螺紋連接與螺旋傳動(dòng)課件

第五章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)§5-1螺紋§5-2螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件§5-3螺紋連接的預(yù)緊§5-6螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算§5-5螺紋組連接的設(shè)計(jì)§5-8提高螺紋連接強(qiáng)度的措施§5-7螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力§5-9螺旋傳動(dòng)§5-4螺紋連接的防松第五章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)§5-1螺紋§5-2螺紋連接的

螺紋的類型與特點(diǎn)1機(jī)械系統(tǒng)中的連接有兩大類：動(dòng)連接：機(jī)器工作時(shí)，被連接的零部件之間可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接；螺紋的類型與特點(diǎn)1機(jī)械系統(tǒng)中的連接有兩大類：動(dòng)連接：機(jī)器工

螺紋的類型與特點(diǎn)1靜連接：機(jī)器工作時(shí)，被連接的零部件之間不允許產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接；靜連接可分為可拆連接和不可拆連接?？刹疬B接：不需毀壞連接中的零件就可拆開的連接，可多次拆裝而不影響使用性能。如螺紋連接、鍵連接、銷釘連接等。不可拆連接：至少必須毀壞連接中的某一部分才能拆開的連接。常見的有鉚接、焊接和膠結(jié)等。螺紋的類型與特點(diǎn)1靜連接：機(jī)器工作時(shí)，被連接的零部件之間不1.

按回轉(zhuǎn)體內(nèi)外表面分：內(nèi)螺紋、外螺紋一、螺紋的分類

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1外螺紋內(nèi)螺紋1.按回轉(zhuǎn)體內(nèi)外表面分：內(nèi)螺紋、外螺紋一、螺紋的分類螺2.

按螺紋旋向分：左旋螺紋（反扣）、右旋螺紋（正扣）

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)12.按螺紋旋向分：左旋螺紋（反扣）、右旋螺紋（正扣）螺3.

按螺紋用途分：連接螺紋、傳動(dòng)螺紋

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1連接螺紋傳動(dòng)螺紋連接用螺紋的當(dāng)量摩擦角較大，有利于實(shí)現(xiàn)可靠連接；傳動(dòng)用螺紋的當(dāng)量摩擦角較小，有利于提高傳動(dòng)的效率。3.按螺紋用途分：連接螺紋、傳動(dòng)螺紋螺紋螺紋的類型與特4.

按螺旋線線數(shù)分：?jiǎn)尉€螺紋、多線螺紋

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1單線螺紋（n=1）多線螺紋（n≤4）

S=nPS=2PPSPS=PSP4.按螺旋線線數(shù)分：?jiǎn)尉€螺紋、多線螺紋螺紋螺紋的類型與5.

按母體形狀分：圓柱螺紋、圓錐螺紋

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1圓柱螺紋圓錐螺紋5.按母體形狀分：圓柱螺紋、圓錐螺紋螺紋螺紋的類型與特6.

按尺寸單位制分：米制螺紋、英制螺紋7.

按螺紋牙型分：三角形螺紋、管螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋、鋸齒形螺紋

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)16.按尺寸單位制分：米制螺紋、英制螺紋7.按螺紋牙型分：

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1粗牙細(xì)牙細(xì)牙粗牙：常用于連接牙型細(xì)牙：常用于薄壁零件的連接、受動(dòng)載荷零件的連接及微調(diào)裝置的調(diào)節(jié)螺紋。優(yōu)點(diǎn)：升角小，小徑大，自鎖性能更好，抗拉、抗剪強(qiáng)度高。缺點(diǎn)：牙小，相同載荷下磨損快，易脫口。螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1粗牙細(xì)牙細(xì)牙粗牙：常用于連接牙型螺紋的類型與特點(diǎn)2二、普通螺紋的主要參數(shù)大徑d－即螺紋的公稱直徑。小徑d1－常用于連接的強(qiáng)度計(jì)算。中徑d2－常用于連接的幾何計(jì)算。螺距P－螺紋相鄰兩個(gè)牙型上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。牙型角a－螺紋軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。線數(shù)n－螺紋的螺旋線數(shù)目。導(dǎo)程S－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，S=nP。升角－螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。

螺紋升角的計(jì)算式為：螺紋的類型與特點(diǎn)2二、普通螺紋的主要參數(shù)大徑d－即螺紋的公稱螺紋的類型與特點(diǎn)2升角的計(jì)算式為：

螺紋升角

－中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角螺紋的類型與特點(diǎn)2升角的計(jì)算式為：螺紋升角－中徑圓連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基本類型

除上述連接的基本類型外，在機(jī)器中，還有一些特殊結(jié)構(gòu)的螺紋連接。如：T型槽螺栓連接、吊環(huán)螺釘連接和地腳螺栓連接等。說明

連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基本類型

連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基本類型

調(diào)整螺釘T型槽螺栓連接滑道式連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件2二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件

螺紋連接的類型很多，在機(jī)械制造中常見的螺紋連接件的結(jié)構(gòu)型式和尺寸都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用。虛擬現(xiàn)實(shí)中的螺紋連接件

螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件2二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件螺紋連接的類紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊

大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí)都需要擰緊，使之在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。

增強(qiáng)連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。

擰緊后螺紋連接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超過其材料的屈服極限ss的80%。

預(yù)緊力：

預(yù)緊的目的：

預(yù)緊力的確定原則：

對(duì)于一般連接用的鋼制螺栓連接的預(yù)緊力F0，推薦按下列關(guān)系確定：

碳素鋼螺栓：F0≈(0.6~0.7)σsA1

合金鋼螺栓：F0≈(0.5~0.6)σsA1

式中：σs—螺栓材料的屈服極限，單位MPa；A1—螺栓危險(xiǎn)截面的面積，單位mm2，A1≈πd12/4。紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí)

1.

利用控制擰緊力矩的方法來控制預(yù)緊力的大小。通常可采用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手。紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊

注意：對(duì)于重要的連接，應(yīng)盡可能不采用直徑過小(＜M12)的螺栓。

預(yù)緊力的控制：

預(yù)緊力和預(yù)緊力矩之間的關(guān)系：詳細(xì)推導(dǎo)

測(cè)力矩扳手定力矩扳手指示刻度彈性元件1.利用控制擰緊力矩的方法來控制預(yù)緊力的大小。通常可采

2.

對(duì)于重要的螺栓連接，也可以采用測(cè)定螺栓伸長的方法來控制預(yù)緊力。

采用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手控制預(yù)緊力，準(zhǔn)確性較差，也不適用于大型的螺栓連接。為此，可采用測(cè)定螺栓伸長量的方法來控制預(yù)緊力。紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊

其中Cb為螺栓的剛度系數(shù)，N/mm。2.對(duì)于重要的螺栓連接，也可以采用測(cè)定螺栓伸長的方法來螺紋連接的防松螺紋連接的預(yù)緊

螺母擰緊機(jī)

3.通過測(cè)量螺母轉(zhuǎn)角控制預(yù)緊力，根據(jù)需要的預(yù)緊力計(jì)算出螺母轉(zhuǎn)角，擰緊時(shí)量出螺母轉(zhuǎn)角就可達(dá)到控制預(yù)緊力的目的。其中：Cb為螺栓的剛度；

Cm為被連接件剛度；

F0為預(yù)緊力；

P為螺距。螺紋連接的防松螺紋連接的預(yù)緊螺母擰緊機(jī)3.通過測(cè)量螺螺紋連接的防松螺紋連接的預(yù)緊

4.

