第5章 螺紋聯(lián)接 機(jī)械設(shè)計(jì)(機(jī)械零件)課件

鋸齒形螺紋三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋表6－1螺紋的主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用種類牙

型

圖特點(diǎn)和應(yīng)用聯(lián)接螺紋普通螺紋牙型為等邊三角形，牙型角α=60°,內(nèi)外螺紋旋合留有徑向間隙。外螺紋牙根允許有較大的圓角，以減小應(yīng)力集中。同一公稱直徑按螺距大小，分為粗牙和細(xì)牙。細(xì)牙螺紋的牙型與粗牙相似，但螺距小，升角小，自瑣性較好，強(qiáng)度高，因牙細(xì)不耐磨，容易滑扣。一般聯(lián)接多用粗牙螺紋，細(xì)牙螺紋常用于細(xì)小零件，薄壁管件或受沖擊、振動和變載荷的聯(lián)接中，也可作為微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)整螺紋用管螺紋牙型為等腰三角形，牙型角α＝55°，牙頂有較大的圓角，螺紋分布在錐度為1:16的圓錐管壁上。它包括圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋和圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋兩種聯(lián)接形式。螺紋旋合后，利用本身的變形就可以保證聯(lián)接的緊密性，不需要任何填料，密封簡單。適用于管子、管接頭、旋塞、閥門和其它螺紋聯(lián)接的附件。傳

動

螺

紋矩形螺紋牙型為矩形，牙型角α=0°。其傳動效率較其它螺紋高，但牙根強(qiáng)度弱，螺旋副磨損后，間隙難以修復(fù)和補(bǔ)償，傳動精度較低。為了便于銑、磨削加工，可制成10的牙型角。

矩形螺紋尚未標(biāo)準(zhǔn)化，推薦尺寸:d=5d1/4,P=d1/4。目前已逐漸被梯形螺紋所替代。梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙型角α=30°。內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動。與矩形螺紋相比，傳動效率低，但工藝性好，牙根強(qiáng)度高，對中性好。如用剖分螺母。還可以調(diào)整間隙。梯形螺紋是最常用的傳動螺紋。鋸齒形螺紋牙型為不等腰梯形，工作面的牙側(cè)角為3°，非工作面的牙側(cè)角為30。外螺紋牙根有較大的圓角，以減小應(yīng)力集中。內(nèi)外螺紋旋合后，大徑處無間隙，便于對中。這種螺紋兼有矩形螺紋傳動效率高、梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的特點(diǎn)，但只能用于單向力的螺紋聯(lián)接或螺旋傳動中，如螺旋壓力機(jī)。第5章螺紋聯(lián)接與螺旋傳動

§5—1螺紋第二篇聯(lián)接如用一個三角形K沿螺旋線運(yùn)動并使K平面始終通過圓柱體軸線YY-這樣就構(gòu)成了三角形螺紋。同樣改變平面圖形K，可得到矩形、梯形、鋸齒形、管螺紋一、螺紋的形成按牙型:三角形螺紋、管螺紋——聯(lián)接螺紋矩形、梯形、鋸齒形螺紋——傳動螺紋按位置：內(nèi)螺紋——在圓柱孔的內(nèi)表面形成的螺紋外螺紋——在圓柱的外表面形成的螺紋三角形螺紋：粗牙螺紋——一般聯(lián)接多用粗牙螺紋細(xì)牙螺紋——同樣的公稱直徑下，螺距小，自鎖性好，適于薄壁、細(xì)小零件和沖擊變載等根據(jù)螺旋線繞行方向：左旋——如圖右旋——常用根據(jù)螺旋線頭數(shù)：單頭螺紋（n=1）——用于聯(lián)接雙頭螺紋（n=2）——如圖多線螺紋（n≥2）——用于傳動二、螺紋的類型1）外徑（大徑）d（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑，亦稱公稱直徑2）內(nèi)徑（小徑）d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑3）中徑d2——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑，d2≈0.5(d+d1)三、螺紋的主要參數(shù)4）螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離5）導(dǎo)程（L）——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離6）線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4

螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：L=nP

7）螺旋升角ψ——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8）牙型角α——螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角9）牙型斜角β——螺紋牙的側(cè)邊與螺紋軸線垂直平面的夾角螺旋副的自鎖條件為：螺旋副的傳動效率為：克服軸向力G勻速上升所需的圓周力：四、常用螺紋的種類、特點(diǎn)與應(yīng)用具體見表5-1§5—2螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接主要類型1、螺栓聯(lián)接a)普通螺栓聯(lián)接——被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可多個裝拆，應(yīng)用較廣。b)鉸制孔用螺栓聯(lián)接——裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接2、雙頭螺柱聯(lián)接——螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋入被聯(lián)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。拆裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺柱從被聯(lián)接件中擰出。3、螺釘聯(lián)接——適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接,吊環(huán)螺釘聯(lián)接4、緊定螺釘聯(lián)接——擰入后，利用桿末端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的相對位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。二、螺紋聯(lián)接件

2）雙頭螺柱——兩端帶螺紋

A型——有退刀槽B型——無退刀槽1）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)六角鉸制孔螺栓——螺紋部分直徑較無螺紋部分小4）緊定螺釘錐端——適于零件表面硬度較低不常拆卸常合平端——接觸面積大、不傷零件表面，用于頂緊硬度較大的平面，適于經(jīng)常拆卸圓柱端——壓入軸上凹抗中，適于緊定空心軸上零件的位置輕材料和金屬薄板3）螺釘與螺栓區(qū)別——要求螺紋部分直徑較粗;要求全螺紋6）螺母六角螺母：標(biāo)準(zhǔn)，扁，厚5）自攻螺釘——由螺釘攻出螺紋圓螺母+止退墊圈——帶有缺口，應(yīng)用時帶翅墊圈內(nèi)舌嵌入軸槽中，外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊7）墊圈§5—2螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松一、預(yù)緊(擰緊)預(yù)緊目的——保持正常工作。如汽缸螺栓聯(lián)接，有緊密性要求，防漏氣，接觸面積要大，靠摩擦力工作，增大剛性等。增大剛性——增加聯(lián)接剛度、緊密性和提高防松能力預(yù)緊力QP——預(yù)先軸向作用力（拉力）螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接——在裝配時不擰緊，只在于受外載時才受到力的作用緊聯(lián)接——在裝配時需擰緊，即在承載時，已預(yù)先受力，預(yù)緊力QP預(yù)緊過緊——預(yù)緊力QP過大，螺桿靜載荷增大、降低本身強(qiáng)度過松——預(yù)緊力QP過小，工作不可靠扳手?jǐn)Q緊力矩——T=FH·L,擰緊時螺母：T=T1+T2T——擰緊力矩T1——螺紋摩擦阻力矩T2——螺母端環(huán)形面與被聯(lián)接件間的摩擦力矩FH—作用于手柄上的力，L——力臂一般K=0.1~0.3——擰緊力矩系數(shù)由于直徑過小的螺栓，容易在擰緊時過載拉斷，所以對于重要的聯(lián)接不宜小于M12~M16預(yù)緊力QP的控制：測力矩板手——測出預(yù)緊力矩，如左圖定力矩板手——達(dá)到固定的擰緊力矩T時，彈簧受壓將自動打滑，如右圖測量預(yù)緊前后螺栓伸長量的方法——精度較高(LM=LS+Qp/Cb)

二、螺紋防松

1、防松目的實(shí)際工作中，外載荷有振動、變化、材料高溫蠕變等會造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動，如經(jīng)反復(fù)作用，螺紋聯(lián)接就會松馳而失效。因此，必須進(jìn)行防松，否則會影響正常工作，造成事故2、防松原理消除（或限制）螺紋副之間的相對運(yùn)動，或增大相對運(yùn)動的難度。3、防松辦法及措施1）摩擦防松

雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等

彈簧墊圈自鎖螺母——螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊2）機(jī)械防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯(lián)鋼絲等3）永久防松：端鉚、沖點(diǎn)、點(diǎn)焊4）化學(xué)防松——粘合

