9《機械基礎》第9章常用連接

1、 7-1 總 論 7-2 螺紋聯接 7-3 鍵 聯 接基本要求基本要求: :v了解螺紋聯接的基本知識：類型、特性、標準、結構、了解螺紋聯接的基本知識：類型、特性、標準、結構、應用場合及防松方法等應用場合及防松方法等v掌握螺栓聯接強度計算方法掌握螺栓聯接強度計算方法v了解鍵聯接的主要類型及應用特點了解鍵聯接的主要類型及應用特點v掌握平鍵聯接強度校核計算方法掌握平鍵聯接強度校核計算方法機械設計基礎聯接靜聯接靜聯接動聯接動聯接運動副運動副機械設計基礎聯接與動力與動力源組合源組合零件零件構件構件機構機構機器機器靜聯接靜聯接動聯接動聯接(運動副運動副)可拆聯接：可拆聯接：螺紋聯接、鍵聯接、銷聯接等螺紋聯

2、接、鍵聯接、銷聯接等不可拆聯接不可拆聯接：鉚接、焊接、膠接等：鉚接、焊接、膠接等聯接聯接一、螺紋的主要參數二、螺旋副力學特性三、螺紋常用類型四、螺紋聯接件主要類型五、螺紋聯接防松裝置六、螺栓聯接的計算七、螺栓材料和許用應力機械設計基礎聯接一、螺紋的主要參數一、螺紋的主要參數1 螺紋形成螺紋形成v螺旋線形成：螺旋線形成：傾斜線繞在圓柱體上傾斜線繞在圓柱體上形成的曲線形成的曲線v螺紋形成：螺紋形成：平面圖形沿螺旋線形成平面圖形沿螺旋線形成三角形、矩形、梯形、鋸齒形、半圓形螺紋三角形、矩形、梯形、鋸齒形、半圓形螺紋v螺旋線的數目螺旋線的數目(線數線數):單線、多線單線、多線機械設計基礎聯接v旋向旋向

3、(螺旋線方向螺旋線方向)：常用右旋，特殊要求時用左旋常用右旋，特殊要求時用左旋v問題：問題：旋向判斷旋向判斷 ？v粗牙螺紋粗牙螺紋 一般聯接一般聯接v細牙螺紋細牙螺紋 d1大、強度大、自鎖性好，常用于變載大、強度大、自鎖性好，常用于變載 d2SP聯接聯接傳動傳動 螺紋旋向判斷螺紋旋向判斷v旋向旋向(螺旋線方向螺旋線方向)：常用右旋，特殊常用右旋，特殊要求時用左旋要求時用左旋v旋向判斷旋向判斷:(1)軸線垂直放，右邊高軸線垂直放，右邊高右旋右旋 左左邊高邊高左旋左旋機械設計基礎聯接v(2)右手右手旋，前進旋，前進右旋右旋v 左左手手旋，前進旋，前進左旋左旋 d2 2 主要參數主要參數v大徑大徑d

4、、D：最大直徑最大直徑公稱直徑公稱直徑v小徑小徑d1：外螺紋的危險剖面直徑外螺紋的危險剖面直徑v 強度直徑強度直徑v中徑中徑d2、D2：假想直徑，牙型溝槽假想直徑，牙型溝槽寬與牙的寬度相等寬與牙的寬度相等 計算直徑計算直徑v螺距螺距P：相鄰兩牙軸向距離相鄰兩牙軸向距離v導程導程S：同一條螺紋線的相鄰兩牙間同一條螺紋線的相鄰兩牙間的軸向距離，的軸向距離，S = nP機械設計基礎聯接v升角升角 ：螺紋與其軸線的垂直平面所成的夾角螺紋與其軸線的垂直平面所成的夾角v牙型角牙型角a a ：螺紋兩側邊的夾角螺紋兩側邊的夾角d1D, dSP二、螺旋副力學特性二、螺旋副力學特性v螺旋副作為一種空間運動副，其接