通過拉伸器控制預(yù)緊力，拉伸器給螺栓施加拉力，使之伸長，然后輕輕旋緊螺母，待撤去拉力后，由于螺栓的收縮就可在連接中產(chǎn)生和拉力相等的預(yù)緊力。該方法施加預(yù)緊力時(shí)無摩擦力，控制精度高。螺栓液壓拉伸器工作原理螺紋連接的防松螺紋連接的預(yù)緊4.通過拉伸器控制預(yù)緊力，拉螺紋連接的防松螺紋連接的防松

螺紋連接一般都能滿足自鎖條件不會(huì)自動(dòng)松脫。但在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下，或在高溫或溫度變化較大的情況下，螺紋連接中的預(yù)緊力和摩擦力會(huì)逐漸減小或可能瞬時(shí)消失，導(dǎo)致連接失效。防松的根本問題在于防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。按工作原理的不同，防松方法分為摩擦防松、機(jī)械防松、永久防松等。此外還有一個(gè)特殊的防松方法為結(jié)構(gòu)防松—唐氏螺紋防松。

螺紋連接的防松螺紋連接的防松螺紋連接一般都螺紋連接的防松螺紋連接的防松1、摩擦防松：對(duì)頂螺母、彈簧墊圈、自鎖螺母、尼龍圈鎖緊螺母等

對(duì)頂螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松1、摩擦防松：螺紋連接的防松螺紋連接的防松

彈簧墊圈螺紋連接的防松螺紋連接的防松彈簧墊圈螺紋連接的防松螺紋連接的防松

自鎖螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松自鎖螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松

尼龍圈鎖緊螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松尼龍圈鎖緊螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松2、機(jī)械防松：開口銷、帶翅墊片、止動(dòng)墊片、串連鋼絲等

開口銷螺紋連接的防松螺紋連接的防松2、機(jī)械防松：螺紋連接的防松螺紋連接的防松

帶翅墊片螺紋連接的防松螺紋連接的防松帶翅墊片螺紋連接的防松螺紋連接的防松

止動(dòng)墊片螺紋連接的防松螺紋連接的防松止動(dòng)墊片螺紋連接的防松螺紋連接的防松

串聯(lián)鋼絲螺紋連接的防松螺紋連接的防松串聯(lián)鋼絲螺紋連接的防松螺紋連接的防松3、永久防松：鉚沖防松、在旋合螺紋間涂膠防松等

沖點(diǎn)法螺紋連接的防松螺紋連接的防松3、永久防松：螺紋連接的防松螺紋連接的防松

粘合法螺紋連接的防松螺紋連接的防松粘合法螺紋連接的防松螺紋連接的防松

焊點(diǎn)法螺紋連接的防松螺紋連接的防松焊點(diǎn)法螺紋連接的防松螺紋連接的防松4、結(jié)構(gòu)防松（唐氏螺紋防松）—唐宗才

唐氏螺紋同時(shí)具有左旋和右旋螺紋的特點(diǎn)。工作支承面上的螺母稱為緊固螺母，非支承面上的螺母稱為鎖緊螺母。唐氏螺紋緊固件利用螺紋自身矛盾，以松動(dòng)制約松動(dòng)，起到“以毒攻毒”的效果。它的發(fā)明標(biāo)志著緊固件領(lǐng)域中的振松問題得到突破性的進(jìn)展。該方法已經(jīng)被編入《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》化工版，成大先主編。螺紋連接的防松螺紋連接的防松4、結(jié)構(gòu)防松（唐螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)螺栓組連接時(shí)，關(guān)鍵是連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它是根據(jù)被連接件的結(jié)構(gòu)和連接的用途(接合面形狀)，首先確定螺栓數(shù)目和分布形式，然后確定螺栓連接結(jié)構(gòu)尺寸。一、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

確定尺寸時(shí)：一般連接（不重要的連接），采用類比法。

重要連接，根據(jù)連接的工作載荷，分析各螺栓的受力情況，找出受力最大的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度校核。大多數(shù)機(jī)械中螺栓都是成組使用的。

螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的，在于合理地確定連接接合面的幾何形狀和螺栓的布置形式，力求各螺栓和連接接合面受力均勻，便于加工和裝配。為此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面的問題。（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則）螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)螺栓組連螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)為了便于加工制造和對(duì)稱布置螺栓，保證連接結(jié)合面受力均勻，通常連接結(jié)合面的幾何形狀都設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀。

螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)為了便于加工制造和對(duì)稱布置螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓布置應(yīng)使各螺栓的受力合理。說明

a)對(duì)于鉸制孔用螺栓連接，不要在平行于工作載荷的方向上成排布置8個(gè)螺栓以上，以免載荷分布過于不均。

b)當(dāng)螺栓連接承受彎矩或轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)使螺栓的位置適當(dāng)靠近連接接合面的邊緣，以減小螺栓的受力。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓布置應(yīng)使各螺栓的受力合螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

c)當(dāng)同時(shí)承受軸向載荷和較大的橫向載荷時(shí)，采用抗剪零件來承受橫向載荷。減載鍵減載套筒減載銷螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)c)當(dāng)同時(shí)承螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。說明

a)根據(jù)扳手所需活動(dòng)空間的大小來決定。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

b)對(duì)于壓力容器等緊密性要求高的重要連接，螺栓的間距t0不得大于表中所推薦的數(shù)值。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)b)對(duì)于壓力螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

為了便于在圓周上鉆孔時(shí)的分度和畫線，通常分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目取成4、6、8等偶數(shù)。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)為了便于在圓周上鉆孔時(shí)螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)避免螺栓承受附加的彎曲載荷。說明

為避免附加彎曲載荷(偏心載荷)在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，被聯(lián)接件與螺母或螺栓頭接觸表面處需要加工。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)避免螺栓承受附加的彎曲載荷螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)21．受橫向載荷2．受轉(zhuǎn)矩3．受軸向載荷4．受傾覆力矩

受力分析的目的：根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)和受載情況，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以便進(jìn)行螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。

受力分析時(shí)所作假設(shè)：所有螺栓的材料、直徑、長度和預(yù)緊力均相同；受載后連接接合面仍保持為平面。

受力分析的類型：二、螺栓組連接的受力分析螺栓組的對(duì)稱中心與連接接合面的形心重合；

螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)21．受橫向載荷2．受轉(zhuǎn)矩3．受軸向載荷4．螺紋連接組的設(shè)計(jì)3

（1）對(duì)于鉸制孔用螺栓連接（圖b），每個(gè)螺栓所受工作剪力為：

（2）對(duì)于普通螺栓連接（圖a），按預(yù)緊后接合面間所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷的要求，有：

式中：z為螺栓數(shù)目。

圖示為由四個(gè)螺栓組成的受橫向載荷的螺栓組連接。1．受橫向載荷的螺栓組連接或

Ks為防滑系數(shù)，設(shè)計(jì)中可取Ks=1.1~1.3。螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)3（1）對(duì)于鉸制孔用螺栓連接（圖b）螺紋連接組的設(shè)計(jì)3

螺栓組連接的設(shè)計(jì)F∑F∑

F0=100N，z=3，f=0.15，Ks=1.2。求F∑=?不滑移條件：普通螺栓連接螺紋連接組的設(shè)計(jì)3螺栓組連接的設(shè)計(jì)F∑F∑F0=100螺紋連接組的設(shè)計(jì)4

采用普通螺栓和鉸制孔用螺栓組成的螺栓組受轉(zhuǎn)矩時(shí)的受力情況是不同的。2．受轉(zhuǎn)矩的螺栓組連接

采用普通螺栓，是靠連接預(yù)緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力矩來抵抗轉(zhuǎn)矩T。

采用鉸制孔用螺栓，是靠螺栓的剪切和螺栓與孔壁的擠壓作用來抵抗轉(zhuǎn)矩T。

螺栓組連接的設(shè)計(jì)保證一定的安全程度，或是考慮到摩擦力矩的不穩(wěn)定性螺紋連接組的設(shè)計(jì)4采用普通螺栓和鉸制孔用螺栓組螺紋連接組的設(shè)計(jì)4

螺栓組連接的設(shè)計(jì)T=10N·m，z=6，求Fmax=?

