第8章螺紋聯(lián)接

第8章螺紋聯(lián)接聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接-運(yùn)動(dòng)副靜聯(lián)接可拆聯(lián)接不可拆連接螺紋聯(lián)接鍵聯(lián)接銷(xiāo)聯(lián)接焊接鉚接膠接目錄本章提示8.1螺紋8.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率8.3機(jī)械制造常用螺紋8.4螺紋聯(lián)接的基本型式和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件8.5螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松8.6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算8.7螺紋聯(lián)接件的材料和許用應(yīng)力8.8提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施*8.9螺旋傳動(dòng)

本章提示介紹了機(jī)械制造常用螺紋的類(lèi)型、特點(diǎn)、應(yīng)用，以及螺紋聯(lián)接的基本型式、預(yù)緊、防松。重點(diǎn)介紹了根據(jù)螺紋聯(lián)接的工作特點(diǎn)進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度計(jì)算的方法。簡(jiǎn)述螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用以及

滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

8.1螺紋一、螺紋形成螺旋線(xiàn)平面圖形

8.1螺紋二、螺紋類(lèi)型1.按螺紋牙形狀分為三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋2.按螺紋旋向分為右旋螺紋左旋螺紋3.按螺紋線(xiàn)數(shù)n分為單線(xiàn)多線(xiàn)4.按單位制分為米制螺紋和英制螺紋6.按功能分為傳動(dòng)螺紋和聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋一般用單線(xiàn)三角形螺紋，5.按加工位置分為內(nèi)螺紋和外螺紋，7.按母體形狀分為圓柱螺紋和圓錐螺紋構(gòu)成螺旋副傳動(dòng)螺紋用矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。

8.1螺紋三、螺紋的主要參數(shù)大徑d：螺紋的最大直徑，一般為公稱(chēng)直徑。圓柱螺紋的外螺紋小徑d1：螺紋的最小直徑，危險(xiǎn)截面的計(jì)算直徑。中徑d2：螺紋的平均直徑。牙型角α和牙型斜角β:螺紋軸平面中，螺紋牙型兩側(cè)邊間的夾角為牙型角α。螺紋牙型的側(cè)邊與螺紋軸線(xiàn)垂直平面的夾角稱(chēng)為牙型斜角β。螺距P：螺紋相鄰兩牙對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程Ph:同一條螺旋線(xiàn)相鄰兩牙對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離，升角ψ:在中徑圓柱上，螺旋線(xiàn)的切線(xiàn)與垂直于螺紋軸線(xiàn)的平面的夾角。dd1d2PPh=nP。(Ph)PPhαβ

8.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率一、矩形螺紋的受力分析二、非矩形螺紋的受力分析三、螺旋副的效率四、常用螺紋的效率和自鎖

8.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率一、矩形螺紋的受力分析a)擰緊螺母時(shí)vψFtFaFfFNFRρ

ρ=arctanf

式中f:摩擦因數(shù)

ρ:摩擦角FaFtFRρ+ψFt=Fatan(ψ+ρ)b)擰松螺母時(shí)vψFtFaFfFNρFaFtFRψ-ρFt=Fatan(ψ-ρ)FRψ≤ρ時(shí)，F(xiàn)t≤0，機(jī)構(gòu)自鎖

8.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率二、非矩形螺紋的受力分析非矩形螺紋指的是牙型斜角β≠0°的三角形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。FaFN矩形螺紋非矩形螺紋FaFNβFN=FaFN=Fa/cosβ對(duì)比不考慮升角時(shí)矩形螺紋和非矩形螺紋的受力。非矩形螺紋的摩擦力，稱(chēng)作當(dāng)量摩擦因數(shù)。，稱(chēng)作當(dāng)量摩擦角。Ft

=

Fa

tan（ψ

+

ρv）Ft

=

Fa

tan（ψ

-ρv）ψ

≤

ρv當(dāng)推動(dòng)滑塊上升時(shí)水平力擰緊螺旋副需要的力矩滑塊勻速下降時(shí)水平力擰松螺旋副需要的力矩自鎖條件用螺旋千斤頂降落重物時(shí)，重力與下降方向一致。螺紋聯(lián)接擰緊螺母時(shí)，被聯(lián)接件的變形力阻止螺母軸向移動(dòng)；