開槽螺母與開口銷圓螺母與止動墊圈串聯(lián)鋼絲§5—6單個螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算針對不同零件的不同失效形式，分別擬定其設(shè)計(jì)計(jì)算方法，而失效形式是設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。1、失效形式和原因

受拉螺栓——螺栓桿和螺紋可能發(fā)生塑性變形或斷裂受剪螺栓——螺栓桿和孔壁間可能發(fā)生壓潰或被剪斷b）失效原因：應(yīng)力集中

a）失效形式

工程中螺栓聯(lián)接多數(shù)為疲勞失效

受拉螺栓：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為保證螺栓的疲勞拉伸強(qiáng)度和靜強(qiáng)度受剪螺栓：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為保證螺栓的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度

應(yīng)力集中促使疲勞裂紋的發(fā)生和發(fā)展2、設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則與思路、松螺栓聯(lián)接如吊鉤螺栓，工作前不擰緊，無QP，只有工作載荷F起拉伸作用強(qiáng)度條件為：——驗(yàn)算用

——設(shè)計(jì)用

d1——螺栓危險(xiǎn)截面直徑（mm）[σ]——許用拉應(yīng)力N/mm2(MPa)

見式5－37二、緊螺栓聯(lián)接——工作前有預(yù)緊力QP工作前擰緊，在擰緊力矩T作用下：預(yù)緊力QP→產(chǎn)生拉伸應(yīng)力σ螺紋摩擦力矩T1→產(chǎn)生剪應(yīng)力τ

復(fù)合應(yīng)力狀態(tài):按第四強(qiáng)度理論：∴強(qiáng)度條件為：

式中：QP——預(yù)緊力（N）

T1——螺紋摩擦力矩，起扭剪作用，又稱螺紋扭矩，N.mmW----截面系數(shù)

1.3——系數(shù)將外載荷提高30%，以考慮螺紋摩擦力矩對螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的影響，這樣把拉扭的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)簡化為純拉伸來處理，大大簡化了計(jì)算手續(xù)，故又稱簡化計(jì)算法2、受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算①工作特點(diǎn)：工作前擰緊，有QP；工作后加上工作載荷F

工作前、工作中載荷變化②工作原理：靠螺桿抗拉強(qiáng)度傳遞外載F③解決問題：

a)保證安全可靠的工作，QP=？

b)工作時螺栓總載荷，Q=？④分析：

圖1，螺母未擰緊螺栓螺母松馳狀態(tài)

圖２，擰緊—預(yù)緊狀態(tài)凸緣—壓—λm—QP螺栓桿—拉—λb

→QP

圖3，加載F后→工作狀態(tài)栓桿—繼續(xù)拉—凸緣—

放松———?dú)堄囝A(yù)緊力

——總載⑤作圖，為了更明確以簡化計(jì)算（受力變形圖）設(shè)：材料變形在彈性極限內(nèi)，力與變形成正比

單個緊螺栓聯(lián)接受力變形圖

左圖——擰緊螺母時,螺栓與被聯(lián)接件的力與變形

右圖——將上兩圖合并，并施加工作載荷F從圖線可看出，螺栓受工作載荷F時，螺栓總載荷：

變形協(xié)調(diào)條件：

凸緣→壓力減量

變形縮小Δλm

栓桿→拉力增量

變形增大Δλb

變形協(xié)調(diào)條件——

∴由圖可知，螺栓剛度：

被聯(lián)接件剛度：

—稱螺栓的相對剛度

ΔF——部分工作載荷

對殘余預(yù)緊力的要求，為保證受載后接合面聯(lián)接的緊密性應(yīng)使QP′的取法:

