機(jī)械設(shè)計(jì)第五章1

1、2022-5-311機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) II（零件）（零件）電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 凌丹凌丹第二篇第二篇 連連 接接機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院連接在機(jī)器中的作用連接在機(jī)器中的作用便于機(jī)器的制造、安裝、運(yùn)輸、維修。便于機(jī)器的制造、安裝、運(yùn)輸、維修。零件零件構(gòu)件構(gòu)件部件部件機(jī)器機(jī)器聯(lián)接聯(lián)接聯(lián)接聯(lián)接聯(lián)接聯(lián)接機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2022-5-31School of Mechatronics Engineering, UESTC3連接的類型連接的類型動(dòng)連接：滑鍵連接、導(dǎo)向鍵連接動(dòng)連接：滑鍵連接、導(dǎo)向鍵連接靜連接：螺紋連接、平鍵連接靜連接：螺紋連接、平鍵連接可拆連接：螺紋連接可拆

2、連接：螺紋連接不可拆連接：鉚接、膠接等不可拆連接：鉚接、膠接等形鎖合連接：無(wú)鍵連接形鎖合連接：無(wú)鍵連接摩擦鎖合連接：螺紋連接、平鍵連接摩擦鎖合連接：螺紋連接、平鍵連接第五章第五章 螺紋連接和螺旋傳動(dòng)螺紋連接和螺旋傳動(dòng)機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院本章內(nèi)容本章內(nèi)容 螺紋的類型及其應(yīng)用螺紋的類型及其應(yīng)用 螺紋連接的類型及其應(yīng)用螺紋連接的類型及其應(yīng)用 螺紋連接的防松螺紋連接的防松 單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 螺栓組連接的受力分析螺栓組連接的受力分析 螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院6螺紋連接的工程應(yīng)用螺紋連接的工程應(yīng)用汽車輪胎汽車輪胎機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電

3、子工程學(xué)院機(jī)床機(jī)床螺紋連接的工程應(yīng)用螺紋連接的工程應(yīng)用機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院8飛機(jī)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)翼螺紋連接的工程應(yīng)用螺紋連接的工程應(yīng)用機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院化工管道化工管道螺紋連接的工程應(yīng)用螺紋連接的工程應(yīng)用機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院鎖緊螺母鎖緊螺母螺紋連接的工程應(yīng)用螺紋連接的工程應(yīng)用機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院第一節(jié)第一節(jié) 螺紋螺紋螺紋副類型螺紋副類型內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋外螺紋外螺紋螺紋類型螺紋類型傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋普通螺紋普通螺紋米制錐螺紋米制錐螺紋管螺紋管螺紋梯形螺紋梯形螺紋矩形螺紋矩形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋三角形螺紋三角形螺紋一、螺紋的類型和應(yīng)用一、螺

4、紋的類型和應(yīng)用機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院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機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1. 普通螺紋普通螺紋普通螺紋：牙型角為普通螺紋：牙型角為60，內(nèi)、外螺紋旋合有徑向間隙。，內(nèi)、外螺紋旋合有徑向間隙。粗牙螺紋：用于一般聯(lián)接。粗牙螺紋：用于一般聯(lián)接。細(xì)牙螺紋：用于細(xì)小零件、薄壁零件、微調(diào)螺紋細(xì)牙螺紋：用于細(xì)小零件、薄壁零件、微調(diào)螺紋機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2. 非螺紋密封的管螺紋非螺紋密封的管螺紋圓柱管螺紋（英制螺紋）：圓柱管螺紋（

5、英制螺紋）：牙頂有較大圓角，內(nèi)、外牙頂有較大圓角，內(nèi)、外螺紋旋合后無(wú)徑向間隙，保證聯(lián)接的緊密性。用于管螺紋旋合后無(wú)徑向間隙，保證聯(lián)接的緊密性。用于管接頭、閥門(mén)等，需要在密封面間添加密封物。接頭、閥門(mén)等，需要在密封面間添加密封物。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院3. 螺紋密封的管螺紋螺紋密封的管螺紋英制螺紋：英制螺紋：螺紋分布在圓錐管壁上，螺紋旋合后，靠螺紋分布在圓錐管壁上，螺紋旋合后，靠自身變形保證聯(lián)接的緊密性，不需要填料。自身變形保證聯(lián)接的緊密性，不需要填料。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院4. 米制錐螺紋米制錐螺紋米制螺紋：米制螺紋：牙型角牙型角6060，螺紋分布在圓錐管壁上，螺紋分布在圓

