔用螺栓聯接：孔與桿間無間隙，本錢孔與桿間無間隙，本錢高高用于被聯接件之一較厚的場所用于被聯接件之一較厚的場所3 螺釘聯接二螺紋聯接件二螺紋聯接件 表表52 螺栓螺栓 螺栓螺栓 ；螺釘；螺釘 ；雙頭螺柱；雙頭螺柱 ；緊定螺釘；緊定螺釘 螺母螺母 六角螺母六角螺母 ；圓螺母；圓螺母 ；糟型螺母；糟型螺母 墊片墊片 墊片墊片 ；彈簧墊片；彈簧墊片 ；斜墊片；斜墊片 ；球

6、形墊片；球形墊片4 緊定螺釘聯接用于受力不大，不需常拆的場所用于受力不大，不需常拆的場所5 其它多用于軸上零件的固定，多用于軸上零件的固定，傳送較小的力傳送較小的力地腳螺栓 吊環(huán)螺釘2、雙頭螺栓聯接螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋入被聯接件，另一端配以螺母。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯接件中擰出。適于常拆卸而被聯接件之一較厚時。3、螺釘聯接不需經常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于 受載較小情況手冊無六角頭螺釘，L0=L即可適于被聯接件之一較厚上帶螺紋 孔 4、緊定螺釘聯接擰入后，利用桿末端頂住另 一零件外表或旋入零件相應的缺口中以固定零件的相對位置。多用于軸上零件的固定，可

7、傳送不大的軸向力或扭矩。槽螺母開口銷開口銷定位彈性墊圈連接件圓螺母緊盯螺釘定位彈性墊圈定位止動墊片螺 栓雙 頭 螺 柱 螺母 六角螺母 ；圓螺母 ；糟型螺 母墊 圈墊片 ；彈簧墊片 ；斜墊 片 ；球形墊片,如以下圖所示。 13-5 螺紋聯接的預緊和防松螺紋聯接的預緊和防松目的：目的：防止松動防止松動進步可靠性、強度、嚴密性進步可靠性、強度、嚴密性F0擰緊阻力矩 T 的大?。?擰緊時預緊力F0螺紋阻力矩螺紋阻力矩 T1 : 1F d2/2F0 tg() d2 /2螺母支持面上的摩擦阻力矩螺母支持面上的摩擦阻力矩T2: TT1T20.2F0d 因 F0 =5T/d 假設d小，那么F0很大 對于重要

8、的聯結，不宜采用M12的螺栓螺栓預緊拉力 被聯接件預緊壓力12T2 fc F0 r m螺紋聯接的防松螺紋聯接的防松 螺栓聯接擰緊(自鎖) 防松？ 靠摩擦力自鎖 ，因沖擊、震動、變載 不可靠 要防松防松方法：防松方法： 摩擦防松使螺紋接觸面間始終堅持一定的壓力 (縱向、橫向)始終有阻止螺旋副轉 動的摩擦阻力矩。 機械防松利用便于更換的金屬元件來約束螺旋 副。 不可拆防松焊、鉚沖、涂粘合劑阻止螺旋副相對轉動螺栓聯接螺栓聯接一、松螺栓聯接強度計算一、松螺栓聯接強度計算 無無0 0 緊螺栓聯接緊螺栓聯接 有預緊力，還有工作拉力有預緊力，還有工作拉力松螺栓聯接松螺栓聯接 無預緊力，只要工作拉力無預緊力，

9、只要工作拉力 FddF4412113-6 13-6 螺栓聯接的強度計算螺栓聯接的強度計算校核設計失效形式失效形式 1. 1.螺栓桿拉斷螺栓桿拉斷; 2.; 2.螺紋的壓潰和剪斷螺紋的壓潰和剪斷; 3.; 3.經常經常裝拆裝拆 會磨損而發(fā)生滑扣現象會磨損而發(fā)生滑扣現象; ; 緊螺栓聯接緊螺栓聯接二、緊螺栓聯接強度計算有二、緊螺栓聯接強度計算有0 0 M10M68的螺栓：05預緊狀態(tài)的應力：e=有預緊力，還有工作拉力有預緊力，還有工作拉力只要預緊力，無工作拉力只要預緊力，無工作拉力 21043.1dFe緊螺栓緊螺栓擰緊擰緊擰緊力矩擰緊力矩剪應力剪應力擰緊擰緊預緊拉力預緊拉力拉應力拉應力1只要預緊力

10、緊螺栓聯接受橫向工作載荷F0F0的大小與橫的大小與橫向載荷有關向載荷有關3 . 1322mfCFFFa02 2、受預緊力、受預緊力0 0和工作拉力緊螺栓聯接強度和工作拉力緊螺栓聯接強度 緊螺栓緊螺栓擰緊預緊拉力加載工作拉力總拉力總拉力F2 F2 0 +0 += = ？擰緊擰緊 伸長伸長 b0 F0 縮短縮短 c0 F0 F= Fkckkbb 螺栓 被聯接件受載受載 再伸長再伸長 放松放松 變形協(xié)調條件：變形協(xié)調條件： 一樣一樣被聯接件所受的壓力：剩余預緊力 FR= F0 F Cb = F0 b 螺栓剛度 Cc = F0 c 被聯接件剛度 螺栓的總拉力： Fa= F0 +F =F +FR Fa力