8.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率說(shuō)明：1.軸向載荷為阻力、阻止螺紋相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于滑塊沿斜面勻速上升，此時(shí)必須施加擰緊力矩。2.當(dāng)軸向載荷為驅(qū)動(dòng)力，與螺旋副相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，相當(dāng)于滑塊沿斜面勻速下降，此時(shí)必須施加擰松力矩。例如：例如：車(chē)床絲杠走刀時(shí)，切削力阻止刀架軸向移動(dòng)；螺旋千斤頂舉升重物時(shí)，重力阻止螺桿上升等。旋松螺母；

8.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率三、擰緊螺母時(shí)螺旋副的效率擰緊螺母即相當(dāng)于滑塊沿斜面勻速上升時(shí)，所以螺旋副的效率為水平力Ft是驅(qū)動(dòng)力，軸向力Fa為工作阻力。螺旋相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，輸入功為2πT，此時(shí)的有效功等于將重量為Fa的重物舉升高度Ph所作的功，即Fa

Ph，

8.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率四、常用螺紋的效率和自鎖1.升角ψ對(duì)螺紋的效率和自鎖的影響升角ψ效率η（%）因?yàn)樯禽^大的螺紋價(jià)格困難，螺紋升角ψ一般不超過(guò)25°。效率η隨螺紋升角ψ增大而增大，而螺紋升角ψ越小，自鎖性越好。因此，傳動(dòng)螺旋多采用多線(xiàn)、大螺距螺紋，以提高效率。聯(lián)接螺紋多采用單線(xiàn)、小螺距螺紋，以提高自鎖性。2.牙型斜角β對(duì)螺紋的效率和自鎖的影響因?yàn)樗驭螺^大時(shí)，ρv較大、效率η較低、自鎖性較好。矩形螺紋鋸齒形螺紋梯形螺紋三角形螺紋β效率自鎖性0°3°15°30°高低差好

8.3機(jī)械制造常用螺紋普通螺紋二、梯形螺紋三、鋸齒形螺紋一、三角形螺紋管螺紋四、例題

M10的螺距P

=1.5mm，中徑d2=

9.026mm；

，摩擦因數(shù)取最小值，按f

=

0.1計(jì)算，

習(xí)題一試計(jì)算普通螺紋M10和M10×1的螺紋升角，并分析這兩種螺紋是否自鎖（已知摩擦因數(shù)f

=

0.1～0.15）。解：⑴螺紋升角M10的升角M10×1的升角⑵自鎖性能

普通螺紋的牙型斜角則螺紋的當(dāng)量摩擦角為兩種螺紋全部滿(mǎn)足條件ψ<ρv，故均自鎖。由表8-1查得

M10×1的螺距P

=1mm,中徑d2=d-0.649519P

=

9.350mm。表

8-1

普通螺紋的基本尺寸(摘自GB/T193─2003)

(單位:mm)H

=

0.866025PD1=D

-

1.082531P

d1=

d

-

1.082531P

D2=D

-

0.649519P

d2=

d

-

0.649519P

D、d

──內(nèi)、外螺紋大徑D1、d1

──內(nèi)、外螺紋小徑D2、d2

──內(nèi)、外螺紋中徑P

──螺距公稱(chēng)直徑D、d粗

牙細(xì)

牙螺距P中徑D2、d2小徑D1、d1螺距P30.52.6752.4500.35450.70.83.5454.4803.2424.1340.5615.3504.9170.7581.257.1886.6471，0.75101.59.0268.3761.25，1，0.75121.7510.86310.1061.5，1.25，116214.70113.8351.5，12024302.533.518.37622.05127.72717.29420.75226.2112，1.5，1

注:細(xì)牙螺紋的尺寸可由表中公式計(jì)算得到。習(xí)題2習(xí)題3

8.3機(jī)械制造常用螺紋普通螺紋普通螺紋的牙型角α

=

60°，對(duì)稱(chēng)牙型。以大徑d為公稱(chēng)直徑，螺紋代號(hào)為M。同一公稱(chēng)直徑按螺距大小，分為粗牙和細(xì)牙。細(xì)牙螺紋的螺距小、升角小，自鎖性好，聯(lián)接強(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。M10──粗牙螺紋，大徑10，螺距1.5普通螺紋的基本尺寸

(單位:mm)公稱(chēng)直徑D、d粗

牙細(xì)

牙螺距P螺距P30.50.35450.70.80.5610.7581.251，0.75101.51.25，1，0.75121.751.5，1.25，11621.5，1標(biāo)記示例M10×1──

