機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第10章 連接

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容: : 螺旋副的自鎖條件及效率分析螺旋副的自鎖條件及效率分析 螺紋及螺紋聯(lián)接基本類型螺紋及螺紋聯(lián)接基本類型 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 螺栓聯(lián)接的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 螺旋傳動螺旋傳動本章重點(diǎn)本章重點(diǎn): : 螺旋副的自鎖條件及效率分析螺旋副的自鎖條件及效率分析 螺栓聯(lián)接的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算本章難點(diǎn)本章難點(diǎn): : 螺栓聯(lián)接的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算第十章第十章 聯(lián)接聯(lián)接( (螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接) ) 前言前言10-1 10-1 螺紋螺紋參數(shù)參數(shù)10-2 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺

2、旋副的受力分析、效率和自鎖10-3 10-3 機(jī)械制造常用螺紋及標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制造常用螺紋及標(biāo)準(zhǔn)10-4 10-4 螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件10-5 10-5 螺紋聯(lián)接的螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松預(yù)緊和防松10-6 10-6 螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算10-7 10-7 螺栓的材料和許用應(yīng)力螺栓的材料和許用應(yīng)力10-8 10-8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施10-9 10-9 螺旋傳動螺旋傳動機(jī)械零件機(jī)械零件(制造單元制造單元) 構(gòu)件構(gòu)件(運(yùn)動單元運(yùn)動單元) 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 機(jī)器機(jī)器靜聯(lián)接靜聯(lián)接動聯(lián)接動聯(lián)接 零件零件聯(lián)接聯(lián)接前前 言言:被聯(lián)接件被聯(lián)接件聯(lián)

3、接件聯(lián)接件聯(lián)接聯(lián)接 機(jī)械機(jī)械靜靜聯(lián)接聯(lián)接 可拆聯(lián)接可拆聯(lián)接 螺紋、鍵、銷螺紋、鍵、銷分類分類 不可拆聯(lián)接不可拆聯(lián)接焊、粘、鉚焊、粘、鉚 機(jī)械機(jī)械動動聯(lián)接聯(lián)接運(yùn)動副運(yùn)動副 螺螺 內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋 紋紋 外螺紋外螺紋螺旋副螺旋副螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接(靜聯(lián)接靜聯(lián)接構(gòu)件構(gòu)件)螺旋傳動螺旋傳動(動聯(lián)接動聯(lián)接機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu))聯(lián)接聯(lián)接 10-1 螺紋螺紋參數(shù)參數(shù)(一一)螺紋的形成螺紋的形成：螺旋線的形成螺旋線的形成三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形形螺紋鋸齒形形螺紋10-1 螺紋螺紋參數(shù)參數(shù)(一一)螺紋的形成螺紋的形成：螺紋的類型螺紋的類型10-1 螺紋螺紋參數(shù)參數(shù)(一一)螺紋的形成螺紋的形成：順時(shí)針旋進(jìn)順時(shí)針旋

4、進(jìn)右旋右旋以軸線為基準(zhǔn)以軸線為基準(zhǔn)(外外)判斷方法判斷方法右旋右旋左旋左旋判斷方法判斷方法旋向旋向單頭單頭聯(lián)接聯(lián)接多頭多頭傳動傳動線數(shù)線數(shù)二螺紋參數(shù)二螺紋參數(shù)：n=1n=2n=3(二二)螺紋參數(shù)螺紋參數(shù)：大徑大徑：與外螺紋牙：與外螺紋牙頂（或內(nèi)螺紋牙底）頂（或內(nèi)螺紋牙底）相重合的假想圓柱的相重合的假想圓柱的直徑；直徑；小徑小徑1：與外螺紋與外螺紋牙底（或內(nèi)螺紋牙牙底（或內(nèi)螺紋牙頂）相重合的假想頂）相重合的假想圓柱的直徑；圓柱的直徑；中徑中徑2：牙型溝槽和凸起寬度相牙型溝槽和凸起寬度相等的假想圓柱的直徑；等的假想圓柱的直徑；10-1 螺紋螺紋參數(shù)參數(shù)注：外螺紋小寫字注：外螺紋小寫字母表示，內(nèi)螺紋

5、大母表示，內(nèi)螺紋大寫字母表示寫字母表示 （牙型角）（牙型角） ; (牙側(cè)角牙側(cè)角) ;（升角）；（升角）；10-1 螺紋螺紋參數(shù)參數(shù)(二二)螺紋參數(shù)螺紋參數(shù)：螺距螺距 P：相鄰兩牙在中：相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離；軸向距離；導(dǎo)程導(dǎo)程Ph：同一螺旋線上同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離Ph n P ；2dPhtgn P2 30 梯形梯形330 鋸齒形鋸齒形矩形矩形60 普通普通牙型牙型: =60 30 =30 15工工3,非非30 =0 0矩形矩形非矩形非矩形牙牙 =60 型型 =30 =33 =0 在軸向載荷下

6、相對運(yùn)動在軸向載荷下相對運(yùn)動2dS (n p)內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋 外螺紋外螺紋擰緊、加載擰緊、加載、頂起重物頂起重物相對運(yùn)動相對運(yùn)動聯(lián)接聯(lián)接傳動傳動螺旋副螺旋副FFa將螺旋線沿中徑展開將螺旋線沿中徑展開10-2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖滑塊滑塊(重物重物)在斜面運(yùn)動在斜面運(yùn)動 分析分析: 1.當(dāng)勻速上升當(dāng)勻速上升: FaFFnFRFfFaFFR+FR與與Fn夾角夾角摩擦角摩擦角: tg f Ff /n R與與a 夾角夾角加載加載a(軸向力軸向力,自重自重,阻力阻力)作用在螺旋副上的驅(qū)動力矩：作用在螺旋副上的驅(qū)動力矩：2)(222dtgFdFTa(10-2b)atg(