6、錐管壁上，用于氣體或液體管路系統(tǒng)，是依靠螺紋密封的聯(lián)用于氣體或液體管路系統(tǒng)，是依靠螺紋密封的聯(lián)接螺紋。接螺紋。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院5. 矩形螺紋矩形螺紋矩形螺紋：矩形螺紋：牙型為正方形，傳動(dòng)效率比另外兩種牙型為正方形，傳動(dòng)效率比另外兩種傳動(dòng)螺紋高，牙根強(qiáng)度弱，磨損間隙難以補(bǔ)償。傳動(dòng)螺紋高，牙根強(qiáng)度弱，磨損間隙難以補(bǔ)償。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院6. 梯形螺紋梯形螺紋梯形螺紋：梯形螺紋：牙型為等腰梯形，傳動(dòng)效率比矩形螺牙型為等腰梯形，傳動(dòng)效率比矩形螺紋略低，牙根強(qiáng)度高，磨損間隙可以補(bǔ)償，最常紋略低，牙根強(qiáng)度高，磨損間隙可以補(bǔ)償，最常用的傳動(dòng)螺紋。用的傳動(dòng)螺紋。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)

7、械電子工程學(xué)院7. 鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋：鋸齒形螺紋：牙型為不等腰梯形，內(nèi)、外螺紋旋牙型為不等腰梯形，內(nèi)、外螺紋旋合后大徑處無(wú)徑向間隙。兼有矩形螺紋傳動(dòng)效率合后大徑處無(wú)徑向間隙。兼有矩形螺紋傳動(dòng)效率高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的特點(diǎn)，用于單向受力高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的特點(diǎn)，用于單向受力的螺旋傳動(dòng)。的螺旋傳動(dòng)。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院21二、螺紋的主要參數(shù)二、螺紋的主要參數(shù)大徑大徑d即螺紋的公稱直徑。即螺紋的公稱直徑。小徑小徑d1常用于聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。常用于聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。中徑中徑d2常用于聯(lián)接的幾何計(jì)算。常用于聯(lián)接的幾何計(jì)算。螺距螺距P螺紋相鄰兩個(gè)牙型上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的螺紋相鄰兩個(gè)牙型

8、上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。軸向距離。牙型角牙型角a a螺紋軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩螺紋軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。側(cè)邊的夾角。升角升角 螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。的平面間的夾角。線數(shù)線數(shù)n螺紋的螺旋線數(shù)目。螺紋的螺旋線數(shù)目。導(dǎo)程導(dǎo)程S螺紋上任一點(diǎn)沿同一條螺旋線轉(zhuǎn)螺紋上任一點(diǎn)沿同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周所移動(dòng)的軸向距離，一周所移動(dòng)的軸向距離，S = nP。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2022-5-3122Pitchp螺距螺距LeadL導(dǎo)程導(dǎo)程Thread anglea牙型角牙型角Helix anglel螺旋升角螺旋升角Major diameterd公稱直

9、徑公稱直徑Root diameterd1小徑小徑threadn線數(shù)線數(shù)機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院螺紋線數(shù)螺紋線數(shù)Single-threaded screwDouble-threaded screwMultiple-threaded screwpL pL2 npL A multiple-threaded screw advances a nut （螺母螺母）more rapidly than a single-threaded screw of the same pitch.機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院左旋螺紋與右旋螺紋左旋螺紋與右旋螺紋Left-handed screwRight-h