細(xì)牙螺紋，大徑10，螺距1

8.3機(jī)械制造常用螺紋管螺紋一般用于氣體或液體管路的管子、管接頭、閥門(mén)及附件間的聯(lián)接。55°非密封管螺紋55°密封管螺紋60°圓錐管螺紋圓柱管壁，α

=

55°α

=

55°，有圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋、圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋兩種配合圓錐管壁，α

=

60°公稱(chēng)直徑為管子的通徑公稱(chēng)直徑為管子的通徑內(nèi)、外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)，

8.3機(jī)械制造常用螺紋梯形螺紋梯形螺紋為對(duì)稱(chēng)牙型，牙型角α

=

30°，工藝性較好，牙根強(qiáng)度高，對(duì)中性好。如果采用剖分式螺母，還可以消除因磨損而產(chǎn)生的間隙。梯形螺紋是最常用的傳動(dòng)螺紋。

8.3機(jī)械制造常用螺紋鋸齒形螺紋

鋸齒形螺紋為非對(duì)稱(chēng)牙型，工作面的牙型斜角β=3°，非工作面的牙型斜角β=30°。外螺紋牙根有較大的圓角，以減少應(yīng)力集中。內(nèi)、外螺紋旋合后，大徑處無(wú)間隙，便于對(duì)中。鋸齒形螺紋的效率高于梯形螺紋，牙根強(qiáng)度較高。但只能用于單向受力的螺紋聯(lián)接或螺旋傳動(dòng)。

8.4螺紋聯(lián)接的基本型式和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型螺栓聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接其它螺紋聯(lián)接

圓螺母常與止退墊圈配合使用，用于防松。螺栓頭部形狀最常用的是六角頭。螺母的形狀有六角形、圓形等，

8.4螺紋聯(lián)接的基本型式和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件螺栓螺栓種類(lèi)很多，應(yīng)用也最廣。雙頭螺柱螺柱兩端都制有螺紋，也可制成全螺紋的螺柱。螺釘頭部形狀有圓頭、扁圓頭、六角頭、圓柱頭和沉頭等。螺母墊圈墊圈是螺紋聯(lián)接中不可缺少的附件，桿部可制出一段或全部螺紋，螺紋可用粗牙或細(xì)牙。

螺柱的座端旋入被聯(lián)接件的螺紋孔后即不再拆卸，螺母端用于安裝螺母。

起子槽有一字槽、十字槽和內(nèi)六角孔等形狀。

十字槽螺釘頭部強(qiáng)度高、對(duì)中性好。

內(nèi)六角孔螺釘能承受較大的扳手力矩。常用的平墊圈可以增加螺母和被聯(lián)接件間的接觸面積，一些墊圈用于防松。

8.4螺紋聯(lián)接的基本型式和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接不在被聯(lián)接件的孔中加工螺紋，使用時(shí)不受被聯(lián)接件材料的限制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，應(yīng)用極廣。主要應(yīng)用于被聯(lián)接件的厚度不大且可加工通孔的場(chǎng)合。普通螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接螺栓和通孔間留有間隙，通孔的加工精度要求低。鉸制孔用螺栓聯(lián)接，孔和螺栓采用基孔制過(guò)渡配合（H7/m6、H7/n6），能精確固定被聯(lián)接件的相對(duì)位置，并能承受較大的橫向載荷，但孔的加工精度要求較高。兩被聯(lián)接件均加工通孔，螺栓與螺母配合使用。

8.4螺紋聯(lián)接的基本型式和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件雙頭螺柱聯(lián)接適用于結(jié)構(gòu)上不能采用螺栓聯(lián)接的場(chǎng)合，例如被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，材料比較軟且需要經(jīng)常拆裝時(shí)。一被聯(lián)接件加工通孔，一被聯(lián)接件加工螺紋孔。雙頭螺柱與螺母配合使用。雙頭螺柱聯(lián)接

8.4螺紋聯(lián)接的基本型式和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件螺釘聯(lián)接一被聯(lián)接件加工通孔，一被聯(lián)接件加工螺紋孔。螺釘直接擰入被聯(lián)接件的螺紋孔內(nèi)，不用螺母。結(jié)構(gòu)上比雙頭螺柱聯(lián)接簡(jiǎn)單、緊湊。

其用途和雙頭螺柱聯(lián)接相似，但經(jīng)常拆裝時(shí)，容易使螺紋孔磨損，可能導(dǎo)致被聯(lián)接件報(bào)廢，

故多用于受力不大，或不需經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合。螺釘聯(lián)接

8.4螺紋聯(lián)接的基本型式和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接常用來(lái)固定兩零件的相對(duì)位置，并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩動(dòng)畫(huà)使聯(lián)接預(yù)先受到一個(gè)軸向力的作用，