5、觸面為螺旋面螺旋副作為一種空間運動副，其接觸面為螺旋面v螺紋在旋緊或松開過程中，螺紋之間相對移動螺紋在旋緊或松開過程中，螺紋之間相對移動v當螺桿和螺母之間受到軸向力當螺桿和螺母之間受到軸向力Q時，擰動螺桿或螺母，時，擰動螺桿或螺母，螺旋面間將產生摩擦力螺旋面間將產生摩擦力1 斜面摩擦斜面摩擦2 槽面摩擦槽面摩擦3 矩形螺紋矩形螺紋4 三角形螺紋三角形螺紋5 螺紋聯接的擰緊力矩螺紋聯接的擰緊力矩機械設計基礎聯接1 斜面摩擦斜面摩擦分析使滑塊等速運動所需要的水平力分析使滑塊等速運動所需要的水平力等速上升：等速上升：v平衡條件：平衡條件：v驅動力：驅動力：等速下滑：等速下滑：v平衡條件：平衡條件：v

6、維持力：維持力：自鎖條件：自鎖條件：v當當 r r時，時，F 0，原工作阻力，原工作阻力F反向作用，作為驅動力反向作用，作為驅動力時，滑塊才能移動時，滑塊才能移動v結論：結論：當當 r r 時，滑塊自鎖時，滑塊自鎖 FQR21+r v12QFN21F21v12FQ r rR21R21QF FN21F21rR21021 RQF)tan(r r QFr021 RQF)tan(r r QF機械設計基礎聯接2 槽面摩擦槽面摩擦力分析：力分析：v摩擦力：摩擦力：v當量摩擦角：當量摩擦角：2121fNF 12QN212N2122rvN212N212Q思考思考: : 與平面摩擦比較與平面摩擦比較？結論：結論

7、：槽面的摩擦力大于平面的摩擦力槽面的摩擦力大于平面的摩擦力 sin21QfF QfFv 21vvffr r tansin vvfarctan r r機械設計基礎聯接1 1 1 1Pv121R21N21F21Q3 矩形螺紋矩形螺紋v螺旋副（螺母與螺桿）的相對運動螺旋副（螺母與螺桿）的相對運動 滑塊沿斜面運動滑塊沿斜面運動v假設：假設：1)載荷分布在中線上載荷分布在中線上; 2)單面產生摩擦力單面產生摩擦力v螺旋升角螺旋升角d2dd1 2d s =z pv12rR21nnF 22tandpzds 擰緊力擰緊力)tan(r r QF)tan(2222r r QddFM擰緊力矩擰緊力矩防松力防松力)t

8、an(r r QF)tan(2222r r QddFM防松力矩防松力矩自鎖條件自鎖條件0)tan( r r QF r r效率效率)tan(/tan/r r drWW機械設計基礎聯接4 三角三角形螺紋形螺紋v反力反力v摩擦力摩擦力v當量摩擦角當量摩擦角N/2N/2NN 900- 900- QffQfNFvf cos2QN cos2 r rcosarctanarctanffvv 機械設計基礎聯接v擰緊力擰緊力v擰緊力矩擰緊力矩)tan(22vQddFMr r )tan(vQFr r )tan(2222vQddFMr r )tan(vQFr r v防松力防松力v防松力矩防松力矩三角三角形螺紋形螺紋（

9、續(xù)）（續(xù)）v效效 率率v自鎖條件自鎖條件N/2N/2NN 900- 900- 0)tan( vQFr r r rv)tan(/tan/vdrWWr r v思考：思考：1. 矩形螺紋和三角螺紋哪一種效率高，宜用于傳動矩形螺紋和三角螺紋哪一種效率高，宜用于傳動？2. 矩形螺紋和三角螺紋哪一種易自鎖，宜用于聯接矩形螺紋和三角螺紋哪一種易自鎖，宜用于聯接？機械設計基礎聯接5 螺紋聯接的擰緊力矩螺紋聯接的擰緊力矩v目的：目的：防止松動防止松動提高可靠性、強提高可靠性、強度、緊密性度、緊密性v螺母擰緊時螺母擰緊時預緊力預緊力Fsv擰緊阻力矩擰緊阻力矩 T 的大小：的大?。?？v螺旋副間的摩擦力矩螺旋副間的