7、) (102a)合反力合反力FRV(滑塊滑塊) 合力合力法向反力法向反力Fn(斜面斜面)施加水平推力施加水平推力摩擦阻力摩擦阻力: f Fn=Ff一矩形螺紋一矩形螺紋 : ( =0 )施加施加水平支持力水平支持力 (勻速下滑勻速下滑) 當(dāng)當(dāng) 自鎖條件自鎖條件：滑塊在斜面運(yùn)動狀態(tài)不變滑塊在斜面運(yùn)動狀態(tài)不變 作用力與假設(shè)力的方向相反作用力與假設(shè)力的方向相反推力推力 2)(222dtgFdFTa(10-3b)FaFFnFRFfFaFFR)(tgFFa無論無論a多大，滑塊不會自動下滑多大，滑塊不會自動下滑自鎖自鎖2. 當(dāng)勻速下降當(dāng)勻速下降 :二非矩形螺紋二非矩形螺紋牙側(cè)角牙側(cè)角不為零，略去螺紋升角的影

8、響不為零，略去螺紋升角的影響摩擦阻力：摩擦阻力：coscosaaaFffFf F結(jié)論：法向壓力比矩形螺紋大結(jié)論：法向壓力比矩形螺紋大 將將 (當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦角)tgf / cos = f (10-4) (當(dāng)量摩擦系數(shù)當(dāng)量摩擦系數(shù)) ( ) 勻速上升勻速上升: atg() (10-5a)勻速下降勻速下降: Fatg( ) (10-6a) 2)(222dtgFdFTa2)(222dtgFdFTa(10-6b)(10-5b)自鎖條件自鎖條件： (10-7)要自鎖好要自鎖好 ( ) , (單頭單頭)自鎖性自鎖性自鎖性自鎖性二非矩形螺紋二非矩形螺紋)(tgtg(10-8)2dS要效率高要效率高max

9、2/45過大，制造困難過大，制造困難25max/當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦角 , 升角升角有效功輸入功有效功輸入功 a a Ph （2 2） a a2 2 tg tg /a atg(tg( )2 2 要自鎖好要自鎖好 (單單) ;要效率高要效率高(多多) , (多頭多頭) , 三三.效率效率:當(dāng)勻速上升當(dāng)勻速上升:2/45聯(lián)接聯(lián)接(自鎖自鎖) 傳動傳動（效率高效率高） 1 .三角形三角形 普通螺紋普通螺紋(M) 螺紋螺紋 (聯(lián)接聯(lián)接) 管螺紋管螺紋 60、55緊密緊密螺螺旋旋副副 單線單線=1 多線多線60, =3010-3 機(jī)械制造常用螺紋及標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制造常用螺紋及標(biāo)準(zhǔn)緊固緊固聯(lián)接聯(lián)接(單線、單線、大

10、大)(粗粗,細(xì)細(xì))普通螺紋普通螺紋粗牙螺紋粗牙螺紋細(xì)牙螺紋細(xì)牙螺紋大徑大徑d作為公稱直徑作為公稱直徑GB/T 196-200310-3 機(jī)械制造常用螺紋及標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制造常用螺紋及標(biāo)準(zhǔn)管螺紋管螺紋普通細(xì)牙螺紋普通細(xì)牙螺紋用螺紋密封的管螺紋用螺紋密封的管螺紋非螺紋密封的管螺紋非螺紋密封的管螺紋60圓錐管螺紋圓錐管螺紋60圓錐管螺紋圓錐管螺紋梯形螺紋梯形螺紋 Tr 30, 15（GB/T 5796.3-2005）鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋S 工工3,非非30（單方向載荷）（單方向載荷）矩形螺紋矩形螺紋 小、小、 大大 多線多線2.傳動螺紋傳動螺紋 效率高效率高例題例題 10-1 （P142）10-4 螺紋聯(lián)

11、接基本類型及螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件C1e普通螺栓普通螺栓 圖圖(109,a)鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接 圖圖(109,b)一螺紋聯(lián)接基本類型一螺紋聯(lián)接基本類型d0螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接 螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接 圖圖(1010,a)雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接 圖圖(1010,b)緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接 圖圖(1011)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 ；球形墊片；球形墊片二螺紋聯(lián)接件二螺紋聯(lián)接件10-4 螺紋聯(lián)接基本類型

12、及螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件普通六角頭螺栓普通六角頭螺栓鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓鉸刀鉸刀10-4 螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件 雙頭螺柱雙頭螺柱內(nèi)六角螺釘內(nèi)六角螺釘十字槽頭螺釘螺釘十字槽頭螺釘螺釘內(nèi)六角緊定螺釘內(nèi)六角緊定螺釘螺母螺母10-4 螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件 平墊圈平墊圈螺紋緊固件等級螺紋緊固件等級A級級B級級C級級目的目的：防止松動：防止松動提高可靠、強(qiáng)度、緊密性提高可靠、強(qiáng)度、緊密性T0 的大小的大小: 擰緊時(shí)擰緊時(shí) 螺紋阻力矩螺紋阻力矩 T1 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(一一) 擰緊力矩

13、擰緊力矩T001210-5 螺紋聯(lián)接的螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松預(yù)緊和防松 螺栓螺栓軸向軸向拉拉力力 被聯(lián)接件被聯(lián)接件軸向軸向壓壓力力鎖緊力鎖緊力 1F d2/2Fa tg( ) d2 /2T2 fc Fa r f r f 支承面摩擦半徑支承面摩擦半徑T010-5 螺紋聯(lián)接的螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松預(yù)緊和防松 T0T1T20.2Fad Nmm擰緊力控制嚴(yán)格擰緊力控制嚴(yán)格(少測力矩板手；多風(fēng)板機(jī)少測力矩板手；多風(fēng)板機(jī)) 對于對于M10M68的粗牙螺紋，取的粗牙螺紋，取f=tan = 0.15，fc=0.15，則，則T0為：為： 為了充分發(fā)揮螺栓的工作能力和預(yù)緊可為了充分發(fā)揮螺栓的工作能力和預(yù)緊可靠，螺栓的