8.5螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松預(yù)緊目的：一

、預(yù)緊增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性，預(yù)緊力：裝配時(shí)施加擰緊力矩，以防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或相對(duì)滑移。該力稱(chēng)為預(yù)緊力F0。控制預(yù)緊力：但過(guò)大的預(yù)緊力容易使螺栓被拉斷，適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力可達(dá)到預(yù)緊目的，

一般控制預(yù)緊應(yīng)力為材料屈服極限σs的50%～70%?？刂祁A(yù)緊力的方法：控制擰緊力矩?？刂祁A(yù)緊力的手段：定力矩扳手、測(cè)力矩扳手、手工或在工作溫度較高或變化較大時(shí)，

8.5螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松二

、防松防止聯(lián)接在沖擊、振動(dòng)或交變載荷的作用下，

使預(yù)緊力減小或喪失而可能發(fā)生的松脫現(xiàn)象。摩擦防松對(duì)頂螺母彈簧墊圈自鎖螺母兩螺母對(duì)頂擰緊后，使旋合螺紋間始終受到附加的拉力和摩擦力的作用。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于平穩(wěn)、低速和重載的場(chǎng)合。螺母擰緊后，墊圈被壓平，其反彈力使螺紋間產(chǎn)生附加的壓緊力和摩擦力。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。

但在沖擊、振動(dòng)的場(chǎng)合中，防松效果較差，一般不用于重要的聯(lián)接中。螺母一端制成非圓形收口或開(kāi)縫后徑向收口。

當(dāng)螺母擰緊后，收口脹開(kāi)，收口的反彈力使旋合螺紋壓緊。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防松可靠，多次拆裝后不會(huì)降低防松性能。

但只適用安裝后不再拆卸的場(chǎng)合。

8.5螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松機(jī)械防松開(kāi)口銷(xiāo)與六角開(kāi)槽螺母止動(dòng)墊圈串聯(lián)鋼絲特殊防松方法鉚沖防松六角開(kāi)槽螺母擰緊后，將開(kāi)口銷(xiāo)穿入螺栓尾部小孔和螺母的槽內(nèi)。

適用于較大沖擊、振動(dòng)的高速機(jī)械中運(yùn)動(dòng)零件的聯(lián)接。將止動(dòng)墊圈折邊，分別與螺母和被聯(lián)接件貼緊，即可防止二者發(fā)生對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，防松可靠。用鋼絲穿入各螺釘頭部的孔內(nèi)，將各螺釘串聯(lián)起來(lái)，使其相互制動(dòng)。但需注意鋼絲的穿入方向。適用于螺釘組聯(lián)接，但是拆卸不方便。在螺栓和螺母上用沖頭沖2～3點(diǎn)。使用方便，防松可靠。然后選定相應(yīng)的螺紋公稱(chēng)直徑d及螺距P。

8.6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接松螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接僅承受預(yù)緊力承受橫向載荷承受預(yù)緊力和工作拉力一、概述1.失效形式2.受拉螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程3.螺栓聯(lián)接類(lèi)型⑴受拉螺紋聯(lián)接的失效⑵鉸制孔用螺栓聯(lián)接因?yàn)槭軝M向力作用，⑶螺紋聯(lián)接經(jīng)常拆裝時(shí)，多為螺栓桿被拉斷。主要是根據(jù)螺栓的強(qiáng)度確定螺紋小徑d1，

失效

多為螺栓桿被剪斷或螺栓桿和被聯(lián)接件孔壁被壓潰。會(huì)因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象。

8.6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算二、松螺栓聯(lián)接起重吊鉤松螺栓聯(lián)接裝配時(shí)不擰緊，只承受工作載荷。拉桿、起重吊鉤等屬此類(lèi)聯(lián)接。設(shè)吊鉤所受的工作載荷為F

e（N），螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件為：設(shè)計(jì)公式：MPa式中

d1 ──螺栓危險(xiǎn)截面的直徑，即螺紋小徑（mm）；[σ]