11、變形F0FFR F螺栓的相對剛度：1 1要降低要降低FaFa，只要減少螺栓的相對剛度，只要減少螺栓的相對剛度， 即即kc kb kc kb 2 2為保證聯接的嚴密性，為保證聯接的嚴密性， 應保證應保證FR FR 0 01靜強度公式：F不變kckkbb aaFddF3 . 1443 . 11212疲勞強度公式：F在0F之間變化SSdFkkkcacbba21minmax22因因F在在0F之間變化，那么之間變化，那么F2在在F0 F2之間變應力在之間變應力在max min之間變之間變210min21max44dFdFa詳見P146頁 3、接受工作剪力的緊螺栓聯接 204dF鉸制孔用螺栓，接受剪切和擠

12、壓來平衡橫向載荷鉸制孔用螺栓，接受剪切和擠壓來平衡橫向載荷F FppLdFmin0螺栓桿與孔壁的擠壓強度：螺栓桿與孔壁的擠壓強度：螺栓桿的剪切強度：螺栓桿的剪切強度：1d0是螺栓剪切面直徑 2Lmin螺栓桿與孔壁擠壓 面的最小高度 3p取兩者之弱者 螺紋聯接件資料的力學性能螺栓、螺釘、螺柱的性能等 級共十級見表58和表59 如：48 表示：B=400Mpa ，s=320Mpa 一、一、 螺紋聯接件的資料螺紋聯接件的資料13-7 13-7 螺紋聯接件的資料及許用應力螺紋聯接件的資料及許用應力二二 、 螺紋聯接件的許用應力螺紋聯接件的許用應力S、S、Sp平安系數 見表510：查表時緊螺栓聯接要試算

13、 （鑄鐵）鋼）pBpsssSSSSpp ( 用軟墊片密封 用形密封圈密封13-8 13-8 進步螺栓聯接強度的措施進步螺栓聯接強度的措施13-9 13-9 螺螺 旋旋 傳傳 動動要求高效率梯形、鋸齒形、矩形多線 螺旋副傳動一一. . 類型類型: :動畫動畫1 1動畫動畫2 2動畫動畫3 3動畫動畫4 4按按傳導螺旋傳導螺旋傳送運動為主傳送運動為主, , 高的運動精度高的運動精度用用傳力螺旋傳力螺旋傳力為主傳力為主, , 以小以小TT大的軸向力大的軸向力Q Q途途調整螺旋調整螺旋調整零件間相對位置調整零件間相對位置細牙細牙M M傳送動力調整零件間相對位置 實現 將回轉運動直線運動傳導傳導傳力傳力

14、調整調整 按 滑動螺旋=0.30.4，簡單，精度低摩擦滾動螺旋0.9 ，復雜高精度、高效性質靜壓螺旋螺桿資料螺桿資料 二特點： 1.降速比大 2.可具自鎖性 3.機械利益大 1FS tg() d2 /2 4.構造簡單, 傳動平穩(wěn), 噪音低 5.磨損大, 低)(2)(222tgdFLtgdTFQs三三 、 滑動螺旋傳動的設計簡介滑動螺旋傳動的設計簡介1、耐磨性計算、耐磨性計算 滑動滑動磨損磨損耐磨性計算限制工作面上的壓力耐磨性計算限制工作面上的壓力根本尺寸根本尺寸d28 . 02PFda65. 02PFda2PhzdFPa 2、螺桿的強度計算、螺桿的強度計算 螺桿的受力類似緊螺栓壓力和扭矩，校核

15、螺桿的受力類似緊螺栓壓力和扭矩，校核危險牙根截面的強度危險牙根截面的強度 3 3、螺母螺紋牙的強度計算、螺母螺紋牙的強度計算螺母螺紋牙斷齒螺母螺紋牙斷齒擠壓和彎曲強度計算擠壓和彎曲強度計算)16(3)4(323122122dTdFae 4、螺桿的穩(wěn)定性計算螺桿的長徑比大受壓力側向彎曲不穩(wěn)定 DdFa 22)(ulEIFC10040214)1 . 1304(dFC40saaFF13-11 13-11 鍵聯接和花鍵聯接鍵聯接和花鍵聯接 型式：圓頭常用為防轉、鍵指端銑刀加工與槽同形、鍵頂上面與轂不接觸有間隙。13-12 13-12 銷聯接銷聯接 小小 結結1. 螺紋主要參數及分類，螺紋聯接根本類型。螺紋主要參數及分類，螺