QP′=(1.5～1.8)F——有密封要求一般聯(lián)接

QP′=（0.2~0.6）F載荷穩(wěn)定

QP′=（0.6~1.0）F載荷不穩(wěn)定

QP′>F

地腳螺栓聯(lián)接

討論：

１）最不利的情況

２）最理想的情況

３）不允許的情況——有縫隙存在，漏氣

４）降低螺栓受力的措施：

a)必須采用剛度小螺栓（空心、加長、細(xì)頸）b)加硬墊片或直接擰在凸緣上均可提高強(qiáng)度

５）為聯(lián)接緊密、不漏氣，要求

6）計(jì)算時可根據(jù)已知條件選擇其一進(jìn)行計(jì)算a）軸向靜載荷緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算

靜載荷F不變，Q為靜載，但考慮補(bǔ)充擰緊——防斷

強(qiáng)度條件驗(yàn)算公式：

設(shè)計(jì)公式：

b）軸向變載荷緊螺栓聯(lián)接疲勞強(qiáng)度計(jì)算()分析：當(dāng)工作載荷，由0→F

螺栓總載，由Qp→Q→QP

3、當(dāng)驗(yàn)算不滿足時→措施：b)最好改善結(jié)構(gòu)、降低應(yīng)力集中。包括：工藝、結(jié)構(gòu)、制造、Cm↑Cb↓，適當(dāng)提高QP等綜合措施a)3、橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接計(jì)算——主要防止被聯(lián)接件錯動

特點(diǎn)：桿孔間有間隙，靠擰緊的正壓力(QP)產(chǎn)生摩擦力來傳遞外載荷，保證聯(lián)接可靠(不產(chǎn)生相對滑移)的條件為：（1）普通螺栓聯(lián)接f——接縫面間的摩擦系數(shù)見表5-5i——接縫界面數(shù)目

KS——防滑系數(shù)（可靠性系數(shù)）

KS=1.1~1.3強(qiáng)度條件驗(yàn)算公式：

設(shè)計(jì)公式：

分析：由上式可知，當(dāng)f=0.15,i=1,z=1,KS=1.2則QP=8R，說明這種聯(lián)接螺栓直徑大，且在沖擊振動變載下工作極不可靠,有可能出現(xiàn)松脫。

為增加可靠性，減小直徑，簡化結(jié)構(gòu)，提高承載能力可采用如下減載裝置：

a)減載銷

b)減載套筒

c)減載鍵3、鉸制孔用螺栓聯(lián)接——防止滑動特點(diǎn)：螺桿與孔間緊密配合，無間隙，由光桿直接承受擠壓和剪切來傳遞外載荷R進(jìn)行工作螺栓的剪切強(qiáng)度條件為：*螺栓與孔壁接觸表面的擠壓強(qiáng)度條件為：R——橫向載荷（N）d0——螺桿或孔的直徑（mm）

Lmin——被聯(lián)接件中受擠壓孔壁的最小高度（mm），如圖所示[τ]——螺栓材料許用剪應(yīng)力，MPa，，——螺栓或孔壁材料的許用擠壓應(yīng)力，MPa鉸制孔螺栓能承受較大的橫向載荷，但被加工件孔壁加工精度較高，成本較高三、螺栓材料與許用應(yīng)力計(jì)算

1、材料

螺栓、螺母強(qiáng)度級別：

1）根據(jù)機(jī)械性能，把螺栓螺母分級并以數(shù)字表示，此乃強(qiáng)度級別

2）所依據(jù)機(jī)械性能為抗拉強(qiáng)度極限σBmin和屈服極限σSmin

螺栓級別:

帶點(diǎn)數(shù)字表示，點(diǎn)前數(shù)字為點(diǎn)后數(shù)字為螺母級別:

材料：常用螺栓、螺母材料有Q215、Q235、35、45，對于重要的或特殊用途的螺紋聯(lián)接件：15Cr、20Cr、40Cr、

15MnVB、30CrMnSi2、許用應(yīng)力

許用拉應(yīng)力：

已知：不控制QP的緊螺栓聯(lián)接，易過載?！嘣O(shè)計(jì)時應(yīng)取較大的安全系數(shù)?？刂祁A(yù)緊力時可取較小的安全系數(shù)S?！唢@然S，[σ]與d有關(guān)。（式5—37）