10、anded screw機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院第二節(jié)第二節(jié) 螺紋連接的類型和標(biāo)準(zhǔn)連接件螺紋連接的類型和標(biāo)準(zhǔn)連接件機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院螺栓連接螺栓連接普通螺栓連接普通螺栓連接鉸制孔用螺栓連接鉸制孔用螺栓連接螺釘連接螺釘連接雙頭螺柱連接雙頭螺柱連接緊定螺釘連接緊定螺釘連接一、螺紋連接的類一、螺紋連接的類型型機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1. 螺栓連接螺栓連接普通螺栓連接普通螺栓連接被連接件不被連接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過(guò)通孔與螺母配螺紋，螺桿穿過(guò)通孔與螺母配合使用。合使用。裝配后孔與桿間有間裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不允許消

11、失隙，并在工作中不允許消失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，可多次結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，可多次裝拆，應(yīng)用較廣。裝拆，應(yīng)用較廣。Common bolt joints機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2022-5-31鉸制孔螺栓連接：鉸制孔螺栓連接：裝裝配后螺栓光桿部分與配后螺栓光桿部分與被聯(lián)接件孔壁之間無(wú)被聯(lián)接件孔壁之間無(wú)間隙，間隙，主要承受橫向主要承受橫向載荷，也可作定位用載荷，也可作定位用，采用基孔制配合。，采用基孔制配合。Fitted bolt joints 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院普通螺栓普通螺栓鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓桿孔間隙桿孔間隙過(guò)渡配合面過(guò)渡配合面機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2. 雙頭螺

12、柱連接雙頭螺柱連接雙頭螺柱連接：雙頭螺柱連接：螺桿兩端無(wú)釘頭，螺桿兩端無(wú)釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被連但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被連接件，另一端配以螺母。適于常拆接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。折裝時(shí)卸而被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。聯(lián)接件中擰出。Stud joints機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院3. 螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接 適于被聯(lián)接件之一適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況。于受載較

13、小情況。Cap screw joints機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院4. 緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接 擰入后，利用桿末端擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對(duì)位置?？蓚鬟f零件的相對(duì)位置。可傳遞不大的軸向力或扭矩。不大的軸向力或扭矩。Setscrew joints軸軸軸上零件軸上零件軸軸軸上零件軸上零件機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院5. 其它螺紋聯(lián)接其它螺紋聯(lián)接 地腳螺栓聯(lián)接 吊環(huán)螺釘聯(lián)接機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院二、標(biāo)準(zhǔn)連接件二、標(biāo)準(zhǔn)連接件六角頭螺栓六角頭螺栓雙頭螺柱雙頭螺柱螺釘螺釘緊定螺釘緊定螺釘自攻螺釘

14、自攻螺釘六角螺母六角螺母圓螺母圓螺母墊圈墊圈BoltStudCap ScrewSetscrewNutWasherthreaded fastener機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1. 六角頭螺栓六角頭螺栓普通螺栓普通螺栓六角頭，小六角頭，標(biāo)準(zhǔn)六角頭，大六角頭，內(nèi)六角六角頭，小六角頭，標(biāo)準(zhǔn)六角頭，大六角頭，內(nèi)六角鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓螺紋部分直徑較小。螺紋部分直徑較小。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2. 雙頭螺柱雙頭螺柱機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院3. 螺釘螺釘機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院4. 緊定螺釘緊定螺釘末端形狀有錐端、平端和圓柱端末端形狀有錐端、平端和圓柱端，錐端適用于被緊定零件

15、的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的錐端適用于被緊定零件的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；場(chǎng)合；平端接觸面積大，不傷零件表面，用于定緊硬度較大的平端接觸面積大，不傷零件表面，用于定緊硬度較大的表面，或經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；表面，或經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合；圓柱端壓入軸上的凹坑中，適用于緊定空心軸上的零件圓柱端壓入軸上的凹坑中，適用于緊定空心軸上的零件位置。位置。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院5. 自攻絲螺釘自攻絲螺釘被聯(lián)接件多位金屬薄板、輕合金或塑料制品。被聯(lián)接件多位金屬薄板、輕合金或塑料制品。被聯(lián)接件可不預(yù)先制出螺紋，在聯(lián)接時(shí)利用螺釘被聯(lián)接件可不預(yù)先制出螺紋，在聯(lián)接時(shí)利用螺釘直接攻出螺紋。直接攻出螺紋。機(jī)械電子工