160120r1r2r1=60mm，r2=100mm鉸制孔用螺栓連接螺紋連接組的設(shè)計(jì)4螺栓組連接的設(shè)計(jì)T=10N·m，z=6，螺紋連接組的設(shè)計(jì)53．受軸向載荷的螺栓組連接

若作用在螺栓組上軸向總載荷FΣ作用線與螺栓軸線平行，并通過螺栓組的對(duì)稱中心，則各個(gè)螺栓受載相同，每個(gè)螺栓所受軸向工作載荷為：

通常，各個(gè)螺栓還承受預(yù)緊力F0的作用，當(dāng)連接要有保證的殘余預(yù)緊力為F1時(shí)，每個(gè)螺栓所承受的總載荷F2為。F2=F1+F

螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)53．受軸向載荷的螺栓組連接若作螺紋連接組的設(shè)計(jì)64．受傾覆力矩的螺栓組連接

傾覆力矩M作用在連接接合面的一個(gè)對(duì)稱面內(nèi)，底板在承受傾覆力矩之前，螺栓已擰緊并承受預(yù)緊力F0。

作用在底板兩側(cè)的合力矩與傾覆力矩M平衡，即：

由此可以求出最大工作載荷：

螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)64．受傾覆力矩的螺栓組連接傾螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓的總拉力：

為防止結(jié)合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙，要求：

底板受傾覆力矩后，在軸線O-O左側(cè)，螺栓與地基的工作點(diǎn)分別移至B1

和C1

，兩者作用在底板上的合力為F。

受傾覆力矩的底板螺栓組連接的受力過程可用右圖表示。

在軸線O-O

右側(cè)，螺栓與地基的工作點(diǎn)分別移至B2

和C2

，兩者作用在底板上的合力為

Fm

。在傾覆力矩作用前，螺栓和地基的工作點(diǎn)都處于A點(diǎn)。

螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓的總拉力：為防止結(jié)合面受壓螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)160120yyxxL1

L2繞軸y-y受傾覆力矩M=10N·m，求Fmax=?

L1=80若繞軸x-x受傾覆力矩M=10N·m,求Fmax=?

L2=60螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)160120yyxxL1螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)

圖示支座用4個(gè)普通螺栓連接，已知P=5600N，夾角a=45，h=320mm，L=140mm，b=150mm，取摩擦系數(shù)f=0.15，防滑系數(shù)Ks=1.2，試設(shè)計(jì)螺栓連接。150P140LL螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)圖示支座用4個(gè)普通螺螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)M▲PbacosPPV=asinPPH=軸向載荷:橫向載荷:傾覆力矩:螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)M▲PbacosPPV=a螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算是螺紋連接設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

根據(jù)連接的的工作情況，可將螺栓按受力形式分為受拉螺栓和受剪螺栓。螺紋連接失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

對(duì)受拉（軸向力，包括預(yù)緊力）螺栓，主要失效形式為螺紋部分的塑性變形或斷裂；經(jīng)常裝拆時(shí)會(huì)因磨損而發(fā)生滑扣，故其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要保證螺栓桿有足夠的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度。

對(duì)于受橫向載荷的鉸制孔螺栓，主要失效形式為螺桿被剪斷，螺桿或孔壁貼合面被壓潰，故其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)保證螺栓桿和被連接件具有足夠的剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度。

螺栓連接的計(jì)算主要是確定螺紋小徑d1，然后按照標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋的公稱直徑（大經(jīng)）d等。

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

30.52.6752.459公稱直徑（大徑）粗牙細(xì)牙Dd螺距P中徑D2d2小徑

D1d1螺距P40.73.5453.24250.83.5454.1340.350.5615.3504.91881.257.1886.647101.59.0268.376

1.25,10.75121.7510.86310.106

1.5,1.250.5(14)212.70111.8351.5,116214.70113.835(18)2.516.37615.294202.518.37617.294(20)2.520.37619.29424322.05220.752(27)325.05223.752303.527.72726.2112,1.5,1注：括號(hào)內(nèi)的公稱直徑為第二系列螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算主要與連接的裝配情況（不預(yù)緊或預(yù)緊）、外載荷的性質(zhì)和材料性能等有關(guān)。

螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算的目的是根據(jù)強(qiáng)度條件確定螺栓直徑，而螺栓和螺母的螺紋牙及其他各部分尺寸均按標(biāo)準(zhǔn)選定。一、松螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算二、緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算1．僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接3．受軸向載荷的緊螺栓連接2．承受工作剪力的緊螺栓連接詳細(xì)推導(dǎo)

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算21．僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接預(yù)緊力引起的拉應(yīng)力：螺牙間的摩擦力矩引起的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：強(qiáng)度條件：根據(jù)第四強(qiáng)度理論，螺栓在預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力:

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)式：對(duì)于M10~M64螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算21．僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接預(yù)緊力引起的螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算42．承受工作剪力的緊螺栓連接

a)采用鉸制孔用螺栓抗剪切來承受載荷的。螺栓桿與孔壁之間無間隙，接觸表面受擠壓。在連接結(jié)合面處，螺栓桿則受剪切。螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為：螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為：式中：F－螺栓所受的工作剪力，單位為N；

d0－螺栓剪切面的直徑（可取螺栓孔直徑），單位為mm；

Lmin－螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，單位為mm；設(shè)計(jì)時(shí)

應(yīng)使Lmin≥1.25d0

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算取螺栓與孔壁材料中許用擠壓應(yīng)力最小者螺栓材料許用切應(yīng)力螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算42．承受工作剪力的緊螺栓連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算4

b)采用普通螺栓抗剪切來承受載荷的。

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算比如，當(dāng)連接承受較大的橫向載荷F時(shí)，為使結(jié)合面不發(fā)生滑移要求F0≥F／f（f=0.2），則有F0≥5F

，即需要較大的預(yù)緊力，因而需要大幅度地增加螺栓直徑。為減小螺栓直徑的增加，可采用減載措施。說明強(qiáng)度條件：

此時(shí)轉(zhuǎn)化為僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接問題設(shè)計(jì)式：螺栓桿與孔壁之間有間隙。

為了使保證一定的安全程度，或是考慮到摩擦力的不穩(wěn)定性，引入Ks放大工作載荷F螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算4b)采用普通螺栓抗剪切來承螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算4