§5—5螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)與受力分析工程中螺栓皆成組使用，單個使用極少。因此，必須研究螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析。螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)的順序——選布局、定數(shù)目、力分析、設(shè)計(jì)尺寸

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則1、布局要盡量對稱分布，螺栓組中心與聯(lián)接結(jié)合面形心重合（有利于分度、劃線、鉆孔），以受力均勻2、受剪螺栓組（鉸制孔用螺栓聯(lián)接）時，在載荷作用方向上布置的數(shù)目不宜超過6個，以免受力嚴(yán)重不均勻；而對于彎扭作用螺栓組，要適當(dāng)靠近結(jié)合面邊緣布局，以減小螺栓受力3、合理間距，適當(dāng)邊距，以利用扳手裝拆4、避免偏心載荷作用（主要是避免彎曲應(yīng)力作用）

a）被聯(lián)接件支承面不平突起

b）表面與孔不垂直

c）鉤頭螺栓聯(lián)接（引起的彎曲應(yīng)力很大，應(yīng)盡量少用）防偏載措施：a）凸臺；b）凹坑（沉頭座）；c）斜墊圈二、螺栓組受力分析

目的——求受力最大的螺栓受力分析時，通常做以下假設(shè)（前提條件）：①被聯(lián)接件為剛性不變形（剛體）②各螺栓材料、直徑、長度、預(yù)緊力均相同（便于裝配,提高剛度）③受力后材料變形在彈性范圍內(nèi)④接合面形心與螺栓組形心重合，受力后其接縫面仍保持平面1、受軸向載荷螺栓組聯(lián)接

單個螺栓工作載荷為：

F=P/Z

P——軸向外載

Z——螺栓個數(shù)

2、受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接特點(diǎn)：普通螺栓，鉸制孔用螺栓皆可用，外載垂直于螺栓軸線、防滑普通螺栓——受拉伸作用鉸制孔螺栓——受橫向載荷剪切、擠壓作用。單個螺栓所承受的橫向載荷相等R=R∑/Z3、受旋轉(zhuǎn)力矩T的螺栓組聯(lián)接

（1）圓形接合面：單個螺栓所受橫向載荷（2）矩形接合面

a)普通螺栓聯(lián)接

由靜平衡條件則各個螺栓所需的預(yù)緊力為∴聯(lián)接件不產(chǎn)生相對滑動的條件為：b)鉸制孔用螺栓聯(lián)接組

由變形協(xié)調(diào)條件可知，各個螺栓的剪切變形量和受力大小與其中心到接合面形心的距離成正比由假設(shè)——板為剛體不變形，工作后仍保持平面，則剪應(yīng)變與半徑成正比。在材料彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比

由靜平衡條件4、受傾覆（翻轉(zhuǎn)）力矩螺栓組聯(lián)接

特點(diǎn)：M在鉛直平面內(nèi)，繞O-O回轉(zhuǎn)，只能用普通螺栓，取板為受力對象，由靜平衡條件

設(shè)單個螺栓工作載荷為Fi

①螺栓桿不拉斷的條件

設(shè)計(jì)公式

驗(yàn)算公式

②右側(cè)不壓潰條件（被聯(lián)接件）

QP作用下接合面的擠壓應(yīng)力

M作用下接合面的擠壓應(yīng)力

③左側(cè)不分離的條件

實(shí)際使用中螺栓組聯(lián)接所受的載荷是以上四種簡單受力狀態(tài)的不同組合。計(jì)算時只要分別計(jì)算出螺栓組在這些簡單受力狀態(tài)下每個螺栓的工作載荷，然后按向量疊加起來，便得到每個螺栓的總工作載荷，再對受力最大的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算即可說明：①工程中受力情況很復(fù)雜，但均可轉(zhuǎn)化為四種典型情況進(jìn)行解決。②計(jì)算公式在對稱分布情況下推導(dǎo)，但不對稱也可以用③取轉(zhuǎn)軸不同，公式計(jì)算精度不同。