16、程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院6. 六角螺母和圓螺母六角螺母和圓螺母機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2022-5-31School of Mechatronics Engineering, UESTC41機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圓螺母常用來(lái)軸向固定軸上零件圓螺母常用來(lái)軸向固定軸上零件機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院7. 墊圈墊圈 放置在螺母和被連接件之間，保護(hù)支承表面，放置在螺母和被連接件之間，保護(hù)支承表面，防止螺紋防止螺紋連連接松動(dòng)。接松動(dòng)。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院第三節(jié)第三節(jié) 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的預(yù)緊Bolt Tightening and Preload機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子

17、工程學(xué)院多數(shù)聯(lián)接在裝配時(shí)必須擰緊螺母，使螺紋聯(lián)接在承受工多數(shù)聯(lián)接在裝配時(shí)必須擰緊螺母，使螺紋聯(lián)接在承受工作載荷之前受到預(yù)緊力的作用作載荷之前受到預(yù)緊力的作用緊聯(lián)接緊聯(lián)接；在受載之前不需擰緊的聯(lián)接在受載之前不需擰緊的聯(lián)接松聯(lián)接松聯(lián)接。預(yù)緊的目的：預(yù)緊的目的：增加聯(lián)接的剛度、緊密性和提高防松能力。增加聯(lián)接的剛度、緊密性和提高防松能力。對(duì)重要的螺栓聯(lián)接，在裝配時(shí)要控制預(yù)緊力。（預(yù)緊力對(duì)重要的螺栓聯(lián)接，在裝配時(shí)要控制預(yù)緊力。（預(yù)緊力要適度）要適度）機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院松聯(lián)接實(shí)例松聯(lián)接實(shí)例在承受工作載荷之前，螺栓不受力（除自重）。在承受工作載荷之前，螺栓不受力（除自重）。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械

18、電子工程學(xué)院When we tighten a bolt, ( a) we apply torque to the nut, ( b) the nut turns, ( c) the bolt stretches, ( d) creating preload.緊連接緊連接預(yù)緊力預(yù)緊力T機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院擰緊力矩?cái)Q緊力矩T21TTT擰緊力矩?cái)Q緊力矩螺旋副間的螺旋副間的摩擦阻力矩摩擦阻力矩 螺母環(huán)形端螺母環(huán)形端面與被連接件支面與被連接件支承面之間的摩擦承面之間的摩擦阻力矩。阻力矩。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院預(yù)緊力預(yù)緊力F0機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院預(yù)緊力的控制預(yù)緊力的控制

19、對(duì)于重要的或有特殊要求的螺栓聯(lián)接，預(yù)緊力的數(shù)值對(duì)于重要的或有特殊要求的螺栓聯(lián)接，預(yù)緊力的數(shù)值應(yīng)在裝配圖上做出技術(shù)說(shuō)明。應(yīng)在裝配圖上做出技術(shù)說(shuō)明。受變載荷的螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力應(yīng)比受靜載荷的螺栓預(yù)受變載荷的螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力應(yīng)比受靜載荷的螺栓預(yù)緊力大。緊力大。預(yù)緊力的數(shù)值應(yīng)根據(jù)載荷性質(zhì)、聯(lián)接剛度等具體條件預(yù)緊力的數(shù)值應(yīng)根據(jù)載荷性質(zhì)、聯(lián)接剛度等具體條件確定。確定?？刂祁A(yù)緊力的方法有：控制預(yù)緊力的方法有：測(cè)力矩扳手測(cè)力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院測(cè)力矩扳手測(cè)力矩扳手刻度表直接顯刻度表直接顯示擰緊力矩的示擰緊力矩的大小大小機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院定力矩扳手定力矩扳手 當(dāng)