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算4螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算33．受軸向載荷的緊螺栓連接

螺栓預(yù)緊力F0后，在工作拉力F的作用下，螺栓的總拉力F2=?式中F1為殘余預(yù)緊力，為保證連接的緊密性，應(yīng)使F1＞0，一般根據(jù)連接的性質(zhì)確定F1的大小。詳細(xì)分析

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

推薦采用的F1大小為：對(duì)于有緊密性要求的連接：F1=(1.5~1.8)F；對(duì)于一般連接：工作載荷穩(wěn)定時(shí)，F(xiàn)1=(0.2~0.6)F；

工作載荷不穩(wěn)定時(shí)，F(xiàn)1=(0.6~1.0)F；對(duì)于地腳螺栓連接，F(xiàn)1≥F螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算33．受軸向載荷的緊螺栓連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3

為使工作載荷作用后，連接結(jié)合面間有殘余預(yù)緊力F1存在，要求螺栓連接的預(yù)緊力F0為：

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算這時(shí)螺栓的總拉力為：螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3為使工作載荷作用后，連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算總拉力：預(yù)緊力：式中：為螺栓的相對(duì)剛度，其取值范圍為0~1。

一般設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)墊片材料的不同使用以下推薦數(shù)據(jù)：金屬墊片（或無墊片）：0.2~0.3；皮革墊片，0.7；銅皮石棉墊片，0.8；橡膠墊片，0.9。

注：若已知Cb和Cm，且當(dāng)F0保持不變時(shí)，為防止被連接件間不出現(xiàn)縫隙，求所螺栓所能承受的最大軸向工作載荷Fmax？螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算總拉力：預(yù)緊力：式中：螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算例1、如圖所示為某受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接的載荷變形圖：

（1）當(dāng)工作載荷為1000N時(shí)，求螺栓所受總拉力及被聯(lián)接件間殘余預(yù)緊力。

（2）若被聯(lián)接件間不出現(xiàn)縫隙，最大工作載荷是多少？解：螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算例1、如圖所示為某受螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算例2、一受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，已知預(yù)緊力F0=6500N，被聯(lián)接件剛度Cm=0.8，螺栓剛度Cb=0.5Cm。由于密封要求，需使得殘余預(yù)緊力F1=1.5F，F(xiàn)是聯(lián)接所受的軸向工作載荷。試確定：該聯(lián)接所能承受的最大工作載荷F，并確定該螺栓所受的總拉力F2，并畫出受力變形圖。螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算例2、一受軸向工作載螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算靜強(qiáng)度條件：疲勞強(qiáng)度校核對(duì)于受軸向載荷的緊螺栓連接，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可先根據(jù)受載荷情況，求出F，再根據(jù)連接工作要求選擇F1值，然后計(jì)算F2。考慮到螺栓在總拉力F2的作用下可能需要補(bǔ)充擰緊，故參照之前僅受預(yù)緊力問題，將總拉力F2增大30%以考慮扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的影響。對(duì)于受軸向變載荷的緊螺栓連接，除進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算外，還要對(duì)螺栓進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的校核。螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算靜強(qiáng)度條件：疲勞強(qiáng)度校螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算承受軸向變載荷的緊螺栓連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算承受軸向變載荷的緊螺栓螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接件常用材料的疲勞極限螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接件常用材料的疲國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了螺紋連接件的性能等級(jí)。螺栓、螺柱、螺釘?shù)男阅艿燃?jí)分為10級(jí)，螺母的性能等級(jí)分為7級(jí)。在一般用途的設(shè)計(jì)中，通常選用4.8級(jí)左右的螺栓，在重要的或有特殊要求設(shè)計(jì)中的螺紋連接件，要選用高的性能等級(jí)，如在壓力容器中常采用8.8級(jí)的螺栓。螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力一、螺紋連接件材料

常用的螺紋連接件材料為Q215、Q235、35、45等碳素鋼。當(dāng)強(qiáng)度要求高時(shí)，還可采用合金鋼，如15Cr、40Cr、30CrMnSi等。性能等級(jí)二、螺紋連接件的許用應(yīng)力1．螺紋連接件的許用拉應(yīng)力2．螺紋連接件的許用剪應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力3．螺紋連接件的安全系數(shù)說明（被連接件為鋼）（被連接件為鑄鐵）

普通墊圈材料，采用Q235、15鋼、35鋼，彈簧墊圈，采用65Mn。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了螺紋連接件的性能等級(jí)。螺栓、螺柱、螺釘?shù)男月菁y連接件的材料與許用應(yīng)力螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力

螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力

螺栓表示：Md×ld：大徑（公稱直徑）l：公稱長度螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力螺栓表提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施以螺栓連接為例，螺栓連接的強(qiáng)度主要取決于螺栓的強(qiáng)度，因此，提高螺栓的強(qiáng)度，將大大提高連接系統(tǒng)的可靠性。影響螺栓強(qiáng)度的因素主要有以下幾個(gè)方面，或從以下幾個(gè)方面提高螺栓強(qiáng)度。改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅減小應(yīng)力集中的影響采用合理的制造工藝

提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施以螺栓連接為提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施1.

降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅

分析殘余預(yù)緊力：應(yīng)力幅：提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施1.降低影響螺提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施2.

改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象

均載螺母提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施2.改善螺紋牙提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施鋼絲螺套

它是為保護(hù)有色金屬螺紋孔而發(fā)展的嵌入件，主要用于螺釘連接。因它具有一定的彈性，可起到均載的作用，也可起到減振作用，故能顯著提高螺紋連接件的疲勞強(qiáng)度。提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施鋼絲螺套提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施3.

減小應(yīng)力集中的影響

分析提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施3.減小應(yīng)力集提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施4.

采用合理的制造工藝

采用冷鐓螺栓頭部和滾壓螺紋，其疲勞強(qiáng)度比車制螺栓約提高30％~40%，如果熱處理后（氮化、氰化等）再經(jīng)滾壓的效果更好，疲勞強(qiáng)度可提高70%~100%。提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施4.采用合理的螺旋傳動(dòng)1第五章作業(yè)

習(xí)題：5-4、5-8、5-9螺旋傳動(dòng)1第五章作業(yè)習(xí)題：5-4、5-8、提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施

軸向螺紋滾壓切向螺紋滾壓徑向螺紋滾壓搓絲滾絲提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施軸向螺紋滾壓切螺旋傳動(dòng)1螺旋傳動(dòng)一、螺旋傳動(dòng)的類型和應(yīng)用

螺旋傳動(dòng)是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞動(dòng)力。

螺旋傳動(dòng)常見的運(yùn)動(dòng)形式有：螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)或螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。

a)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)（多用于機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中）螺旋傳動(dòng)1螺旋傳動(dòng)一、螺旋傳動(dòng)的類型和應(yīng)用螺旋傳螺旋傳動(dòng)1螺旋傳動(dòng)

b)螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)（多用于螺旋起重器或螺旋壓力機(jī)中）螺旋傳動(dòng)1螺旋傳動(dòng)b)螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)（多用于螺螺旋傳動(dòng)1螺旋傳動(dòng)傳力螺旋傳導(dǎo)螺旋調(diào)整螺旋2.

螺旋傳動(dòng)按其螺旋副摩擦性質(zhì)的不同，又可分為：說明滑動(dòng)螺旋滾動(dòng)螺旋靜壓螺旋說明1.