14、預(yù)緊力一般可達(dá)到材料屈服極限靠，螺栓的預(yù)緊力一般可達(dá)到材料屈服極限的的50%70% 擰緊力控制不嚴(yán)格擰緊力控制不嚴(yán)格(靠經(jīng)驗(yàn)靠經(jīng)驗(yàn))（二）螺紋聯(lián)接的防松（二）螺紋聯(lián)接的防松 螺旋副螺旋副聯(lián)接聯(lián)接(可靠可靠)擰緊擰緊 自鎖自鎖防松？防松？靠摩擦力自鎖靠摩擦力自鎖 不可靠不可靠 , 防松防松防松方法防松方法：關(guān)鍵關(guān)鍵摩擦防松摩擦防松阻止螺旋副相對轉(zhuǎn)動阻止螺旋副相對轉(zhuǎn)動機(jī)械防松機(jī)械防松不可拆防松不可拆防松彈簧墊片彈簧墊片鎖緊螺母鎖緊螺母對頂螺母對頂螺母使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力 (縱向、橫向縱向、橫向)始終有阻止螺旋副轉(zhuǎn)始終有阻止螺旋副轉(zhuǎn) 動的摩擦阻力矩。動的摩

15、擦阻力矩。（二）螺紋聯(lián)接的防松（二）螺紋聯(lián)接的防松 彈簧墊圈彈簧墊圈尼龍鎖緊螺母尼龍鎖緊螺母機(jī)械防松機(jī)械防松利用便于更換的金屬元件來約束螺旋副。利用便于更換的金屬元件來約束螺旋副。不可拆防松不可拆防松焊、鉚沖、涂粘合劑焊、鉚沖、涂粘合劑槽形螺母和開口銷槽形螺母和開口銷止動墊片止動墊片串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲圓螺母用帶翅墊片圓螺母用帶翅墊片槽形螺母槽形螺母開口銷開口銷止動墊片止動墊片圓螺母用帶翅墊片圓螺母用帶翅墊片10-6 螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算(靜靜)確定螺紋小徑確定螺紋小徑d1d0(一一)螺栓聯(lián)接的失效及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則螺栓聯(lián)接的失效及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(二二)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓螺

16、栓 普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接 松聯(lián)接松聯(lián)接 聯(lián)聯(lián) (主介紹主介紹) 緊聯(lián)接緊聯(lián)接(聯(lián)接聯(lián)接) 接接型式型式 鉸制孔螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接 橫橫軸軸橫橫軸軸聯(lián)接聯(lián)接 (緊緊)螺栓螺栓設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:螺栓桿拉潰螺栓桿拉潰 螺紋牙的壓潰和剪斷螺紋牙的壓潰和剪斷螺紋牙磨損螺紋牙磨損滑扣滑扣主要失效主要失效松、滑松、滑在聯(lián)接不松滑的前提下在聯(lián)接不松滑的前提下, 螺栓桿不破壞螺栓桿不破壞(一一)螺栓聯(lián)接的失效及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則螺栓聯(lián)接的失效及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效失效形式形式 421dFa1松螺栓聯(lián)接松螺栓聯(lián)接:(10-11)裝配時(shí)不預(yù)緊裝配時(shí)不預(yù)緊螺栓不受力螺栓不受力 圖圖10-16二二. 緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接:d1:

17、螺紋小徑螺紋小徑mm; :許用拉應(yīng)力許用拉應(yīng)力 Mpa習(xí)題習(xí)題 例例10-3工作時(shí)受工作時(shí)受軸向載荷軸向載荷Fa(二二)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算(按受力形式按受力形式)FaFaFaFaFaFa421dFa5 . 0162)(16312311ddtgFdTa拉應(yīng)力拉應(yīng)力(Fa)拉拉Fa 扭扭T1 復(fù)合應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力當(dāng)擰緊時(shí)當(dāng)擰緊時(shí) 螺栓螺栓拉拉(Fa) (軸軸Fa) 工件工件 壓壓(Fa)扭剪應(yīng)力扭剪應(yīng)力 (T1)二二. 緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接:危險(xiǎn)截面：小徑危險(xiǎn)截面：小徑d1注：上述扭剪應(yīng)力適用于注：上述扭剪應(yīng)力適用于M10 M68 普通螺紋普通螺紋根據(jù)第四強(qiáng)度理論根據(jù)第四強(qiáng)度理論3

18、. 1322e 43 . 121dFae強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件: 裝配擰緊后裝配擰緊后聯(lián)接可受聯(lián)接可受橫向橫向(F)或或軸向載荷軸向載荷(FE)考慮扭剪應(yīng)力考慮扭剪應(yīng)力e當(dāng)量應(yīng)力當(dāng)量應(yīng)力二二. 緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接:1.受橫向工作載荷受橫向工作載荷F的螺栓強(qiáng)度的螺栓強(qiáng)度(預(yù)緊預(yù)緊)（可靠性系數(shù)（可靠性系數(shù)C=1.11.3）不松不滑不松不滑預(yù)緊力預(yù)緊力 F0(軸軸)足夠大足夠大 Ff=F0fmCFFa=F0CF/mf不斷不潰不斷不潰定螺栓定螺栓d1 43 . 1210dFe 012 .5Fd （2）螺栓：）螺栓：（1）聯(lián)接要求：）聯(lián)接要求：足夠大摩擦力足夠大摩擦力FFFFm=1F0F0F0F0F0F0

19、當(dāng)當(dāng)C=1.11.3 , f= 0.10.15 , m=1 F08F普通螺栓聯(lián)接受橫向工作載荷普通螺栓聯(lián)接受橫向工作載荷需預(yù)緊力大需預(yù)緊力大,且可且可靠性差靠性差分析分析:減載措施減載措施：采用加鍵、：采用加鍵、 套筒、鉸制孔螺栓聯(lián)接，套筒、鉸制孔螺栓聯(lián)接， 其強(qiáng)度校核可按受剪切和受擠壓計(jì)算其強(qiáng)度校核可按受剪切和受擠壓計(jì)算螺栓尺寸大螺栓尺寸大 204Fdm0ppFd mmFd38.235 .48160002 . 52 . 501R解解: 每個(gè)聯(lián)接受橫向載荷每個(gè)聯(lián)接受橫向載荷 F=R/2=2000N1.聯(lián)接不松聯(lián)接不松求預(yù)緊力求預(yù)緊力F02.螺栓不斷螺栓不斷求求d1取取d=27mm, d1=23