20、擰緊力矩超過(guò)規(guī)定當(dāng)擰緊力矩超過(guò)規(guī)定值，卡盤(pán)與圓柱銷之間打值，卡盤(pán)與圓柱銷之間打滑，調(diào)整彈簧壓緊力可調(diào)滑，調(diào)整彈簧壓緊力可調(diào)整預(yù)緊力。整預(yù)緊力。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院測(cè)量螺栓伸長(zhǎng)量測(cè)量螺栓伸長(zhǎng)量 通過(guò)測(cè)量螺栓的伸通過(guò)測(cè)量螺栓的伸長(zhǎng)量來(lái)控制預(yù)緊力，較長(zhǎng)量來(lái)控制預(yù)緊力，較為精確。為精確。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院第四節(jié)第四節(jié) 螺紋連接的防松螺紋連接的防松Preventing loosening of screw joints機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院防松的目的防松的目的：聯(lián)接用螺紋可以實(shí)現(xiàn)自鎖，支承面間的摩擦力也可以聯(lián)接用螺紋可以實(shí)現(xiàn)自鎖，支承面間的摩擦力也可以阻止螺母的旋轉(zhuǎn)和

21、松脫。在靜載或溫度變化不大時(shí)，阻止螺母的旋轉(zhuǎn)和松脫。在靜載或溫度變化不大時(shí)，螺紋不會(huì)自動(dòng)松脫；螺紋不會(huì)自動(dòng)松脫；在沖擊、振動(dòng)或變載下，或溫度變化較大時(shí)，螺紋副在沖擊、振動(dòng)或變載下，或溫度變化較大時(shí)，螺紋副間和支承面間的摩擦阻力可能減小或瞬間消失。這種間和支承面間的摩擦阻力可能減小或瞬間消失。這種情況多次重復(fù)，會(huì)使聯(lián)接松動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工情況多次重復(fù)，會(huì)使聯(lián)接松動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作或發(fā)生嚴(yán)重事故。作或發(fā)生嚴(yán)重事故。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院防松方法防松方法螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)是：螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)是：防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦防松摩擦防松使螺紋副中產(chǎn)生附加的摩擦

22、力使螺紋副中產(chǎn)生附加的摩擦力機(jī)械防松機(jī)械防松采用專門(mén)的防松元件約束螺紋副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)采用專門(mén)的防松元件約束螺紋副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)破壞螺紋副的關(guān)系破壞螺紋副的關(guān)系如果螺紋副很少被拆開(kāi)，把螺紋副轉(zhuǎn)變?yōu)榉沁\(yùn)動(dòng)副如果螺紋副很少被拆開(kāi)，把螺紋副轉(zhuǎn)變?yōu)榉沁\(yùn)動(dòng)副。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院摩擦防松對(duì)頂螺母摩擦防松對(duì)頂螺母兩螺母對(duì)頂擰緊，螺栓旋合兩螺母對(duì)頂擰緊，螺栓旋合段受拉而螺母受壓，兩螺母段受拉而螺母受壓，兩螺母的相互作用力使旋合段的螺的相互作用力使旋合段的螺紋面上產(chǎn)生附加摩擦力。紋面上產(chǎn)生附加摩擦力。用于低速、重載的聯(lián)接。用于低速、重載的聯(lián)接。Two nuts機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院摩擦防松彈簧墊

23、圈摩擦防松彈簧墊圈利用擰緊螺母把墊圈壓利用擰緊螺母把墊圈壓平后產(chǎn)生的彈性反力來(lái)平后產(chǎn)生的彈性反力來(lái)保持螺紋副間有一定的保持螺紋副間有一定的附加摩擦力。附加摩擦力。用于不太重要的聯(lián)接。用于不太重要的聯(lián)接。Spring washer機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院摩擦防松自鎖螺母摩擦防松自鎖螺母 螺母一端制成非螺母一端制成非圓形收口或開(kāi)縫圓形收口或開(kāi)縫后徑向收口。后徑向收口。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院摩擦防松摩擦防松橫向切口螺母橫向切口螺母擰緊螺母上的螺釘時(shí)，切擰緊螺母上的螺釘時(shí)，切口上下兩部分變形靠攏，口上下兩部分變形靠攏，使螺紋副壓緊。使螺紋副壓緊。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械防