螺旋傳動(dòng)按其用途不同，可分為以下三種類型:

螺旋機(jī)構(gòu)在機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、起重設(shè)備、鍛壓機(jī)械、測(cè)量?jī)x器、工具、夾具、玩具及其他工業(yè)裝備中有著廣泛的應(yīng)用。

滑動(dòng)螺旋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，易于自鎖，但其主要缺點(diǎn)是摩擦阻力大、傳動(dòng)效率低（一般為30%~40%）、磨損快、傳動(dòng)精度低等。相反，滾動(dòng)螺旋和靜壓螺旋的摩擦阻力小、傳動(dòng)效率高（一般為90%以上），但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是靜壓螺旋還需要供油系統(tǒng)。因此只有在高精度、高效率的重要傳動(dòng)中才宜采用，如數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)床、測(cè)試裝置或自動(dòng)控制系統(tǒng)中的螺旋傳動(dòng)等。本節(jié)重點(diǎn)討論滑動(dòng)螺旋的設(shè)計(jì)和計(jì)算。螺旋傳動(dòng)1螺旋傳動(dòng)傳力螺旋傳導(dǎo)螺旋調(diào)整螺旋2.螺旋螺旋傳動(dòng)2二、滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)和材料1．滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)整體螺母組合螺母剖分螺母螺母結(jié)構(gòu):

滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)主要是指螺桿、螺母的固定和支承的結(jié)構(gòu)形式。螺旋傳動(dòng)的工作剛度與精度等和支承結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。

螺桿的材料要有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。螺母的材料除了要有足夠的強(qiáng)度外，還要求在與螺桿材料相配合時(shí)摩擦系數(shù)小和耐磨。2．滑動(dòng)螺旋的材料說明

螺旋傳動(dòng)組合螺母螺旋傳動(dòng)2二、滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)和材料1．滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)整體螺母螺旋傳動(dòng)3三、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要失效形式:螺紋牙的磨損

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按抗磨損確定直徑，選擇螺距；校核螺桿、螺母強(qiáng)度等。設(shè)計(jì)方法和步驟：1．耐磨性計(jì)算

滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面上的壓力，其強(qiáng)度條件：設(shè)計(jì)公式：令則得：一般值越大，螺母越厚，螺紋工作圈數(shù)u越多。。式中:30o鋸齒形螺紋矩形和梯形螺紋螺紋工作高度

螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)3三、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要失效形式:螺紋牙螺旋傳動(dòng)4

依據(jù)計(jì)算出的螺紋中徑，按螺紋標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的直徑和螺距。驗(yàn)算：若不滿足要求，則增大螺距。對(duì)有自鎖性要求的螺旋傳動(dòng)，應(yīng)校核自鎖條件：2．螺桿的強(qiáng)度計(jì)算

對(duì)于受力比較大的螺桿，需根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力：螺桿的強(qiáng)度條件：式中，F(xiàn)為螺桿所受的軸向壓力（或拉力），T為螺桿所受的扭矩，

螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)4依據(jù)計(jì)算出的螺紋中徑，按螺紋標(biāo)準(zhǔn)選擇合螺旋傳動(dòng)53．螺母螺牙的強(qiáng)度計(jì)算螺牙上的平均壓力為：F/u4．螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度計(jì)算5．螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算詳細(xì)說明詳細(xì)說明

對(duì)于支撐螺母，需要校核螺母本體的強(qiáng)度。

對(duì)于長徑比較大的受壓螺桿，需要校核壓桿的穩(wěn)定性，要求螺桿的工作壓力F要小于臨界載荷Fcr傳力螺旋傳導(dǎo)螺旋精密螺桿或水平安裝其危險(xiǎn)截面a–a

的剪切強(qiáng)度條件和彎曲強(qiáng)度條件分別為：

螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)53．螺母螺牙的強(qiáng)度計(jì)算螺牙上的平均壓力為：F/u4提高螺紋連接強(qiáng)度的措施考點(diǎn)問題

注：連接用螺紋常選用單線三角形螺紋，而傳動(dòng)用螺紋常選用多線梯形螺紋。三角形梯形螺旋副效率(旋入運(yùn)動(dòng))：螺旋副自鎖：當(dāng)量摩擦角：當(dāng)量摩擦系數(shù)：螺紋升角：螺旋副效率(旋出運(yùn)動(dòng))：提高螺紋連接強(qiáng)度的措施考點(diǎn)問題注：連接用螺紋常選用單線三第五章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)§5-1螺紋§5-2螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件§5-3螺紋連接的預(yù)緊§5-6螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算§5-5螺紋組連接的設(shè)計(jì)§5-8提高螺紋連接強(qiáng)度的措施§5-7螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力§5-9螺旋傳動(dòng)§5-4螺紋連接的防松第五章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)§5-1螺紋§5-2螺紋連接的

螺紋的類型與特點(diǎn)1機(jī)械系統(tǒng)中的連接有兩大類：動(dòng)連接：機(jī)器工作時(shí)，被連接的零部件之間可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接；螺紋的類型與特點(diǎn)1機(jī)械系統(tǒng)中的連接有兩大類：動(dòng)連接：機(jī)器工

螺紋的類型與特點(diǎn)1靜連接：機(jī)器工作時(shí)，被連接的零部件之間不允許產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接；靜連接可分為可拆連接和不可拆連接?？刹疬B接：不需毀壞連接中的零件就可拆開的連接，可多次拆裝而不影響使用性能。如螺紋連接、鍵連接、銷釘連接等。不可拆連接：至少必須毀壞連接中的某一部分才能拆開的連接。常見的有鉚接、焊接和膠結(jié)等。螺紋的類型與特點(diǎn)1靜連接：機(jī)器工作時(shí)，被連接的零部件之間不1.

按回轉(zhuǎn)體內(nèi)外表面分：內(nèi)螺紋、外螺紋一、螺紋的分類

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1外螺紋內(nèi)螺紋1.按回轉(zhuǎn)體內(nèi)外表面分：內(nèi)螺紋、外螺紋一、螺紋的分類螺2.

按螺紋旋向分：左旋螺紋（反扣）、右旋螺紋（正扣）

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)12.按螺紋旋向分：左旋螺紋（反扣）、右旋螺紋（正扣）螺3.

按螺紋用途分：連接螺紋、傳動(dòng)螺紋

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1連接螺紋傳動(dòng)螺紋連接用螺紋的當(dāng)量摩擦角較大，有利于實(shí)現(xiàn)可靠連接；傳動(dòng)用螺紋的當(dāng)量摩擦角較小，有利于提高傳動(dòng)的效率。3.按螺紋用途分：連接螺紋、傳動(dòng)螺紋螺紋螺紋的類型與特4.

按螺旋線線數(shù)分：?jiǎn)尉€螺紋、多線螺紋

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1單線螺紋（n=1）多線螺紋（n≤4）

S=nPS=2PPSPS=PSP4.按螺旋線線數(shù)分：?jiǎn)尉€螺紋、多線螺紋螺紋螺紋的類型與5.

按母體形狀分：圓柱螺紋、圓錐螺紋

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1圓柱螺紋圓錐螺紋5.按母體形狀分：圓柱螺紋、圓錐螺紋螺紋螺紋的類型與特6.

按尺寸單位制分：米制螺紋、英制螺紋7.