總設(shè)計(jì)思路：螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（布局、數(shù)目）→螺栓組受力分析（載荷類型、狀態(tài)、形式）→求單個螺栓的最大工作載荷（判斷哪個最大）→按最大載荷的單個螺栓設(shè)計(jì)（求d1—標(biāo)準(zhǔn)）→全組采用同樣尺寸螺栓（互換的目的）

§5—8提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施影響聯(lián)接強(qiáng)度的因素很多，如材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、工藝、螺紋牙間載荷分布、應(yīng)力幅度、機(jī)械性能，而螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度又主要取決于螺栓的強(qiáng)度。

一、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況

工作中螺栓牙抗拉伸長，螺母牙受壓縮短，伸與縮的螺距變化差以緊靠支承面處第一圈為最大，應(yīng)變最大，應(yīng)力最大，其余各圈依次遞減，旋合螺紋間的載荷分布如圖所示。所以采用圈數(shù)過多的加厚螺母，并不能提高聯(lián)接的強(qiáng)度。

辦法：采用懸置螺母、減小螺栓旋合段本來受力較大的幾圈螺紋牙的受力面或采用鋼絲螺套a)懸置螺母b)環(huán)槽螺母c)內(nèi)斜螺母d)環(huán)槽內(nèi)斜二、降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅

1、降低螺栓剛度

抗疲勞強(qiáng)度得到提高，可用空心桿、細(xì)長桿、柔性螺栓聯(lián)接

2、增大被聯(lián)接件剛度

提高了螺栓聯(lián)接疲勞強(qiáng)度，采用高硬度墊片或直接擰在鑄鐵

3、同時使用Cb↓,Cm↑同時適當(dāng)增加QP提高被聯(lián)接件剛度Cm降低螺栓剛度Cb,同時QP2>QP1——理想方法

三、減小應(yīng)力集中的影響1）加大過渡處圓角(圖1)2）改用退刀槽3）卸載槽，(圖2)4）卸載過渡結(jié)構(gòu)。（圖3）

四、采用合理的制造工藝方法

1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強(qiáng)度提高30~40%2）冷作硬化，表層有殘余應(yīng)力（壓）、氰化、氮化、噴丸等可提高疲勞強(qiáng)度3）熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋，效果更佳，強(qiáng)度提高70~100%，此法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗功能例1設(shè)計(jì)一軸承座螺栓組聯(lián)接，軸承座及底板材料皆為鑄鐵。載荷P作用在通過接合面縱向?qū)ΨQ軸線，并垂直于接合面的平面內(nèi)，采用普通螺栓聯(lián)接，螺栓數(shù)目Z=4,對稱布置，各部分尺寸如圖。P=4000Nα=30ol2=300l1=120FQ

FR

M2006060140140420解：一、分析螺栓組聯(lián)接的載荷橫向載荷：軸向載荷：翻轉(zhuǎn)力矩：二、計(jì)算受力最大的螺栓承受的工作載荷FFQ使每個螺栓受的工作載荷：M使對稱軸線左邊二螺栓處的工作拉力增大：三、確定每個螺栓所需要的預(yù)緊力Qp取四、求螺栓直徑d螺栓的總拉力選用4.8級螺栓查手冊，選M12的螺栓。例2如圖所示，15mm厚的矩形鋼板，用4個螺栓懸臂固定在250mm寬的槽鋼上，承受16KN的外載荷，確定螺栓直徑。60FR=16KN20060123475751015350o解：一、載荷分析橫向載荷旋轉(zhuǎn)力矩二、采用受剪螺栓聯(lián)接1、計(jì)算受力最大螺栓的橫向工作載荷rFSR

FST

FST

FST

FST

FSR

FSR

FSR

FR

Trrr1234FR作用：T作用：1、2受力最大：2、求螺栓直徑選用5.8級螺栓選用M12×45的螺栓。3、校核桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度槽鋼35#所選螺栓合適。

三、若采用普通螺栓聯(lián)接1、確定Qp2、求螺栓直徑選用5.8級螺栓選用M30的螺栓。1、當(dāng)鉸制孔用螺栓組聯(lián)接承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩時，該螺栓組中的螺栓