10、摩擦力矩 T1 ：v螺母與支承面間摩擦力矩螺母與支承面間摩擦力矩 T2 ：機械設計基礎聯接螺栓螺栓預緊拉力預緊拉力F F0 0被聯接件被聯接件預緊壓力預緊壓力F F0 0v施加在扳手上的力施加在扳手上的力FT21TTT)tan(221vsdFT mszrFfT 2TFsFsLFTTTT 21T1T2控制控制擰緊力矩擰緊力矩的扳手的扳手v定力矩扳手定力矩扳手v測力矩扳手測力矩扳手機械設計基礎聯接控制控制擰緊力擰緊力臂臂v選擇扳手長度選擇扳手長度機械設計基礎聯接三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型1. 三角形螺紋三角形螺紋 (M)v普通螺紋普通螺紋:60，f 大，易自鎖大，易自鎖 粗牙粗牙:牙高牙高,

11、 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v管螺紋管螺紋:55，緊密，緊密 , 無徑向間隙無徑向間隙2. 梯形螺紋梯形螺紋 (Tr)：30、153. 鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋(S)：33、工工34. 矩形螺紋矩形螺紋 ：聯接螺紋：聯接螺紋：普通三角螺紋、錐螺紋、管螺紋普通三角螺紋、錐螺紋、管螺紋(英制英制) （小，單線，自鎖好）小，單線，自鎖好）傳動螺紋：傳動螺紋：矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋（小、小、大，多線，效率高）大，多線，效率高）機械設計基礎聯接四、螺紋聯接件主要類型四、螺紋聯接件主要類型1 標準螺紋聯接件標準螺紋聯接件v螺栓螺

12、栓普通螺栓普通螺栓 鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓v雙頭螺栓雙頭螺栓v螺釘螺釘聯接螺釘聯接螺釘緊定螺釘、自攻螺釘緊定螺釘、自攻螺釘v螺母螺母：六角螺母、圓螺母：六角螺母、圓螺母v墊圈墊圈：平墊圈、斜墊圈：平墊圈、斜墊圈螺紋聯接件通過組合形成螺紋聯接螺紋聯接件通過組合形成螺紋聯接機械設計基礎聯接2 螺紋聯接的基本類型螺紋聯接的基本類型v螺栓聯接螺栓聯接普通螺栓聯接普通螺栓聯接鉸制孔螺栓聯接鉸制孔螺栓聯接v雙頭螺栓聯接雙頭螺栓聯接v螺釘聯接螺釘聯接螺釘聯接螺釘聯接緊定螺釘緊定螺釘、自攻螺釘聯接、自攻螺釘聯接v其它聯接其它聯接：地腳螺栓、吊環(huán)螺釘：地腳螺栓、吊環(huán)螺釘v螺紋聯接類型主要根據受力、結構形式、螺紋聯

13、接類型主要根據受力、結構形式、裝拆要求等進行選擇裝拆要求等進行選擇機械設計基礎聯接螺栓聯接螺栓聯接普通螺栓聯接普通螺栓聯接v特點：特點：孔與桿間有間隙、被聯接孔與桿間有間隙、被聯接件上無需切制螺紋、裝拆方便件上無需切制螺紋、裝拆方便v適用場合：適用場合：經常裝拆的一般場合經常裝拆的一般場合鉸制孔螺栓聯接鉸制孔螺栓聯接v特點：特點：孔與桿間無間隙、被聯接孔與桿間無間隙、被聯接件上無需切制螺紋、裝拆方便件上無需切制螺紋、裝拆方便v適用場合：適用場合：承受橫向載荷的場合承受橫向載荷的場合機械設計基礎聯接雙頭螺栓、螺釘聯接雙頭螺栓、螺釘聯接雙頭螺栓聯接雙頭螺栓聯接v特點：特點：孔與桿間有間隙、被聯接孔