24、松開(kāi)口銷與槽形螺母機(jī)械防松開(kāi)口銷與槽形螺母六角槽形螺母擰緊后，把六角槽形螺母擰緊后，把開(kāi)口銷插入螺母槽與螺栓開(kāi)口銷插入螺母槽與螺栓尾部孔內(nèi)，將開(kāi)口銷尾部尾部孔內(nèi)，將開(kāi)口銷尾部掰開(kāi)，阻止了螺母與螺栓掰開(kāi)，阻止了螺母與螺栓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于槽數(shù)少，栓桿銷孔不由于槽數(shù)少，栓桿銷孔不易與螺母最佳鎖緊位置時(shí)易與螺母最佳鎖緊位置時(shí)的槽口吻合，裝配困難。的槽口吻合，裝配困難。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械防松機(jī)械防松止動(dòng)墊圈（單耳或雙耳）止動(dòng)墊圈（單耳或雙耳）止動(dòng)墊圈的一邊上彎貼在螺止動(dòng)墊圈的一邊上彎貼在螺母的側(cè)面上，另一邊下彎貼母的側(cè)面上，另一邊下彎貼緊在被聯(lián)接件的側(cè)面上。緊在被聯(lián)接件的側(cè)

25、面上。只能用于聯(lián)接部分有容納彎只能用于聯(lián)接部分有容納彎耳的場(chǎng)合。耳的場(chǎng)合。防松較為可靠。防松較為可靠。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械防松串聯(lián)鋼絲機(jī)械防松串聯(lián)鋼絲將鋼絲穿入各螺釘頭部的將鋼絲穿入各螺釘頭部的孔內(nèi)，使其相互制約?？變?nèi)，使其相互制約。防松可靠，但裝拆不便，防松可靠，但裝拆不便，僅適用于螺釘組聯(lián)接。僅適用于螺釘組聯(lián)接。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院沖點(diǎn)法防松沖點(diǎn)法防松 焊接防松焊接防松 破壞螺紋副方法破壞螺紋副方法機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院思考題思考題螺紋連接有哪些基本類型？各適用于什么場(chǎng)合？螺紋連接有哪些基本類型？各適用于什么場(chǎng)合？連接用螺紋是什么形狀？連接用螺紋是什么

26、形狀？傳動(dòng)用螺紋是什么形狀？傳動(dòng)用螺紋是什么形狀？螺紋的公稱直徑是什么？螺紋的公稱直徑是什么？強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的危險(xiǎn)截面面積用哪一直徑計(jì)算？強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的危險(xiǎn)截面面積用哪一直徑計(jì)算？螺紋連接預(yù)緊的目的是什么？螺紋連接預(yù)緊的目的是什么？控制預(yù)緊力有哪些方法？控制預(yù)緊力有哪些方法？螺紋連接防松的本質(zhì)是什么？螺紋連接防松的本質(zhì)是什么？有哪些常用的防松措施？有哪些常用的防松措施？摩擦防松的原理是什么？摩擦防松的原理是什么？螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接的受力分析螺栓組聯(lián)接的受力分析第五節(jié)第五節(jié) 螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓組連接的設(shè)計(jì)機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2022-5-3167螺栓組聯(lián)接

27、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)螺栓組聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)|選定螺栓的數(shù)目及布置形式選定螺栓的數(shù)目及布置形式|確定螺栓連接的結(jié)構(gòu)尺寸確定螺栓連接的結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)于不重要連接采用類比法對(duì)于不重要連接采用類比法重要連接應(yīng)根據(jù)工作載荷分析各螺栓的受力重要連接應(yīng)根據(jù)工作載荷分析各螺栓的受力情況，找出受力最大的螺栓進(jìn)行校核。情況，找出受力最大的螺栓進(jìn)行校核。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院一、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)| 目的目的| 合理確定連接接合面的形狀和螺栓的布置形式，力求使各螺栓和連接合理確定連接接合面的形狀和螺栓的布置形式，力求使各螺栓和連接接合面受力均勻，便于加工和裝配。接合面受力均勻，便于加工和

