機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第五版第十章2

1、10-9 螺 旋 傳 動(dòng)螺桿材料：一般選用Q275、45、50鋼重要螺桿選用T12、40Cr、65Mn 并進(jìn)行熱處理螺母材料：鑄造錫青銅 ZCuSn10P1、 ZCuSn5Pb5Zn5重載低速：鑄造鋁青銅 ZCuAl10Fe3低速輕載：耐磨鑄鐵螺旋傳動(dòng)的失效形式：主要是螺紋磨損一、耐磨性計(jì)算：螺紋接觸處的壓強(qiáng)： ahzdFMpppa2NFa軸向力，Z參加接觸的螺紋圈數(shù)h螺紋工作高度，mmmmd螺紋中徑，2 810許用壓強(qiáng)，如表p推導(dǎo)設(shè)計(jì)公式：22dHdH令H螺母高度) 1 (2PdPHz梯形螺紋工作高度： h=0.5P鋸齒形螺紋工作高度： h= 0.75P ahzdFMpppa2設(shè)計(jì)公式：梯形

2、螺紋： mmpFda8 . 02鋸齒形螺紋： mmpFda65. 025 . 35 . 25 . 22 . 1分體式螺母：整體式螺母：一般螺紋圈數(shù)：圈10z根據(jù)d2按標(biāo)準(zhǔn)選用相應(yīng)的公稱直徑d、螺距P二、螺桿強(qiáng)度校核：螺桿受軸向力Fa，產(chǎn)生拉（壓）應(yīng)力螺桿受扭矩T，產(chǎn)生扭切應(yīng)力危險(xiǎn)截面的當(dāng)量應(yīng)力： 23122122)16(3)4(3dTdFae螺紋小徑1d aMp8050碳素鋼取螺紋材料的許用應(yīng)力三、螺桿穩(wěn)定性校核：1、螺桿細(xì)長(zhǎng)比（柔度）：il，起重器長(zhǎng)度系數(shù)217 . 0傳導(dǎo)螺桿，壓力機(jī)螺桿最大工作長(zhǎng)度l 螺桿危險(xiǎn)截面慣性半徑41di 螺桿：i2、臨界載荷：（1）當(dāng) 時(shí)，臨界載荷：100NlE

3、IFc22)(aMpEE51006.2鋼螺桿材料彈性模量，6421dII螺桿危險(xiǎn)截面慣性矩，（2）當(dāng) 時(shí)，臨界載荷： 10040的碳素鋼aBMp370NdFc4)12.1304(21）、的優(yōu)質(zhì)碳素鋼（4535470aBMpNdFc4)57.2461(21（3）當(dāng) 時(shí)，不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。403、穩(wěn)定性校核滿足條件：SFFcaS安全系數(shù)，S=2.54當(dāng)不滿足上述條件，應(yīng)增大螺紋小徑四、螺母螺紋牙的強(qiáng)度校核：螺母材料強(qiáng)度低于螺桿，故校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。 aaMpDbzFb螺紋牙根部寬度 梯形螺紋 b=0.65P, 鋸齒形螺紋 b=0.74PD內(nèi)螺紋大徑Z參加接觸螺紋的圈數(shù)，PHZ aaMpMp4

4、03040，青銅鑄鐵螺母材料的許用切應(yīng)力10-11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接一、鍵聯(lián)接的類型：鍵用來實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向周向定位以傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵平鍵半圓鍵楔鍵切向鍵1、平鍵聯(lián)接：圖10-34 平鍵聯(lián)接兩側(cè)面是工作面特點(diǎn)：定心性較好，裝拆方便。平鍵導(dǎo)向平鍵普通平鍵特點(diǎn)：較長(zhǎng)，需用螺釘固定在軸槽中，在鍵上要制出起鍵螺紋孔，便于裝拆。導(dǎo)向平鍵：能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向移動(dòng)。 普通平鍵:表10-9 普通平鍵A型、B型、C型2、半圓鍵聯(lián)接：圖10-35 半圓鍵聯(lián)接二側(cè)面為工作面優(yōu)點(diǎn)：定心較好，裝配方便。缺點(diǎn)：鍵槽對(duì)軸的削弱較大，只適用于輕載。3、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接：楔鍵：上下面為工作面。特點(diǎn)：靠摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，并

5、能承受單向軸向力。定心精度不高，適用于載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接切向鍵：由一對(duì)楔鍵組成，能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。窄面為工作面二、平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核：鍵材料：通常用 45 鋼 當(dāng)輪轂用非金屬材料，用20 、Q235鍵的選?。喊摧S徑 d 從鍵的標(biāo)準(zhǔn)中查取。如表10-9平鍵的主要失效形式：工作面的壓潰和磨損平鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件：PdhlTP4T轉(zhuǎn)矩，Nmmd軸徑， h鍵的高度l 鍵的工作長(zhǎng)度 許用擠壓應(yīng)力p對(duì)于導(dǎo)向平鍵聯(lián)接：因磨損失效，應(yīng)限制壓強(qiáng)。若強(qiáng)度不夠時(shí)，可采用 2 個(gè)鍵（夾角180） ppdhlT4 許用壓強(qiáng)p三、花鍵聯(lián)接：由軸和輪轂孔上多個(gè)鍵齒構(gòu)成的聯(lián)接。齒的側(cè)面為工作面。優(yōu)點(diǎn)： 1、承載能力高。