14、與桿間有間隙、被聯接件上無需切制螺紋、裝拆方便件上無需切制螺紋、裝拆方便v適用場合：適用場合：用于被聯接件之一較用于被聯接件之一較厚、經常裝拆的場合厚、經常裝拆的場合螺釘聯接螺釘聯接v特點：特點：孔與桿間無間隙、被聯接孔與桿間無間隙、被聯接件上無需切制螺紋、裝拆方便件上無需切制螺紋、裝拆方便v適用場合：適用場合：被聯接件之一較厚，被聯接件之一較厚，且不常裝拆的場合且不常裝拆的場合機械設計基礎聯接緊定螺釘聯接緊定螺釘聯接適用場合：適用場合：v多用于軸上零件的固定，多用于軸上零件的固定，傳遞較小的力傳遞較小的力v錐端螺釘聯接錐端螺釘聯接v平端螺釘聯接平端螺釘聯接v圓柱端螺釘聯接圓柱端螺釘聯接機械設

15、計基礎聯接其他聯接其他聯接v地腳螺栓聯接、地腳螺栓聯接、吊環(huán)螺栓聯接吊環(huán)螺栓聯接、 T形槽螺栓聯接形槽螺栓聯接機械設計基礎聯接五、螺紋聯接防松裝置五、螺紋聯接防松裝置v問題：問題：v為什么要防松？防松的原理？防松零件的裝配方法？為什么要防松？防松的原理？防松零件的裝配方法？v靜載荷：靜載荷：r rv(自鎖自鎖) + 預緊后摩擦力預緊后摩擦力防止松動防止松動v動載荷：動載荷：摩擦力減小、消失摩擦力減小、消失不可靠不可靠v螺紋聯接防松的實質在于限制螺旋副的相對轉動螺紋聯接防松的實質在于限制螺旋副的相對轉動v螺紋聯接防松的方法按工作原理可分為螺紋聯接防松的方法按工作原理可分為:1 摩擦防松摩擦防松2

16、 機械防松機械防松3 其它：其它：破壞螺紋副關系（鉚沖、粘接、焊接）破壞螺紋副關系（鉚沖、粘接、焊接）機械設計基礎聯接1 摩擦防松摩擦防松v使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉動的摩擦阻力矩轉動的摩擦阻力矩v彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松、彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松、對頂螺母對頂螺母(雙螺母雙螺母)防松防松機械設計基礎聯接對頂螺母防松對頂螺母防松v使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉動的摩擦阻力矩轉動的摩擦阻力矩v對頂螺母防松對頂螺母防松機械設計基礎聯接2 機械防松機

17、械防松v用機械裝置把螺母和螺栓聯成一體，消除了它們之間相對用機械裝置把螺母和螺栓聯成一體，消除了它們之間相對轉動的可能性轉動的可能性v開口銷、開口銷、止動墊圈止動墊圈、串聯鋼絲串聯鋼絲防松防松機械設計基礎聯接螺栓螺栓開槽螺母開槽螺母開口銷開口銷裝配圖裝配圖止動墊圈止動墊圈防松防松v用機械裝置把螺母和螺栓聯成一體，消除了它們之間相對用機械裝置把螺母和螺栓聯成一體，消除了它們之間相對轉動的可能性轉動的可能性機械設計基礎聯接串聯鋼絲防松串聯鋼絲防松機械設計基礎聯接正確錯誤v用機械裝用機械裝置把螺母置把螺母和螺栓聯和螺栓聯成一體，成一體，消除了它消除了它們之間相們之間相對轉動的對轉動的可能性可能性3

18、其它：其它：破壞螺紋副關系破壞螺紋副關系v焊接焊接v鉚沖鉚沖機械設計基礎聯接六、螺栓聯接的計算六、螺栓聯接的計算松螺栓聯接：松螺栓聯接：無預緊力，只有工作拉力無預緊力，只有工作拉力緊螺栓聯接：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1 失效形式失效形式2 設計步驟設計步驟3 松螺栓聯接強度設計松螺栓聯接強度設計4 緊螺栓聯接強度設計緊螺栓聯接強度設計僅受預緊力僅受預緊力的緊螺栓聯接的緊螺栓聯接受橫向載荷受橫向載荷的緊螺栓聯接的緊螺栓聯接受軸向載荷受軸向載荷的緊螺栓聯接的緊螺栓聯接受偏心載荷受偏心載荷的緊螺栓聯接的緊螺栓聯接機械設計基礎聯接螺栓組聯接螺栓組聯接1 失效形式失效形式