28、裝配。| 應(yīng)考慮的問(wèn)題應(yīng)考慮的問(wèn)題| 接合面形狀使螺栓組的分布中心與聯(lián)接接合面的形心重合。接合面形狀使螺栓組的分布中心與聯(lián)接接合面的形心重合。| 螺栓的布置應(yīng)使各螺栓受力合理。螺栓的布置應(yīng)使各螺栓受力合理。| 螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。| 分布在同一圓周的螺栓數(shù)目，宜取偶數(shù)。分布在同一圓周的螺栓數(shù)目，宜取偶數(shù)。| 同一組螺栓材料、尺寸均應(yīng)相同。同一組螺栓材料、尺寸均應(yīng)相同。| 避免螺栓承受偏心載荷。避免螺栓承受偏心載荷。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院便于加工制造和對(duì)稱布置螺栓；便于加工制造和對(duì)稱布置螺栓；保證連接結(jié)合面受力均勻。保證連接結(jié)合面受力均勻。1

29、.使螺栓組的分布中心與連接接合面的形心重合，接合使螺栓組的分布中心與連接接合面的形心重合，接合面設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱圖形。面設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱圖形。圓環(huán)圓環(huán)圓形圓形三角形三角形矩形框矩形框矩形矩形一、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2. 2. 螺栓的布置應(yīng)使各螺栓受力合理。螺栓的布置應(yīng)使各螺栓受力合理。承受轉(zhuǎn)矩或翻轉(zhuǎn)力矩的時(shí)，盡量使螺栓靠近連接接合面的邊緣。承受轉(zhuǎn)矩或翻轉(zhuǎn)力矩的時(shí)，盡量使螺栓靠近連接接合面的邊緣。鉸制孔用螺栓連接，不要在平行于工作載荷的方向成排布置鉸制孔用螺栓連接，不要在平行于工作載荷的方向成排布置8個(gè)個(gè)以上的螺栓。以上的螺栓。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械

30、電子工程學(xué)院3. 3. 螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。足夠的扳手空間足夠的扳手空間t0螺栓間距t0工作壓力 (MPa)7d 4.5d 4.5 4d 3.5 3d t0 (mm) 1.6 1.6 4 410 1016 1620 2030 d有密封性要求時(shí)有密封性要求時(shí) 要控制要控制t0機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院4.4.分布在同一圓周的螺栓數(shù)目，宜取偶數(shù)。分布在同一圓周的螺栓數(shù)目，宜取偶數(shù)。以便在圓周上鉆孔時(shí)，分度和劃線。以便在圓周上鉆孔時(shí)，分度和劃線。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院5. 5. 避免螺栓承受偏心載荷。避免螺栓承受偏心載荷。保證接合面平整保證

31、接合面平整機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院二、螺栓組連接的受力分析二、螺栓組連接的受力分析|目的：目的：|根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)和受載情況，找出受力最大的螺根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)和受載情況，找出受力最大的螺栓并求出其所受的力，以便進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。栓并求出其所受的力，以便進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。橫向載荷橫向載荷扭轉(zhuǎn)力矩扭轉(zhuǎn)力矩軸向載荷軸向載荷翻轉(zhuǎn)力矩翻轉(zhuǎn)力矩四種基本載荷四種基本載荷機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院幾點(diǎn)假設(shè)幾點(diǎn)假設(shè) 所有螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度和預(yù)緊力均相同；所有螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度和預(yù)緊力均相同； 螺栓組的對(duì)稱中心與聯(lián)接接合面的形心重合；螺栓組的對(duì)稱中心與聯(lián)接接合面的形心重合； 受載后連接接合面仍保持為平面