按螺紋牙型分：三角形螺紋、管螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋、鋸齒形螺紋

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)16.按尺寸單位制分：米制螺紋、英制螺紋7.按螺紋牙型分：

螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1粗牙細(xì)牙細(xì)牙粗牙：常用于連接牙型細(xì)牙：常用于薄壁零件的連接、受動(dòng)載荷零件的連接及微調(diào)裝置的調(diào)節(jié)螺紋。優(yōu)點(diǎn)：升角小，小徑大，自鎖性能更好，抗拉、抗剪強(qiáng)度高。缺點(diǎn)：牙小，相同載荷下磨損快，易脫口。螺紋螺紋的類型與特點(diǎn)1粗牙細(xì)牙細(xì)牙粗牙：常用于連接牙型螺紋的類型與特點(diǎn)2二、普通螺紋的主要參數(shù)大徑d－即螺紋的公稱直徑。小徑d1－常用于連接的強(qiáng)度計(jì)算。中徑d2－常用于連接的幾何計(jì)算。螺距P－螺紋相鄰兩個(gè)牙型上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。牙型角a－螺紋軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。線數(shù)n－螺紋的螺旋線數(shù)目。導(dǎo)程S－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，S=nP。升角－螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。

螺紋升角的計(jì)算式為：螺紋的類型與特點(diǎn)2二、普通螺紋的主要參數(shù)大徑d－即螺紋的公稱螺紋的類型與特點(diǎn)2升角的計(jì)算式為：

螺紋升角

－中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角螺紋的類型與特點(diǎn)2升角的計(jì)算式為：螺紋升角－中徑圓連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基本類型

除上述連接的基本類型外，在機(jī)器中，還有一些特殊結(jié)構(gòu)的螺紋連接。如：T型槽螺栓連接、吊環(huán)螺釘連接和地腳螺栓連接等。說明

連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基本類型

連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基本類型

調(diào)整螺釘T型槽螺栓連接滑道式連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件1螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件一、螺紋連接的基連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件2二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件

螺紋連接的類型很多，在機(jī)械制造中常見的螺紋連接件的結(jié)構(gòu)型式和尺寸都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用。虛擬現(xiàn)實(shí)中的螺紋連接件

螺紋連接的類型與標(biāo)準(zhǔn)連接件連接類型與標(biāo)準(zhǔn)件2二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件螺紋連接的類紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊

大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí)都需要擰緊，使之在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。

增強(qiáng)連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。

擰緊后螺紋連接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超過其材料的屈服極限ss的80%。

預(yù)緊力：

預(yù)緊的目的：

預(yù)緊力的確定原則：

對(duì)于一般連接用的鋼制螺栓連接的預(yù)緊力F0，推薦按下列關(guān)系確定：

碳素鋼螺栓：F0≈(0.6~0.7)σsA1

合金鋼螺栓：F0≈(0.5~0.6)σsA1

式中：σs—螺栓材料的屈服極限，單位MPa；A1—螺栓危險(xiǎn)截面的面積，單位mm2，A1≈πd12/4。紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí)

1.

利用控制擰緊力矩的方法來控制預(yù)緊力的大小。通?？刹捎脺y(cè)力矩扳手或定力矩扳手。紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊

注意：對(duì)于重要的連接，應(yīng)盡可能不采用直徑過小(＜M12)的螺栓。

預(yù)緊力的控制：

預(yù)緊力和預(yù)緊力矩之間的關(guān)系：詳細(xì)推導(dǎo)

測(cè)力矩扳手定力矩扳手指示刻度彈性元件1.利用控制擰緊力矩的方法來控制預(yù)緊力的大小。通?？刹?/p>

2.

對(duì)于重要的螺栓連接，也可以采用測(cè)定螺栓伸長的方法來控制預(yù)緊力。

采用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手控制預(yù)緊力，準(zhǔn)確性較差，也不適用于大型的螺栓連接。為此，可采用測(cè)定螺栓伸長量的方法來控制預(yù)緊力。紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊

其中Cb為螺栓的剛度系數(shù)，N/mm。2.對(duì)于重要的螺栓連接，也可以采用測(cè)定螺栓伸長的方法來螺紋連接的防松螺紋連接的預(yù)緊

螺母擰緊機(jī)

3.通過測(cè)量螺母轉(zhuǎn)角控制預(yù)緊力，根據(jù)需要的預(yù)緊力計(jì)算出螺母轉(zhuǎn)角，擰緊時(shí)量出螺母轉(zhuǎn)角就可達(dá)到控制預(yù)緊力的目的。其中：Cb為螺栓的剛度；

Cm為被連接件剛度；

F0為預(yù)緊力；

P為螺距。螺紋連接的防松螺紋連接的預(yù)緊螺母擰緊機(jī)3.通過測(cè)量螺螺紋連接的防松螺紋連接的預(yù)緊

4.

通過拉伸器控制預(yù)緊力，拉伸器給螺栓施加拉力，使之伸長，然后輕輕旋緊螺母，待撤去拉力后，由于螺栓的收縮就可在連接中產(chǎn)生和拉力相等的預(yù)緊力。該方法施加預(yù)緊力時(shí)無摩擦力，控制精度高。螺栓液壓拉伸器工作原理螺紋連接的防松螺紋連接的預(yù)緊4.通過拉伸器控制預(yù)緊力，拉螺紋連接的防松螺紋連接的防松

螺紋連接一般都能滿足自鎖條件不會(huì)自動(dòng)松脫。但在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下，或在高溫或溫度變化較大的情況下，螺紋連接中的預(yù)緊力和摩擦力會(huì)逐漸減小或可能瞬時(shí)消失，導(dǎo)致連接失效。防松的根本問題在于防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。按工作原理的不同，防松方法分為摩擦防松、機(jī)械防松、永久防松等。此外還有一個(gè)特殊的防松方法為結(jié)構(gòu)防松—唐氏螺紋防松。

螺紋連接的防松螺紋連接的防松螺紋連接一般都螺紋連接的防松螺紋連接的防松1、摩擦防松：對(duì)頂螺母、彈簧墊圈、自鎖螺母、尼龍圈鎖緊螺母等

對(duì)頂螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松1、摩擦防松：螺紋連接的防松螺紋連接的防松

彈簧墊圈螺紋連接的防松螺紋連接的防松彈簧墊圈螺紋連接的防松螺紋連接的防松

自鎖螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松自鎖螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松

尼龍圈鎖緊螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松尼龍圈鎖緊螺母螺紋連接的防松螺紋連接的防松2、機(jī)械防松：開口銷、帶翅墊片、止動(dòng)墊片、串連鋼絲等