19、v失效形式：失效形式：v 1. 螺栓桿拉斷（普通螺栓）螺栓桿拉斷（普通螺栓）v 2. 螺紋壓潰和剪斷（受剪螺栓）螺紋壓潰和剪斷（受剪螺栓）v 3. 經常裝拆因磨損而發(fā)生滑扣經常裝拆因磨損而發(fā)生滑扣v普通螺栓主要為普通螺栓主要為螺紋部分發(fā)生斷裂螺紋部分發(fā)生斷裂v受剪螺栓受剪螺栓(鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓)主要為壓潰和剪切主要為壓潰和剪切機械設計基礎聯接2 設計步驟設計步驟一般設計步驟：一般設計步驟：v螺栓組受力和失效分析螺栓組受力和失效分析找出受力最大的螺栓找出受力最大的螺栓 單個螺栓單個螺栓受力分析和失效分析受力分析和失效分析 單個螺栓強度計算單個螺栓強度計算確定螺栓的尺確定螺栓的尺寸（直徑、長度

20、）寸（直徑、長度）v試算法：試算法：先選定一個螺栓直徑先選定一個螺栓直徑d 查查 計算計算d1。v若若d1與與d1（假定的小徑）相近，則合用；否則再選（假定的小徑）相近，則合用；否則再選機械設計基礎聯接3 松螺栓聯接強度設計松螺栓聯接強度設計v受載荷形式受載荷形式軸向拉伸軸向拉伸(工作拉力工作拉力F)v失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (靜、疲勞靜、疲勞)v設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度v強度條件：強度條件： v設計計算方法：設計計算方法：v校核式校核式 :v設計式設計式:機械設計基礎聯接 214dFAF41Fd F4 緊螺栓聯接強度設計緊螺栓聯接強度設計(1) 僅受預緊力的

21、緊螺栓聯接僅受預緊力的緊螺栓聯接v受載荷形式受載荷形式擰緊后擰緊后:軸向拉伸軸向拉伸(工作拉力工作拉力Fs)v 擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力、扭力Tv失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (拉、扭綜合作用拉、扭綜合作用)v設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度v強度條件：強度條件： v設計計算方法：設計計算方法：v校核式校核式 :機械設計基礎聯接TFsFs擰緊力矩擰緊力矩T T剪應力剪應力預緊拉力預緊拉力F FS S拉應力拉應力5 .0 3 . 1)5 . 0(332222 4/3 . 121 dFSx1.341 SFd v設計式設計式:(2) 受橫向載荷的緊螺栓聯

22、接受橫向載荷的緊螺栓聯接v受載荷形式受載荷形式工作載荷作用之前工作載荷作用之前，螺栓已受預緊力，螺栓已受預緊力 FS作用作用v （擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸FS 、扭力、扭力T）v 擰緊后擰緊后: 預緊力預緊力 Fsv失效形式失效形式 相同否相同否？兩種情況的工作原理不同！機械設計基礎聯接普通螺栓普通螺栓鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓受橫向載荷的普通螺栓聯接受橫向載荷的普通螺栓聯接v受載荷形式受載荷形式擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力Tv失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (拉、扭綜合作用拉、扭綜合作用)v設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度v強度條件強度條件

23、： v設計計算方法設計計算方法：v問題：預緊力問題：預緊力Fs應滿足的條件應滿足的條件?與橫向載荷與橫向載荷F有何關系有何關系？v依據：被聯接件不滑移依據：被聯接件不滑移界面摩擦力界面摩擦力F Fv即：即：機械設計基礎聯接FSFSFFTFSFSv校核式校核式 :4/3 . 121 dFSx1.341 SFd v設計式設計式:FfFS2 . 1 fFFS2 . 1 討論：討論：f=0.2時，時，FS=?F受橫向載荷的鉸制孔螺栓聯接受橫向載荷的鉸制孔螺栓聯接v受載荷形式受載荷形式擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力T(預緊力小，計算時可忽略預緊力小，計算時可忽略)v 工作時：工作