20、.75223.38 合適。合適。 S=6.5 合適合適 :C=1.11.3, 取取C=1.2 F0CF/fm=1.22000/(0.151)=16000N :取取35鋼鋼, 不嚴(yán)格控制預(yù)緊力不嚴(yán)格控制預(yù)緊力s=315Mpa, S=6.5 , =s/S=315/6.5=48.5Mpa例例1.用普通螺栓固定一牽引鉤用普通螺栓固定一牽引鉤, 已知已知R=4000N,(變載變載荷荷) f=0.15, 試求螺栓直徑。試求螺栓直徑。軸向載荷平行螺栓軸心線，各螺栓平均受力軸向載荷平行螺栓軸心線，各螺栓平均受力pDF42lDZ0螺栓間距螺栓間距l(xiāng)與與p有關(guān)有關(guān) 常見常見 壓力壓力 容器容器Z=2(3)2n各螺

21、栓受拉力為：各螺栓受拉力為： F= F Z2.受軸向載荷受軸向載荷FE的螺栓強(qiáng)度的螺栓強(qiáng)度(預(yù)緊后預(yù)緊后)：螺栓受預(yù)緊力螺栓受預(yù)緊力F F0 0后，又受工作拉力后，又受工作拉力F FE E，總，總拉力拉力F Fa a不等于預(yù)緊力不等于預(yù)緊力F F0 0和工作拉力和工作拉力F FE E之和之和以壓力容器為例以壓力容器為例預(yù)預(yù) 螺栓螺栓拉拉 F0緊緊 工件工件壓壓 F0FEFEb0C0 受軸向載荷受軸向載荷FEF0F0b0F0F0C0FEFEFEFEFaFa 未預(yù)緊未預(yù)緊預(yù)緊預(yù)緊受受FE FaFaFaFaF0F0F0F0F0F0F0F0FRFRFRFRFRFR伸長伸長b0縮短縮短C0又伸長又伸長

22、壓縮量壓縮量減少減少 螺栓拉力螺栓拉力總拉力總拉力 Fa工件壓力工件壓力殘余預(yù)緊力殘余預(yù)緊力FR單個(gè)聯(lián)接受力分析單個(gè)聯(lián)接受力分析:Fa=F0FE ;FR=F0FE變形協(xié)調(diào)條件：變形協(xié)調(diào)條件： b= C = 螺栓螺栓伸長伸長: b0 工件壓縮工件壓縮: C0 ERaFFF單個(gè)聯(lián)接受力分析單個(gè)聯(lián)接受力分析:螺螺 載荷載荷栓栓 變形變形0000預(yù)預(yù)緊緊受軸向受軸向載荷載荷FEFb(+)b (+)FC(+)C(+)總載荷總載荷 變形變形Fa=F0+Fb工工 載荷載荷件件 變形變形b0+FR=F0FCC0分析分析b=C=螺栓強(qiáng)度螺栓強(qiáng)度滲漏滲漏FR0F0(+)b0(+)F0(-)C0(-)未未預(yù)緊預(yù)緊單

23、個(gè)聯(lián)接受力分析單個(gè)聯(lián)接受力分析: Fb FCFEFRFa力變形F0C0b0力變形F0b0tg1kb力變形F0C0tg1kCk = F / 剛度剛度= 載荷載荷 / 變形變形單個(gè)聯(lián)接載荷與變形線圖單個(gè)聯(lián)接載荷與變形線圖:00abbFFFFk 00RccFFFFk ECbbbFkkkFECbCCFkkkFFE=Fb+FC=kb+kC =FE / (kb+kC) 單個(gè)聯(lián)接載荷與變形線圖單個(gè)聯(lián)接載荷與變形線圖:CbCERCbbEakkkFFFkkkFFF00螺栓總拉力螺栓總拉力:工件殘余工件殘余 預(yù)緊力預(yù)緊力:kb/(kb+kc) 相對剛度相對剛度設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟: 聯(lián)接松弛聯(lián)接松弛FR = 0 螺栓

24、拉潰螺栓拉潰失效形式失效形式: FR0設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(1)求單個(gè)聯(lián)接的工作載荷求單個(gè)聯(lián)接的工作載荷FE(2)定殘余預(yù)緊力定殘余預(yù)緊力FR(按工作要求按工作要求)(3)求求Fa螺栓強(qiáng)度計(jì)算螺栓強(qiáng)度計(jì)算(定定d) Fa = FR FE(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 211.34aeFd失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算:KNZDpFE02. 4841606 . 14/22(2)定殘余預(yù)緊力定殘余預(yù)緊力FR(1)求單個(gè)聯(lián)接的工作載荷求單個(gè)聯(lián)接的工作載荷FE:有緊密要求有緊密要求 , FR=1.51.8 FE 取取FR=1.8FE (3)求求Fa螺栓強(qiáng)度計(jì)算螺栓強(qiáng)度計(jì)算(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取取45鋼鋼,

25、 S=355Mpa (表表9-1) 暫取暫取S=3(不嚴(yán)格控不嚴(yán)格控制預(yù)緊力制預(yù)緊力,靜靜) =S/S = 118 Mpa p.145C1eD0D取取Z=8例例10-4:Fa = FEFR = 2.8 FE = 11.3kN 一鋼制液壓油缸一鋼制液壓油缸, 油缸壁厚為油缸壁厚為10mm, 油壓油壓p=1.6 Mpa , D=160mm, 試計(jì)算其上蓋的螺栓試計(jì)算其上蓋的螺栓聯(lián)接和螺栓分布圓直徑聯(lián)接和螺栓分布圓直徑D0 (p.143、P.145)解解:取取d=16mm, 其其d1=13.835mm12.6mm 合適合適取取S=3 (表表10-7) (不嚴(yán)格控制預(yù)緊力不嚴(yán)格控制預(yù)緊力) 合適合適