開口銷螺紋連接的防松螺紋連接的防松2、機(jī)械防松：螺紋連接的防松螺紋連接的防松

帶翅墊片螺紋連接的防松螺紋連接的防松帶翅墊片螺紋連接的防松螺紋連接的防松

止動(dòng)墊片螺紋連接的防松螺紋連接的防松止動(dòng)墊片螺紋連接的防松螺紋連接的防松

串聯(lián)鋼絲螺紋連接的防松螺紋連接的防松串聯(lián)鋼絲螺紋連接的防松螺紋連接的防松3、永久防松：鉚沖防松、在旋合螺紋間涂膠防松等

沖點(diǎn)法螺紋連接的防松螺紋連接的防松3、永久防松：螺紋連接的防松螺紋連接的防松

粘合法螺紋連接的防松螺紋連接的防松粘合法螺紋連接的防松螺紋連接的防松

焊點(diǎn)法螺紋連接的防松螺紋連接的防松焊點(diǎn)法螺紋連接的防松螺紋連接的防松4、結(jié)構(gòu)防松（唐氏螺紋防松）—唐宗才

唐氏螺紋同時(shí)具有左旋和右旋螺紋的特點(diǎn)。工作支承面上的螺母稱為緊固螺母，非支承面上的螺母稱為鎖緊螺母。唐氏螺紋緊固件利用螺紋自身矛盾，以松動(dòng)制約松動(dòng)，起到“以毒攻毒”的效果。它的發(fā)明標(biāo)志著緊固件領(lǐng)域中的振松問題得到突破性的進(jìn)展。該方法已經(jīng)被編入《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》化工版，成大先主編。螺紋連接的防松螺紋連接的防松4、結(jié)構(gòu)防松（唐螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)螺栓組連接時(shí)，關(guān)鍵是連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它是根據(jù)被連接件的結(jié)構(gòu)和連接的用途(接合面形狀)，首先確定螺栓數(shù)目和分布形式，然后確定螺栓連接結(jié)構(gòu)尺寸。一、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

確定尺寸時(shí)：一般連接（不重要的連接），采用類比法。

重要連接，根據(jù)連接的工作載荷，分析各螺栓的受力情況，找出受力最大的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度校核。大多數(shù)機(jī)械中螺栓都是成組使用的。

螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的，在于合理地確定連接接合面的幾何形狀和螺栓的布置形式，力求各螺栓和連接接合面受力均勻，便于加工和裝配。為此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面的問題。（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則）螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)螺栓組連螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)為了便于加工制造和對(duì)稱布置螺栓，保證連接結(jié)合面受力均勻，通常連接結(jié)合面的幾何形狀都設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀。

螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)為了便于加工制造和對(duì)稱布置螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓布置應(yīng)使各螺栓的受力合理。說明

a)對(duì)于鉸制孔用螺栓連接，不要在平行于工作載荷的方向上成排布置8個(gè)螺栓以上，以免載荷分布過于不均。

b)當(dāng)螺栓連接承受彎矩或轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)使螺栓的位置適當(dāng)靠近連接接合面的邊緣，以減小螺栓的受力。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓布置應(yīng)使各螺栓的受力合螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

c)當(dāng)同時(shí)承受軸向載荷和較大的橫向載荷時(shí)，采用抗剪零件來承受橫向載荷。減載鍵減載套筒減載銷螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)c)當(dāng)同時(shí)承螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。說明

a)根據(jù)扳手所需活動(dòng)空間的大小來決定。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

b)對(duì)于壓力容器等緊密性要求高的重要連接，螺栓的間距t0不得大于表中所推薦的數(shù)值。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)b)對(duì)于壓力螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

為了便于在圓周上鉆孔時(shí)的分度和畫線，通常分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目取成4、6、8等偶數(shù)。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)為了便于在圓周上鉆孔時(shí)螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)避免螺栓承受附加的彎曲載荷。說明

為避免附加彎曲載荷(偏心載荷)在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，被聯(lián)接件與螺母或螺栓頭接觸表面處需要加工。螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)避免螺栓承受附加的彎曲載荷螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)

螺紋連接組的設(shè)計(jì)1螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)21．受橫向載荷2．受轉(zhuǎn)矩3．受軸向載荷4．受傾覆力矩

受力分析的目的：根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)和受載情況，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以便進(jìn)行螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。

受力分析時(shí)所作假設(shè)：所有螺栓的材料、直徑、長度和預(yù)緊力均相同；受載后連接接合面仍保持為平面。

受力分析的類型：二、螺栓組連接的受力分析螺栓組的對(duì)稱中心與連接接合面的形心重合；

螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)21．受橫向載荷2．受轉(zhuǎn)矩3．受軸向載荷4．螺紋連接組的設(shè)計(jì)3

（1）對(duì)于鉸制孔用螺栓連接（圖b），每個(gè)螺栓所受工作剪力為：

（2）對(duì)于普通螺栓連接（圖a），按預(yù)緊后接合面間所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷的要求，有：

式中：z為螺栓數(shù)目。

圖示為由四個(gè)螺栓組成的受橫向載荷的螺栓組連接。1．受橫向載荷的螺栓組連接或

Ks為防滑系數(shù)，設(shè)計(jì)中可取Ks=1.1~1.3。螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)3（1）對(duì)于鉸制孔用螺栓連接（圖b）螺紋連接組的設(shè)計(jì)3

螺栓組連接的設(shè)計(jì)F∑F∑

F0=100N，z=3，f=0.15，Ks=1.2。求F∑=?不滑移條件：普通螺栓連接螺紋連接組的設(shè)計(jì)3螺栓組連接的設(shè)計(jì)F∑F∑F0=100螺紋連接組的設(shè)計(jì)4

采用普通螺栓和鉸制孔用螺栓組成的螺栓組受轉(zhuǎn)矩時(shí)的受力情況是不同的。2．受轉(zhuǎn)矩的螺栓組連接

采用普通螺栓，是靠連接預(yù)緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力矩來抵抗轉(zhuǎn)矩T。

采用鉸制孔用螺栓，是靠螺栓的剪切和螺栓與孔壁的擠壓作用來抵抗轉(zhuǎn)矩T。

螺栓組連接的設(shè)計(jì)保證一定的安全程度，或是考慮到摩擦力矩的不穩(wěn)定性螺紋連接組的設(shè)計(jì)4采用普通螺栓和鉸制孔用螺栓組螺紋連接組的設(shè)計(jì)4

螺栓組連接的設(shè)計(jì)T=10N·m，z=6，求Fmax=?

160120r1r2r1=60mm，r2=100mm鉸制孔用螺栓連接螺紋連接組的設(shè)計(jì)4螺栓組連接的設(shè)計(jì)T=10N·m，z=6，螺紋連接組的設(shè)計(jì)53．受軸向載荷的螺栓組連接

若作用在螺栓組上軸向總載荷FΣ作用線與螺栓軸線平行，并通過螺栓組的對(duì)稱中心，則各個(gè)螺栓受載相同，每個(gè)螺栓所受軸向工作載荷為：

通常，各個(gè)螺栓還承受預(yù)緊力F0的作用，當(dāng)連接要有保證的殘余預(yù)緊力為F1時(shí)，每個(gè)螺栓所承受的總載荷F2為。F2=F1+F

螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)53．受軸向載荷的螺栓組連接若作螺紋連接組的設(shè)計(jì)64．受傾覆力矩的螺栓組連接

傾覆力矩M作用在連接接合面的一個(gè)對(duì)稱面內(nèi)，底板在承受傾覆力矩之前，螺栓已擰緊并承受預(yù)緊力F0。

作用在底板兩側(cè)的合力矩與傾覆力矩M平衡，即：

由此可以求出最大工作載荷：

螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)64．受傾覆力矩的螺栓組連接傾螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓的總拉力：

為防止結(jié)合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙，要求：

底板受傾覆力矩后，在軸線O-O左側(cè)，螺栓與地基的工作點(diǎn)分別移至B1

和C1

，兩者作用在底板上的合力為F。

受傾覆力矩的底板螺栓組連接的受力過程可用右圖表示。

在軸線O-O

右側(cè)，螺栓與地基的工作點(diǎn)分別移至B2

和C2

，兩者作用在底板上的合力為

Fm

。在傾覆力矩作用前，螺栓和地基的工作點(diǎn)都處于A點(diǎn)。

螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓的總拉力：為防止結(jié)合面受壓螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)160120yyxxL1

L2繞軸y-y受傾覆力矩M=10N·m，求Fmax=?