。A、必受剪切力作用B、必受拉力作用C、同時受到剪切與拉伸D、即可能受剪切，也可能受擠壓作用2、計(jì)算緊螺栓聯(lián)接的拉伸強(qiáng)度時，考慮到拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用，應(yīng)將拉伸載荷增加到原來的

倍。A、1.1B、1.3C、1.25D、0.33、在螺栓聯(lián)接中，有時在一個螺栓上采用雙螺母，其目的是

。A、提高強(qiáng)度B、提高剛度C、防松D、減小每圈螺紋牙上的受力4、在同一螺栓組中，螺栓的材料、直徑和長度均應(yīng)相同，這是為了

。A、受力均勻B、便于裝配C、外形美觀D、降低成本5、螺栓的材料性能等級標(biāo)成6.8級，其數(shù)字代表

。A、對螺栓材料的強(qiáng)度要求B、對螺栓的制造精度要求C、對螺栓材料的剛度要求D、對螺栓材料的耐腐蝕性要求6、螺栓強(qiáng)度等級為6.8級，則該螺栓材料的最小屈服極限近似為

。A、480MPaB、6MPaC、8MPaD、0.8MPa7、不控制預(yù)緊力時，螺栓的安全系數(shù)選擇與其直徑有關(guān)，是因?yàn)?/p>

。A、直徑小，易過載B、直徑小，不易控制預(yù)緊力C、直徑大，材料缺陷多D、直徑大，安全8、在受軸向變載荷作用的緊螺栓聯(lián)接中，為提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可采取的措施是

。A、增大螺栓剛度C1，減小被聯(lián)接件剛度C2B、減小C1，增大C2C、增大C1和C2D、減小C1和C29、在螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)中，若被聯(lián)接件為鑄件，則有時在螺栓孔處制做沉頭座或凸臺，其目的是

。A、避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用B、便于安裝C、為安置防松裝置D、為避免螺栓受拉力過大10、若要提高受軸向變載荷作用的緊螺栓的疲勞強(qiáng)度，則可

。A、在被聯(lián)接件間加橡膠墊片B、增大螺栓長度C、采用精制螺栓D、加防松裝置11、在螺栓、螺釘和雙頭螺柱聯(lián)接中，被聯(lián)接件的光孔直徑為什么比螺紋外徑大？可以降低孔的加工精度要求；安裝方便；可避免在裝拆時碰壞螺栓的螺紋。12、鉸制孔螺栓的螺紋外徑為什么比無螺紋部分的直徑小？為了確保無螺紋部分承受橫向載荷，且可避免損壞螺栓螺紋和鉸制孔?！?—9螺旋傳動一、螺旋傳動的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用

1、應(yīng)用

螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動，同時傳遞運(yùn)動或動力。

2、傳動形式：

a)螺桿轉(zhuǎn)螺母移（機(jī)床進(jìn)給絲桿）

b)螺桿又轉(zhuǎn)又移（螺母固定）——用得多（千斤頂、螺旋壓力機(jī)、拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)）

按用途分三類：

1）傳力螺旋——舉重器、千斤頂—傳遞動力為主特點(diǎn)：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖

2）傳導(dǎo)螺旋——機(jī)床進(jìn)給絲杠—傳遞運(yùn)動和動力特點(diǎn)：速度高、連續(xù)工作、精度高

3）調(diào)整螺旋——機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。特點(diǎn)：是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動

3、螺旋傳動類型螺旋傳動按螺旋副的摩擦性質(zhì)不同分：

1、滑動螺旋（滑動摩擦）：構(gòu)造簡單、傳動比大，承載能力高，加工方便、傳動平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖缺點(diǎn)：磨損快、壽命短，低速時有爬行現(xiàn)象（滑移），摩擦損耗大，傳動效率低（30~40%）傳動精度低二、滑動螺旋的材料1、螺桿材料（足夠強(qiáng)度和耐磨性、良好的加工性能）

2、螺母材料