26、mmFda6 .12118113003 . 143 . 141作業(yè)作業(yè): 10-11 P.158(油缸壁厚為油缸壁厚為18mm)D0=D+2C1+210=224mm (與書不同與書不同220)取取C1min=22mm 手冊手冊p.17螺栓間距螺栓間距L=D0/Z=224/8 88mm 7d=716=112mm (P.143頁的腳注頁的腳注) 滿足要求滿足要求C1eD0D手冊手冊p.126(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):(螺栓分布圓直徑螺栓分布圓直徑D0圖圖10-9a P.137)1.松螺栓聯(lián)接松螺栓聯(lián)接: 裝配時(shí)不預(yù)緊裝配時(shí)不預(yù)緊聯(lián)接不受力聯(lián)接不受力工作時(shí)受軸向載荷工作時(shí)受軸向載荷Fa 421dFa2

27、.緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接復(fù)合應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力(拉、扭拉、扭) 43 . 121dFae1)受橫向工作載荷受橫向工作載荷F不松不滑不松不滑預(yù)緊力預(yù)緊力 F0(軸軸)足夠大足夠大 F0CF/mf不斷不潰不斷不潰定螺栓定螺栓d1 43 . 1210dFe普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接: : 已知已知F求求d: 求求F0 (不滑不滑) 定定d (強(qiáng)度強(qiáng)度)已知已知d求求F: 求求F0 (強(qiáng)度強(qiáng)度) 定定F (不滑不滑) 小結(jié)：小結(jié)：2)受軸向工作載荷受軸向工作載荷FE:螺栓總拉力螺栓總拉力Fa: Fa=F0+Kb/(Kb+KC) FE工件殘余預(yù)緊力工件殘余預(yù)緊力FR: FR=F0KC/(Kb+KC) FE0 43

28、 . 121dFae求求FE 定定FR 求求Fa 強(qiáng)度定強(qiáng)度定d 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.按剪切強(qiáng)度按剪切強(qiáng)度2.按擠壓強(qiáng)度按擠壓強(qiáng)度: 4/20dFPpldFmin02.許用應(yīng)力與許用應(yīng)力與應(yīng)力應(yīng)力(靜、變靜、變)有關(guān)有關(guān); P與與材料材料(鋼、鑄鐵鋼、鑄鐵)有關(guān)。有關(guān)。 表表106 p.145聯(lián)接受擠壓聯(lián)接受擠壓,螺栓受剪切螺栓受剪切注意：注意：1.d0光桿直徑，光桿直徑，d0d Lmin桿孔最小接觸長度桿孔最小接觸長度鉸制孔螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接10-7螺栓的材料和許用應(yīng)力螺栓的材料和許用應(yīng)力 SSS安全系數(shù)安全系數(shù)S屈服極限屈服極限許用應(yīng)力許用應(yīng)力:材料材料:2.鉸制孔螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)

29、接聯(lián)接受擠壓聯(lián)接受擠壓,螺栓受剪切螺栓受剪切1)按剪切強(qiáng)度按剪切強(qiáng)度2)按擠壓強(qiáng)度按擠壓強(qiáng)度: 420dFPPLdFmin0許用應(yīng)力與許用應(yīng)力與材材料料(鋼、鑄鐵鋼、鑄鐵),應(yīng)力應(yīng)力(靜、變靜、變)有關(guān)。有關(guān)。1.普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接碳素鋼碳素鋼: Q215,Q235 優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼: 10,35, 45 合金鋼合金鋼: 15Cr, 40Cr, 30CrMnSi 10-8提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施 前言前言:螺栓聯(lián)接強(qiáng)度螺栓聯(lián)接強(qiáng)度螺栓螺栓靜載荷靜載荷 變載荷變載荷(一一)降低螺栓總拉伸載荷降低螺栓總拉伸載荷Fa的變化范圍的變化范圍(二二)改善螺紋牙間的載荷分布改善

30、螺紋牙間的載荷分布(三三). 減小應(yīng)力集中減小應(yīng)力集中(四四) 采用提高強(qiáng)度的工藝措施采用提高強(qiáng)度的工藝措施較少破壞較少破壞疲勞破壞疲勞破壞截面小、且應(yīng)力集中截面小、且應(yīng)力集中大大破壞位置破壞位置 圖圖10-24螺栓強(qiáng)度螺栓強(qiáng)度措施措施螺栓螺栓被聯(lián)接件被聯(lián)接件提高螺栓強(qiáng)度的措施：提高螺栓強(qiáng)度的措施：AFkkkECbba)(2當(dāng)當(dāng)FE由由(0FE)要使要使akb/(kb+kC) kbkCECbbFkkkF0Fa由由(F0 )變化變化(一一)降低螺栓總拉伸載荷降低螺栓總拉伸載荷Fa 的變化范圍的變化范圍a1)減小減小kb2)增大增大kC減小螺桿直徑減小螺桿直徑, 空心螺桿，增加螺栓長度空心螺桿，增

31、加螺栓長度 不宜用軟墊片不宜用軟墊片1.減小減小kb/(kbkC)但但FR減小減小不利密封不利密封2.減小減小kb/(kbkC)增大增大F0 a，F(xiàn)R不減小不減小FR=F0FEkC/(kbkC)(二二)改善螺紋牙間的載荷分布改善螺紋牙間的載荷分布 現(xiàn)象現(xiàn)象: 螺紋牙間的載荷分布不均螺紋牙間的載荷分布不均螺栓螺母受力性螺栓螺母受力性 質(zhì)不同質(zhì)不同1/3載荷集中在第一圈牙上載荷集中在第一圈牙上第第810牙牙 不受力不受力增厚螺母無效。增厚螺母無效。 使受壓螺母使受壓螺母受拉螺母受拉螺母 改善螺紋牙間的載荷分布改善螺紋牙間的載荷分布65破壞發(fā)生在螺母支承面處破壞發(fā)生在螺母支承面處原因原因:措施措施:

32、支承面平行支承面平行加工加工 球形墊片球形墊片凸臺凸臺凹坑凹坑魚眼坑魚眼坑1.減小應(yīng)力集中：減小應(yīng)力集中：2.減少聯(lián)接附加減少聯(lián)接附加 彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力增大過渡圓角增大過渡圓角螺紋收尾螺紋收尾退刀槽退刀槽(卸載槽卸載槽) (三三). 減小應(yīng)力集中減小應(yīng)力集中:(四四) 采用提高強(qiáng)度的工藝措施采用提高強(qiáng)度的工藝措施: 1.冷鐓螺栓頭部和滾壓螺紋冷鐓螺栓頭部和滾壓螺紋 疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度(應(yīng)力集中應(yīng)力集中, 纖維未切斷纖維未切斷, 冷作冷作) 材料利用率材料利用率, 成本成本2.氰化氰化,氮化氮化,噴丸處理噴丸處理疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度10-9 螺旋傳動螺旋傳動（要求高效率（要求高效率梯形、鋸齒形、矩形梯

33、形、鋸齒形、矩形多線）多線）螺旋傳動：螺旋傳動：將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動傳導(dǎo)傳導(dǎo)螺旋螺旋傳遞運(yùn)動為主傳遞運(yùn)動為主, 高的運(yùn)動精度高的運(yùn)動精度傳力傳力螺旋螺旋傳力為主傳力為主, 以小以小T大的軸向力大的軸向力Fa調(diào)整調(diào)整螺旋螺旋調(diào)整零件間相對位置調(diào)整零件間相對位置細(xì)牙細(xì)牙M一一. 類型類型:按按用用途途1. 傳導(dǎo)螺旋：傳導(dǎo)螺旋：按用途按用途以傳遞運(yùn)動為主，并要求具有很高的以傳遞運(yùn)動為主，并要求具有很高的運(yùn)動精度，如機(jī)床刀架或工作臺運(yùn)動精度，如機(jī)床刀架或工作臺10-9 螺旋傳動螺旋傳動2. 傳力螺旋：傳力螺旋： 以傳遞動力為主，要求有較小的力矩以傳遞動力為主，要求有較小的力

34、矩轉(zhuǎn)動螺桿（或螺母）而使螺母（或螺轉(zhuǎn)動螺桿（或螺母）而使螺母（或螺桿）產(chǎn)生軸向運(yùn)動和較大的軸向力，桿）產(chǎn)生軸向運(yùn)動和較大的軸向力，如起重器和壓力機(jī)如起重器和壓力機(jī)TT3. 調(diào)整螺旋：調(diào)整螺旋： 用于調(diào)整并固定零件或部件間的相對用于調(diào)整并固定零件或部件間的相對位置。位置。二二. 材料材料:要求：要求：螺桿、螺母要有足夠的強(qiáng)度、耐磨性，較螺桿、螺母要有足夠的強(qiáng)度、耐磨性，較 小的摩擦系數(shù)小的摩擦系數(shù)螺桿材料螺桿材料：常用：常用：Q275、45鋼、鋼、50鋼；重要：鋼；重要：T12、40Cr、65Mn螺母材料螺母材料：常用：鑄造錫青銅常用：鑄造錫青銅ZCuSn10P1和和ZCuSn5Pb5Zn5；重

35、載、低速：鑄；重載、低速：鑄造鋁青銅造鋁青銅ZCuAl10Fe3；低速、輕載：；低速、輕載：耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵二二. 失效形式失效形式:主要失效形式主要失效形式 螺紋磨損、螺桿的變形、螺螺紋磨損、螺桿的變形、螺桿或螺紋牙的斷裂等桿或螺紋牙的斷裂等三三. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:滑動螺旋傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則滑動螺旋傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則耐磨性、剛度、耐磨性、剛度、 穩(wěn)定性及強(qiáng)度四個(gè)方面穩(wěn)定性及強(qiáng)度四個(gè)方面。根據(jù)需要有時(shí)還需進(jìn)根據(jù)需要有時(shí)還需進(jìn)行驅(qū)動力矩、效率與自鎖等其他方面的計(jì)算；行驅(qū)動力矩、效率與自鎖等其他方面的計(jì)算；設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟先由耐磨性條件算出螺桿的直先由耐磨性條件算出螺桿的直徑和螺母高度，按照標(biāo)準(zhǔn)確定螺旋

36、各參數(shù)，而徑和螺母高度，按照標(biāo)準(zhǔn)確定螺旋各參數(shù)，而后校核其他失效形式后校核其他失效形式（1）耐磨性計(jì)算）耐磨性計(jì)算 滑動螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋接觸面滑動螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋接觸面上的壓強(qiáng)，其強(qiáng)度條件：上的壓強(qiáng)，其強(qiáng)度條件：2 aFppd hzz - 參加接觸的螺紋圈數(shù)；參加接觸的螺紋圈數(shù)；h 螺紋工作高度；螺紋工作高度；d2 螺紋中徑；螺紋中徑；Fa- 軸向力軸向力梯形螺紋梯形螺紋 20.8aFdp鋸齒螺紋鋸齒螺紋 20.65aFdp2HdHzPH - 螺母高度螺母高度整體螺母：整體螺母：1.2 2.5部分螺母：部分螺母：2.5 3.5Ph4135 . 0三角形螺紋三角形

37、螺紋Ph5 .0矩形和梯形螺紋矩形和梯形螺紋注：考慮到螺紋間載荷實(shí)際分布不均勻，螺母螺紋的注：考慮到螺紋間載荷實(shí)際分布不均勻，螺母螺紋的扣數(shù)應(yīng)小于扣數(shù)應(yīng)小于10根據(jù)計(jì)算的根據(jù)計(jì)算的d2值按標(biāo)準(zhǔn)選取螺桿的公稱直徑和螺距值按標(biāo)準(zhǔn)選取螺桿的公稱直徑和螺距（2）螺桿強(qiáng)度的校核）螺桿強(qiáng)度的校核螺桿受力情況：螺桿受力情況：1. 軸向力軸向力Fa 軸向拉壓應(yīng)力；軸向拉壓應(yīng)力；2. 扭矩扭矩T 螺桿截面內(nèi)產(chǎn)生扭切剪應(yīng)力；螺桿截面內(nèi)產(chǎn)生扭切剪應(yīng)力；根據(jù)第四強(qiáng)度理論可求出危險(xiǎn)截面的當(dāng)量應(yīng)力為：根據(jù)第四強(qiáng)度理論可求出危險(xiǎn)截面的當(dāng)量應(yīng)力為：d1 螺紋小徑；螺紋小徑； 螺桿材料的許用應(yīng)力，碳鋼可螺桿材料的許用應(yīng)力，碳鋼