32、。受載后連接接合面仍保持為平面。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1.受橫向載荷的螺栓組連接外載荷特點(diǎn)：外載荷特點(diǎn)：橫向載荷的作用線與螺栓軸線垂直，并通過(guò)螺橫向載荷的作用線與螺栓軸線垂直，并通過(guò)螺栓組的對(duì)稱中心。栓組的對(duì)稱中心。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院FKzifFS0 Ks為防滑系數(shù)，設(shè)計(jì)中為防滑系數(shù)，設(shè)計(jì)中可取可取Ks =1.11.3。i為接合為接合面數(shù)，面數(shù)，z為螺栓個(gè)數(shù)。為螺栓個(gè)數(shù)。（1 1）采用）采用受拉普通螺栓連接受拉普通螺栓連接時(shí)：時(shí)：機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2022-5-31School of Mechatronics Engineering, UESTC78FF連

33、接的載荷連接的載荷螺栓的受力螺栓的受力（2 2）采用）采用受剪鉸制孔用螺栓聯(lián)接受剪鉸制孔用螺栓聯(lián)接時(shí)：時(shí)：螺栓受到剪切和擠壓，被連接件受到擠壓。螺栓受到剪切和擠壓，被連接件受到擠壓。izFFS 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院 連接處破壞的形式連接處破壞的形式剪切破壞剪切破壞 沿螺栓桿的剪切面剪斷。沿螺栓桿的剪切面剪斷。擠壓破壞擠壓破壞 螺栓桿和孔壁的擠壓破壞。螺栓桿和孔壁的擠壓破壞。拉伸破壞拉伸破壞 被連接件因螺栓連接，在通孔被連接件因螺栓連接，在通孔處截面受到削弱，應(yīng)力增大，易被處截面受到削弱，應(yīng)力增大，易被拉斷。拉斷。（2 2）采用）采用受剪鉸制孔用螺栓連接受剪鉸制孔用螺栓連接時(shí)：時(shí)：機(jī)

34、械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2.受扭轉(zhuǎn)力矩的螺栓組連接受扭轉(zhuǎn)力矩的螺栓組連接在在T作用下，底板有繞通過(guò)螺栓組中心作用下，底板有繞通過(guò)螺栓組中心的軸線的軸線OO旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，每個(gè)螺栓連接旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，每個(gè)螺栓連接都受有橫向力。都受有橫向力。兩種連接方式：兩種連接方式：受拉普通螺栓連接受拉普通螺栓連接受剪鉸制孔用螺栓連接受剪鉸制孔用螺栓連接機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院假設(shè)：各螺栓連接的預(yù)緊力相同，接合面的摩擦力集中假設(shè)：各螺栓連接的預(yù)緊力相同，接合面的摩擦力集中作用在各螺栓中心處，與螺栓中心至底板旋轉(zhuǎn)中心的連作用在各螺栓中心處，與螺栓中心至底板旋轉(zhuǎn)中心的連線垂直。線垂直。（1 1）采用）采用受拉

35、普通螺栓連接受拉普通螺栓連接時(shí)：時(shí)：TO0fF1 2 3 4 510 9 8 7 61r機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院ziiszsrfTKrrrfTKF1210TKrrrfFsz210根據(jù)平衡條件及防止接觸面滑移條件：根據(jù)平衡條件及防止接觸面滑移條件： ziisrfTKF1min,0TO0fF1 2 3 4 510 9 8 7 61r機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院 假設(shè)底板為假設(shè)底板為剛體剛體，各螺栓的工作載荷與其中心至底，各螺栓的工作載荷與其中心至底板旋轉(zhuǎn)中心的連線垂直，各螺栓的板旋轉(zhuǎn)中心的連線垂直，各螺栓的剪切剛度相同剪切剛度相同。忽略。忽略連接中的預(yù)緊力和摩擦力。連接中的預(yù)緊力和摩擦力。（2 2）采用）采用受剪鉸制孔用螺栓連接受剪鉸制孔用螺栓連接時(shí)：時(shí)：TO1sF1 2 3 4 510 9 8 7 61r10sF10r4sF4r機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院TO1sF1 2