L1=80若繞軸x-x受傾覆力矩M=10N·m,求Fmax=?

L2=60螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)160120yyxxL1螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)

圖示支座用4個(gè)普通螺栓連接，已知P=5600N，夾角a=45，h=320mm，L=140mm，b=150mm，取摩擦系數(shù)f=0.15，防滑系數(shù)Ks=1.2，試設(shè)計(jì)螺栓連接。150P140LL螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)圖示支座用4個(gè)普通螺螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)M▲PbacosPPV=asinPPH=軸向載荷:橫向載荷:傾覆力矩:螺紋連接組的設(shè)計(jì)7螺栓組連接的設(shè)計(jì)M▲PbacosPPV=a螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算是螺紋連接設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

根據(jù)連接的的工作情況，可將螺栓按受力形式分為受拉螺栓和受剪螺栓。螺紋連接失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

對(duì)受拉（軸向力，包括預(yù)緊力）螺栓，主要失效形式為螺紋部分的塑性變形或斷裂；經(jīng)常裝拆時(shí)會(huì)因磨損而發(fā)生滑扣，故其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要保證螺栓桿有足夠的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度。

對(duì)于受橫向載荷的鉸制孔螺栓，主要失效形式為螺桿被剪斷，螺桿或孔壁貼合面被壓潰，故其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)保證螺栓桿和被連接件具有足夠的剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度。

螺栓連接的計(jì)算主要是確定螺紋小徑d1，然后按照標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋的公稱直徑（大經(jīng)）d等。

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

30.52.6752.459公稱直徑（大徑）粗牙細(xì)牙Dd螺距P中徑D2d2小徑

D1d1螺距P40.73.5453.24250.83.5454.1340.350.5615.3504.91881.257.1886.647101.59.0268.376

1.25,10.75121.7510.86310.106

1.5,1.250.5(14)212.70111.8351.5,116214.70113.835(18)2.516.37615.294202.518.37617.294(20)2.520.37619.29424322.05220.752(27)325.05223.752303.527.72726.2112,1.5,1注：括號(hào)內(nèi)的公稱直徑為第二系列螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算主要與連接的裝配情況（不預(yù)緊或預(yù)緊）、外載荷的性質(zhì)和材料性能等有關(guān)。

螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算的目的是根據(jù)強(qiáng)度條件確定螺栓直徑，而螺栓和螺母的螺紋牙及其他各部分尺寸均按標(biāo)準(zhǔn)選定。一、松螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算二、緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算1．僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接3．受軸向載荷的緊螺栓連接2．承受工作剪力的緊螺栓連接詳細(xì)推導(dǎo)

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算21．僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接預(yù)緊力引起的拉應(yīng)力：螺牙間的摩擦力矩引起的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：強(qiáng)度條件：根據(jù)第四強(qiáng)度理論，螺栓在預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力:

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)式：對(duì)于M10~M64螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算21．僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接預(yù)緊力引起的螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算42．承受工作剪力的緊螺栓連接

a)采用鉸制孔用螺栓抗剪切來承受載荷的。螺栓桿與孔壁之間無間隙，接觸表面受擠壓。在連接結(jié)合面處，螺栓桿則受剪切。螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為：螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為：式中：F－螺栓所受的工作剪力，單位為N；

d0－螺栓剪切面的直徑（可取螺栓孔直徑），單位為mm；

Lmin－螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，單位為mm；設(shè)計(jì)時(shí)

應(yīng)使Lmin≥1.25d0

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算取螺栓與孔壁材料中許用擠壓應(yīng)力最小者螺栓材料許用切應(yīng)力螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算42．承受工作剪力的緊螺栓連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算4

b)采用普通螺栓抗剪切來承受載荷的。

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算比如，當(dāng)連接承受較大的橫向載荷F時(shí)，為使結(jié)合面不發(fā)生滑移要求F0≥F／f（f=0.2），則有F0≥5F

，即需要較大的預(yù)緊力，因而需要大幅度地增加螺栓直徑。為減小螺栓直徑的增加，可采用減載措施。說明強(qiáng)度條件：

此時(shí)轉(zhuǎn)化為僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接問題設(shè)計(jì)式：螺栓桿與孔壁之間有間隙。

為了使保證一定的安全程度，或是考慮到摩擦力的不穩(wěn)定性，引入Ks放大工作載荷F螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算4b)采用普通螺栓抗剪切來承螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算4

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算4螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算33．受軸向載荷的緊螺栓連接

螺栓預(yù)緊力F0后，在工作拉力F的作用下，螺栓的總拉力F2=?式中F1為殘余預(yù)緊力，為保證連接的緊密性，應(yīng)使F1＞0，一般根據(jù)連接的性質(zhì)確定F1的大小。詳細(xì)分析

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算

推薦采用的F1大小為：對(duì)于有緊密性要求的連接：F1=(1.5~1.8)F；對(duì)于一般連接：工作載荷穩(wěn)定時(shí)，F(xiàn)1=(0.2~0.6)F；

工作載荷不穩(wěn)定時(shí)，F(xiàn)1=(0.6~1.0)F；對(duì)于地腳螺栓連接，F(xiàn)1≥F螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算33．受軸向載荷的緊螺栓連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3

為使工作載荷作用后，連接結(jié)合面間有殘余預(yù)緊力F1存在，要求螺栓連接的預(yù)緊力F0為：

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算這時(shí)螺栓的總拉力為：螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3為使工作載荷作用后，連接螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算總拉力：預(yù)緊力：式中：為螺栓的相對(duì)剛度，其取值范圍為0~1。

一般設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)墊片材料的不同使用以下推薦數(shù)據(jù)：金屬墊片（或無墊片）：0.2~0.3；皮革墊片，0.7；銅皮石棉墊片，0.8；橡膠墊片，0.9。

注：若已知Cb和Cm，且當(dāng)F0保持不變時(shí)，為防止被連接件間不出現(xiàn)縫隙，求所螺栓所能承受的最大軸向工作載荷Fmax？螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算總拉力：預(yù)緊力：式中：螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算例1、如圖所示為某受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接的載荷變形圖：

（1）當(dāng)工作載荷為1000N時(shí)，求螺栓所受總拉力及被聯(lián)接件間殘余預(yù)緊力。

（2）若被聯(lián)接件間不出現(xiàn)縫隙，最大工作載荷是多少？解：螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算例1、如圖所示為某受螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3

螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算例2、一受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，已知預(yù)緊力F0=6500N，被聯(lián)接件剛度Cm=0.8，螺栓剛度Cb=0.5Cm。由于密封要求，需使得殘余預(yù)緊力F1=1.5F，F(xiàn)是聯(lián)接所受的軸向工作載荷。試確定：該聯(lián)接所能承受的最大工作載荷F，并確定該螺栓所受的總拉力F2，并畫出受力變形圖。螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算例2、一受軸向工作載螺紋