6、2、齒槽淺，齒根應(yīng)力集中小。 3、軸與轂對(duì)中性好。 4、用于動(dòng)聯(lián)接具有良好的導(dǎo)向性缺點(diǎn)： 花鍵需用專門的設(shè)備進(jìn)行加工，成本較高。分類：矩形花鍵漸開線花鍵靜聯(lián)接：pmrlkzhT矩形花鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩：D外花鍵大徑d內(nèi)花鍵小徑 C花鍵齒頂?shù)菇?花鍵齒的接觸長(zhǎng)度lCdDh22K載荷不均勻系數(shù)K=0.70.8z花鍵齒數(shù)h花鍵牙側(cè)面工作高度rm花鍵平均半徑4dDrmp許用擠壓應(yīng)力， 如表10-11 p許用壓強(qiáng)， 如表10-11動(dòng)聯(lián)接： plkzhTrm10-12 銷 聯(lián) 接固定零件間的相互位置，傳遞不大的載荷銷圓柱銷：圓錐銷：有1：50的錐度，多次裝拆，對(duì)定位精度的影響較小。多次裝拆后，定位精度會(huì)

7、降低。銷常用材料：35、45特殊形式的銷：大端帶有外螺紋的圓錐銷便于裝拆，可用于盲孔。小端帶有外螺紋的圓錐銷可用螺母鎖緊，適用于 有沖擊的場(chǎng)合。圖10-42 帶槽圓柱銷試找出題下圖中螺紋連接結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，并就圖改正。已知被聯(lián)接件材料均為Q235，連接件均為標(biāo)準(zhǔn)件。例題例題 1 1(1) 螺栓安裝方向不對(duì)，裝不進(jìn)去，應(yīng)掉過頭來安裝； (2) 長(zhǎng)度不標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)l=60mm；(3) 彈簧墊圈尺寸不對(duì)，缺口方向也不對(duì)；(4) 一般連接不應(yīng)采用扁螺母；(5) 螺栓連接中螺紋伸出部分過長(zhǎng)；(6) 無螺紋余留長(zhǎng)度（即與螺母、墊圈等被連接件配合部分螺紋短了），螺母擰緊不可靠； (7) 被連接件表面沒加工

8、，應(yīng)做出沉孔并刮平，以保證螺栓頭及螺母支承面平整且垂直于螺栓軸線，避免擰緊螺母時(shí)螺栓產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力；(8) 普通螺栓連接被聯(lián)接件孔要大于螺栓大徑，而下部被連接件孔與螺栓桿間無間隙；原因：原因：（1）若上邊被連接件是鑄件，則缺少沉孔，表面也沒有加工。（2）采用螺釘連接時(shí)，被連接件之一應(yīng)有大于螺栓大徑的光孔，而另一被連接件上應(yīng)有與螺釘相旋合的螺紋孔。而圖中上邊被連接件沒有做成大于螺栓大徑的光孔，下邊被連接件的螺紋孔又過大，與螺釘尺寸不符，而且螺紋孔畫法不對(duì)。原因：(1) 彈簧墊圈厚度尺寸不對(duì)；(2) M12不能標(biāo)注在光桿部分；(3) 若上邊被連接件是鑄件，則缺少沉頭座孔，表面也沒有加工； (4)

9、 雙頭螺柱連接上部被連接件孔與螺栓桿間無間隙； (5) 雙頭螺柱的光桿部分不能擰進(jìn)被連接件的螺紋孔內(nèi)；(6) 錐孔角度應(yīng)為120，而且應(yīng)從螺紋孔的小徑（粗實(shí)線處）畫錐孔角的兩邊。原因：（1）輪轂上沒有做出M6的螺紋孔； （2）軸上未加工螺紋孔，螺釘擰不進(jìn)去，即使有螺紋 孔，螺釘能擰入，也需作局部剖視才能表達(dá)清楚。例題例題 2 2mmD10015. 0f2 . 1C如圖所示，剛性凸緣聯(lián)軸器用六個(gè)普通螺栓聯(lián)接。螺栓均分布在 的圓周上，接合面摩擦系數(shù) ，可靠性系數(shù)取 。若聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速 ,傳遞的功率 ，載荷平穩(wěn)；螺栓材料為45鋼， ，不控制預(yù)緊力，安全系數(shù)取 ，試計(jì)算螺栓的最小直徑。 15. 0fmin960rn KwP15aSMP4504S解：此聯(lián)接為普通螺栓聯(lián)接，靠接合面間的摩擦傳 遞扭矩。（ 1）聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩 NmnPT4661015960151055. 91055. 9（ 2）螺栓所需預(yù)緊力 CTDfzFa2NDzfCTFa4000210015. 0610152 . 124（ ）許用應(yīng)力 aSMPS1204480（ ）所需螺栓最小直徑 mmFda43. 712040003 . 143 . 141人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分