24、時：橫向載荷橫向載荷Fv失效形式失效形式側面壓潰及螺栓剪切側面壓潰及螺栓剪切v設計準則設計準則保證擠壓、剪切強度保證擠壓、剪切強度v強度條件強度條件： p p、 v設計計算方法：設計計算方法：v擠壓強度：擠壓強度：v剪切強度：剪切強度：機械設計基礎聯接min0ppLdF 420 dF討論：討論：v普通螺栓受橫向載荷普通螺栓受橫向載荷F時，為保證結合面時，為保證結合面不發(fā)生滑移，靠結合面的摩擦力抵抗不發(fā)生滑移，靠結合面的摩擦力抵抗Fv預緊力預緊力Fs的大小，根據接合面不發(fā)生滑移的大小，根據接合面不發(fā)生滑移的條件確定的條件確定vf=0.2時，時，FS=6Fv結論：結論：v橫向載荷過大的情況下，不適

25、宜用普通螺栓橫向載荷過大的情況下，不適宜用普通螺栓v宜采用鉸制孔螺栓宜采用鉸制孔螺栓v必須采用普通螺栓時，應配合必須采用普通螺栓時，應配合減載銷、鍵或減載套筒減載銷、鍵或減載套筒使用使用v減載裝置強度計算同鉸制孔螺栓計算減載裝置強度計算同鉸制孔螺栓計算機械設計基礎聯接FSFsFFTx1.341 SFd FFfS2.1 (3) 受軸向載荷的緊螺栓聯接受軸向載荷的緊螺栓聯接v受載荷形式受載荷形式擰緊過程中擰緊過程中: 軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力Tv工作時，工作時，再承受工作載荷再承受工作載荷Fv此時，螺栓所受的總拉力此時，螺栓所受的總拉力:vF0 = FS+F ?機械設計基礎聯接TFSFSF

26、FF0F0v須根據靜力平衡方程和變形協調條件求解須根據靜力平衡方程和變形協調條件求解受力和變形關系受力和變形關系變形協調條件變形協調條件: l l1 1 l lb l l機械設計基礎聯接F0F+FSF0=F+FSl l1l lb l l1 l lbTFSFSFFF0F0FsFsFsFs預緊預緊FS受載受載F螺栓螺栓被聯接件被聯接件拉力拉力FS，伸長，伸長l l1壓力壓力FS，壓縮，壓縮l lb拉力拉力F0, 伸長伸長l l1 1 l l1 1壓力壓力FS, 壓縮壓縮l lb - l lb未預緊未預緊 未受力、無變形未受力、無變形未受力、無變形未受力、無變形FF受力變形線圖受力變形線圖應變與力關

27、系應變與力關系:機械設計基礎聯接FS：殘余預緊力：殘余預緊力v防止受載后接合防止受載后接合面產生縫隙面產生縫隙v根據緊密性要求根據緊密性要求選取，見選取，見p97預緊預緊FS受載受載F螺栓螺栓被聯接件被聯接件拉力拉力FS，伸長，伸長l l1壓力壓力FS，壓縮，壓縮l lb拉力拉力F0, 伸長伸長l l1 1 l l壓力壓力FS, 壓縮壓縮l lb - l l未預緊未預緊 未受力、無變形未受力、無變形未受力、無變形未受力、無變形形變形變l l力力Fl l1l lbllFSFF0FS被聯接件被聯接件螺栓螺栓l lbCFAEF l l受軸向載荷螺栓強度計算受軸向載荷螺栓強度計算v螺栓受到的總拉力螺栓

28、受到的總拉力F0= F+ FSv則螺栓強度計算公式：則螺栓強度計算公式：機械設計基礎聯接v校核式校核式 :4/3 . 1210 dFx1.3401 Fd v設計式設計式:(4) 受偏心載荷的緊螺栓聯接受偏心載荷的緊螺栓聯接v螺栓受到的總拉力除工作時總拉力外，螺栓受到的總拉力除工作時總拉力外，還附加偏心彎矩作用，螺栓總拉應力還附加偏心彎矩作用，螺栓總拉應力大很多大很多v避免受偏心載荷避免受偏心載荷v方法：方法：避免使用鉤頭螺栓；加工凸臺避免使用鉤頭螺栓；加工凸臺或凹臺使支撐面平整或凹臺使支撐面平整機械設計基礎聯接七、螺栓材料和許用應力七、螺栓材料和許用應力v材料：材料：一般用途：一般用途：低碳鋼