38、可取取0.2-0.3 s（3）螺桿穩(wěn)定性校核）螺桿穩(wěn)定性校核 細(xì)長螺桿受較大軸向壓力時(shí)，可能喪失穩(wěn)定性，其細(xì)長螺桿受較大軸向壓力時(shí)，可能喪失穩(wěn)定性，其臨界載荷與螺桿材料、細(xì)長比臨界載荷與螺桿材料、細(xì)長比有關(guān)：有關(guān)：li 長度系數(shù)（具體值見長度系數(shù)（具體值見P157）；）；l 螺桿最大工作長度；螺桿最大工作長度；i 螺桿危險(xiǎn)截面慣性半徑；螺桿危險(xiǎn)截面慣性半徑；當(dāng)當(dāng) 100時(shí)，臨界載荷時(shí)，臨界載荷Fc為為22()cEIFl當(dāng)當(dāng)40 100時(shí)，時(shí)，對于對于B370 MPa 的碳鋼，臨界載荷的碳鋼，臨界載荷Fc為為21(304 1.12 )4cdF當(dāng)當(dāng)40 100時(shí)，時(shí)，對于對于B470 MPa 的優(yōu)

39、質(zhì)碳鋼，臨界載荷的優(yōu)質(zhì)碳鋼，臨界載荷Fc為為21(461 2.57 )4cdF當(dāng)當(dāng) 40時(shí)，時(shí)，不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核穩(wěn)定性校核滿足條件為：穩(wěn)定性校核滿足條件為：caFFS（S=2.5 4）（4）螺紋牙強(qiáng)度校核）螺紋牙強(qiáng)度校核 aFDbzb 螺紋牙根部寬度（具體值見螺紋牙根部寬度（具體值見158）；）；防止沿螺母螺紋牙根部剪斷的校核模式為防止沿螺母螺紋牙根部剪斷的校核模式為10-10 滾動螺旋滾動螺旋定義定義：在螺旋和螺母之間設(shè)有封閉循環(huán)的滾道，滾道：在螺旋和螺母之間設(shè)有封閉循環(huán)的滾道，滾道間充以鋼珠，使螺旋面的摩擦成為滾動摩擦，稱之為間充以鋼珠，使螺旋面的摩擦成為滾動摩擦，稱之

40、為滾動螺旋或滾珠絲杠。滾動螺旋或滾珠絲杠。類型類型外循環(huán)外循環(huán)內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)（根據(jù)滾道（根據(jù)滾道回路形式）回路形式）10-10 滾動螺旋滾動螺旋滾動循環(huán)的滾動循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1. 摩擦損失小，效率在摩擦損失小，效率在90%以上；以上；2. 磨損很小，傳動精度高；磨損很小，傳動精度高；3. 不具有自鎖性，可以變直線運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；不具有自鎖性，可以變直線運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；滾動循環(huán)的滾動循環(huán)的缺點(diǎn)缺點(diǎn)：1結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；2. 有些機(jī)構(gòu)中為防止逆轉(zhuǎn)需另加自鎖機(jī)構(gòu)；有些機(jī)構(gòu)中為防止逆轉(zhuǎn)需另加自鎖機(jī)構(gòu)；小結(jié)小結(jié):1.螺紋主要參數(shù)及分類，螺紋主要參數(shù)及分類，螺紋聯(lián)接基本類型。螺紋聯(lián)接基

41、本類型。2.螺旋副螺旋副聯(lián)接聯(lián)接(可靠可靠)、傳動、傳動(效率高效率高) 參數(shù)、參數(shù)、牙牙型型的選擇。的選擇。自鎖條件、效率計(jì)算自鎖條件、效率計(jì)算及影響因素；及影響因素；3.螺紋聯(lián)接的擰緊目的及防松方法；螺紋聯(lián)接的擰緊目的及防松方法；4.螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算(普通普通)；5.提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施 ；1.螺旋副的用途螺旋副的用途自鎖條件及影響因素自鎖條件及影響因素2.螺紋聯(lián)接基本類型螺紋聯(lián)接基本類型聯(lián)接聯(lián)接(可靠可靠)、傳動傳動(效率高效率高) 效率計(jì)算及影響因素效率計(jì)算及影響因素(大、大、小小單線單線)螺紋牙型及選擇螺紋牙型及選擇(小、小、 大大 多線多

42、線)(三角三角 聯(lián)接聯(lián)接;梯、鋸、矩梯、鋸、矩傳動傳動)普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接: 鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接3. 聯(lián)接要求聯(lián)接要求(緊聯(lián)接緊聯(lián)接):聯(lián)接聯(lián)接 螺栓螺栓緊聯(lián)接緊聯(lián)接 松聯(lián)接松聯(lián)接(聯(lián)接受聯(lián)接受) 軸橫軸橫,軸軸橫橫4.螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:不松不滑不松不滑不斷不潰不斷不潰在聯(lián)接在聯(lián)接不松滑的前提下不松滑的前提下, 螺栓桿不破壞螺栓桿不破壞5.緊聯(lián)接與松聯(lián)接（普）螺栓受力區(qū)別緊聯(lián)接與松聯(lián)接（普）螺栓受力區(qū)別:扭扭?6.普通螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算普通螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算:松聯(lián)接松聯(lián)接:緊聯(lián)接緊聯(lián)接:裝配時(shí)裝配時(shí):工作時(shí)工作時(shí): 421dFa擰擰螺栓螺栓緊

43、緊工件工件復(fù)合應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力考慮扭剪應(yīng)力考慮扭剪應(yīng)力1.3 421dFae1)不松不滑不松不滑預(yù)緊力預(yù)緊力 F0橫向橫向F:軸向載荷軸向載荷FE:2)不斷不潰不斷不潰定螺栓定螺栓d1F0CF/mf 43 . 1210dFe螺栓總拉力螺栓總拉力F Fa a; ;工件殘余預(yù)緊力工件殘余預(yù)緊力F FR R擰擰緊緊后后(普通普通)不預(yù)緊不預(yù)緊不受力不受力受軸向載荷受軸向載荷Fa(拉拉) (壓壓)CbCERCbbEakkkFFFkkkFFF00強(qiáng)計(jì)0拉拉Fa扭扭T1 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接 (一)鍵聯(lián)接分類介紹鍵聯(lián)接分類介紹 (二)鍵的選擇及平鍵的強(qiáng)度校核鍵的選擇及平鍵的強(qiáng)度校核 (三)花鍵聯(lián)接