29、或中碳鋼低碳鋼或中碳鋼 (3545及及Q235Q275)重要聯接：重要聯接：合金鋼（合金鋼（ 40Cr、30CrMnTi ）v國標國標(GB/T 3098.1_2000)規(guī)定螺栓按材料的力學性能分出十個等級：規(guī)定螺栓按材料的力學性能分出十個等級：v3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9v規(guī)則：規(guī)則：小數點前數字表示小數點前數字表示 B/100, 小數點后數字表示小數點后數字表示10 S/ Bv如：如：5.8級：表示級：表示 B=500MPa ， S=400MPav許用應力：許用應力：表表7-1機械設計基礎聯接v計算螺栓小徑時采用試算

30、法來選用計算螺栓小徑時采用試算法來選用s s 一、鍵聯接的分類及結構二、鍵的強度校核三、花鍵聯接機械設計基礎聯接一、鍵聯接的分類及結構一、鍵聯接的分類及結構v目的：目的：v鍵是用來實現軸與軸上零件的周向固定以傳遞轉矩（靜聯鍵是用來實現軸與軸上零件的周向固定以傳遞轉矩（靜聯接），或實現軸上零件的軸向固定或軸向移動（動聯接接），或實現軸上零件的軸向固定或軸向移動（動聯接 ）v它是標準件它是標準件v分類：分類：機械設計基礎聯接鍵聯接鍵聯接松聯接松聯接緊聯接緊聯接楔鍵楔鍵（靜聯接，單向軸向固定）（靜聯接，單向軸向固定）平鍵平鍵半圓鍵半圓鍵 （靜聯接）（靜聯接）普通平鍵普通平鍵 （靜聯接）（靜聯接）導向

31、平鍵導向平鍵 （動聯接）（動聯接）花鍵花鍵1 松聯接松聯接（1）平鍵聯接）平鍵聯接v結構結構:鍵兩側與鍵槽相配合鍵兩側與鍵槽相配合(靜聯接為過渡靜聯接為過渡配合配合, 動聯接為間隙配合動聯接為間隙配合), 上端面與輪轂上端面與輪轂鍵槽底面有間隙鍵槽底面有間隙v工作原理工作原理:兩側面是工作面，靠兩側面擠兩側面是工作面，靠兩側面擠壓傳遞轉矩壓傳遞轉矩v失效形式失效形式:v靜聯接：工作面擠潰，鍵剪斷靜聯接：工作面擠潰，鍵剪斷v動聯接：工作面磨損動聯接：工作面磨損v特點：特點：結構簡單，裝折方便，對中性好，承載能力大，應用廣泛結構簡單，裝折方便，對中性好，承載能力大，應用廣泛v成對使用成對使用: :

32、v承載能力不夠時采用承載能力不夠時采用, 按按 180布置兩個鍵。一對平鍵按布置兩個鍵。一對平鍵按1.5 個鍵計算個鍵計算機械設計基礎聯接平鍵分類平鍵分類v普通平鍵普通平鍵v(圓頭圓頭)型：型：立銑刀，鍵定位好，軸應力集中大立銑刀，鍵定位好，軸應力集中大v(平頭平頭)型：型：盤銑刀，軸向鍵無定位，應力集中小盤銑刀，軸向鍵無定位，應力集中小v(單圓頭單圓頭)型：型：立銑刀加工，用于軸端立銑刀加工，用于軸端v導向平鍵導向平鍵v鍵固定于軸上鍵固定于軸上, 滑移距離小滑移距離小機械設計基礎聯接(2) 半圓鍵聯接半圓鍵聯接v結構結構: v工作原理工作原理: v兩側面是工作面，側面兩側面是工作面，側面擠壓傳遞轉矩擠壓傳遞轉矩v構造與加工構造與加工:v鍵