44、花鍵聯(lián)接 (四) 銷聯(lián)接銷聯(lián)接鍵鍵 聯(lián)聯(lián) 接接 和和 花花 鍵鍵 聯(lián)聯(lián) 接接10-11 鍵聯(lián)接和鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接（靜靜聯(lián)接）聯(lián)接）（動動聯(lián)接聯(lián)接 ）（靜靜聯(lián)接）聯(lián)接）(靜靜聯(lián)接，單向軸向固定聯(lián)接，單向軸向固定)(靜靜聯(lián)接聯(lián)接,單向傳遞轉(zhuǎn)矩單向傳遞轉(zhuǎn)矩)平鍵平鍵 半圓鍵半圓鍵普通平鍵普通平鍵導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵功用功用:分類分類:緊聯(lián)接緊聯(lián)接松聯(lián)接松聯(lián)接楔鍵楔鍵切向鍵切向鍵主要實(shí)現(xiàn)零件在軸上的周向固定并傳遞轉(zhuǎn)主要實(shí)現(xiàn)零件在軸上的周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩（靜聯(lián)接），還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向矩（靜聯(lián)接），還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動（動聯(lián)接固定或軸向移動（動聯(lián)接 ）。）。(一一)鍵聯(lián)接分類介紹鍵

45、聯(lián)接分類介紹 ：兩側(cè)面是工作面，靠鍵兩側(cè)面與鍵：兩側(cè)面是工作面，靠鍵兩側(cè)面與鍵槽的槽的擠壓擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。傳遞轉(zhuǎn)矩。工作原理工作原理結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) : 鍵兩側(cè)與鍵槽相配合鍵兩側(cè)與鍵槽相配合( 靜聯(lián)接為靜聯(lián)接為 過渡配合過渡配合,動聯(lián)接為間隙配合動聯(lián)接為間隙配合),上端面與輪轂鍵槽底面有間隙。上端面與輪轂鍵槽底面有間隙。一一. 平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接失效形式失效形式特點(diǎn)特點(diǎn)成對使用成對使用 1.靜聯(lián)接靜聯(lián)接(普通平鍵普通平鍵)分類與加工分類與加工(圓頭圓頭)：(平頭平頭)：(單圓頭單圓頭)：立銑刀立銑刀,鍵定位好鍵定位好,軸應(yīng)力集中大軸應(yīng)力集中大盤銑刀盤銑刀,軸向鍵無定位軸向鍵無定位,應(yīng)力集中小應(yīng)力集中小立銑

46、刀加工立銑刀加工,用于軸端用于軸端 導(dǎo)向平鍵：滑移距離小導(dǎo)向平鍵：滑移距離小,鍵固定于軸上。鍵固定于軸上?；I：鍵固定于輪轂上滑鍵：鍵固定于輪轂上,滑移距離大?；凭嚯x大。2.動聯(lián)接動聯(lián)接導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵靜聯(lián)接靜聯(lián)接:動聯(lián)接動聯(lián)接: 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單,裝折方便裝折方便,對中性好對中性好,承載能承載能力大力大,應(yīng)用廣泛。應(yīng)用廣泛。工作面擠潰，鍵剪斷工作面擠潰，鍵剪斷工作面磨損。工作面磨損。 承載能力不夠時(shí)承載能力不夠時(shí),按按 180布置，布置，考慮載荷不均勻性，強(qiáng)度校核按考慮載荷不均勻性，強(qiáng)度校核按1.5個(gè)計(jì)算個(gè)計(jì)算特點(diǎn)特點(diǎn)：成對使用成對使用:失效形式失效形式二二. 半圓鍵半圓鍵: 鍵為鍵為半圓

47、板半圓板, 鍵兩側(cè)與鍵槽配合鍵兩側(cè)與鍵槽配合, 鍵上端面鍵上端面與輪轂鍵槽底面有間隙與輪轂鍵槽底面有間隙, 鍵在軸上鍵槽中能鍵在軸上鍵槽中能 繞其圓心轉(zhuǎn)動。繞其圓心轉(zhuǎn)動。同平鍵同平鍵結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):鍵：用圓鋼切制或沖壓后磨削鍵：用圓鋼切制或沖壓后磨削鍵槽鍵槽: 盤狀銑刀加工盤狀銑刀加工構(gòu)造與加工構(gòu)造與加工:工作原理工作原理:優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn):1. 在軸槽中擺動適應(yīng)轂槽底；在軸槽中擺動適應(yīng)轂槽底；2. 鍵槽對軸的削弱較大，只適用于輕載；鍵槽對軸的削弱較大，只適用于輕載；3. 錐形軸端采用半圓鍵連接在工藝上較為方便；錐形軸端采用半圓鍵連接在工藝上較為方便；鍵剪斷鍵剪斷, 工作面壓潰。工作面壓潰。承載能力不夠時(shí)用承載能力不夠時(shí)用, 沿同一母線布置。沿同一母線布置。失效形式失效形式:成對使用成對使用:三三. 楔鍵楔鍵工作面工作面壓潰壓潰 簡單簡單, 且可實(shí)現(xiàn)輪轂在軸上單向軸向固定且可實(shí)現(xiàn)輪轂在軸上單向軸向固定; 但楔但楔緊產(chǎn)生偏心緊產(chǎn)生偏心, 對中性差對中性差, 不適于高速及對中要求高的場合不適于高速及對中要求高的場合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):工作原理工作原理:失效形式失效形式:構(gòu)成與加工構(gòu)成與加工:特點(diǎn)特點(diǎn):1.鍵的上表面及鍵槽底面有鍵的上表面及鍵槽底面有1:100 斜