──

螺栓材料的許用拉應(yīng)力（MPa），見(jiàn)表8-6。

粗牙螺紋M20的小徑d1=17.294mm，螺紋小徑

習(xí)題二已知吊鉤拉力Fe=14kN，吊鉤材料的許用拉應(yīng)力[σ]=60MPa，試選擇吊鉤尾部螺紋的直徑。解：

由表8-1查得，比根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)算求得的d1值略大，因此，選擇吊鉤尾部螺紋為粗牙螺紋M20。合適。提示：1.使用公式給出的單位；2.由強(qiáng)度計(jì)算得到d1，由d1查標(biāo)準(zhǔn)確定螺紋公稱(chēng)直徑和螺距。

8.6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算三、僅承受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接緊螺栓擰緊時(shí)，螺栓危險(xiǎn)截面的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為根據(jù)第四強(qiáng)度理論，螺栓螺紋部分的強(qiáng)度條件為螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸應(yīng)力為螺栓受預(yù)緊力F0和螺紋摩擦力矩T1的作用。計(jì)算應(yīng)力為可用減載零件來(lái)承受橫向工作載荷。為克服以上缺點(diǎn)，由于預(yù)緊力的作用，

8.6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算四、承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接當(dāng)用普通螺栓聯(lián)接承受橫向載荷時(shí)，將在接合面間產(chǎn)生摩擦力以抵抗橫向載荷Ft。即：或者式中

C

──可靠性系數(shù)，m

──接合面數(shù)； f

──接合面摩擦因數(shù)，如果取C

=

1.2、m

=

1、f

=

0.15，則F

0≥

8Ft，尺寸勢(shì)必較大。通常取C

=

1.1～1.3；鋼或鑄鐵被聯(lián)接件f

=

0.1～0.15。強(qiáng)度計(jì)算按“只承受預(yù)緊力螺栓”。與螺栓和被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)尺寸、材料以及墊片種類(lèi)等因素有關(guān)，ΔF被聯(lián)接件FeΔδF0/2F0/2F0/2F0/2F0F01.螺栓總拉力

8.6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算五、承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接預(yù)緊時(shí)承受工作拉力螺栓聯(lián)接在承受載荷前后的受力和變形情況。δb0δc0拉力拉力變形螺栓θbkb=tanθb螺栓剛度F0δb0θckc=tanθc被聯(lián)接件剛度δc0Fe/2Fe/2Fe/2Fe/2FFΔδFr/2Fr/2Fr/2Fr/2ΔδFFrF

r殘余預(yù)緊力按圖中幾何關(guān)系得則螺栓的總拉力為上式中，稱(chēng)為螺栓的相對(duì)剛度，一般可按表8-4選取。

防止聯(lián)接承載后接合面間出現(xiàn)縫隙，應(yīng)使Fr>0。2.強(qiáng)度計(jì)算

8.6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件仍可用下式計(jì)算ΔFFe拉力拉力變形θbF0δb0θcδc0ΔδFFr由圖得3.殘余預(yù)緊力為了保證聯(lián)接的緊密性和可靠性，所以Fr許用值的確定參見(jiàn)教材。螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為

8.6螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算六、鉸制孔用螺栓聯(lián)接當(dāng)用鉸制孔用螺栓承受橫向載荷時(shí)，F(xiàn)tFt螺栓桿和孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為式中d

0──螺栓桿的直徑；F

t──螺栓所承受的橫向力；Lmin──螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度；[τ]──螺栓材料的許用切應(yīng)力；[σp]──螺栓或孔壁材料的許用擠壓應(yīng)力。表

8-5螺栓、螺釘和雙頭螺柱的性能等級(jí)(摘自GB/T3098.1─2000)性能等級(jí)（標(biāo)記）3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9d≤16mmd>16mm抗拉強(qiáng)度σbmin/MPa33040042050052060080083090010401220屈服點(diǎn)σsmin(或屈服極限σ0.2)/MPa1902403403004204806406607209401100硬度HBWmin(F=30D2)90114124147152181238242276304366推薦材料低碳鋼低碳鋼或中碳鋼中碳鋼，淬火并回火中碳鋼，低、中碳合金鋼，淬火并回火，合金鋼合金鋼

8.7螺紋聯(lián)接件的材料和許用應(yīng)力國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中用性能等級(jí)標(biāo)記螺紋聯(lián)接件的力學(xué)性能，螺紋聯(lián)接件在圖紙中只標(biāo)注性能等級(jí)，不標(biāo)注材料牌號(hào)。螺紋聯(lián)接件的許用應(yīng)力計(jì)算見(jiàn)表8-6。習(xí)題三表

8-6螺紋聯(lián)接的安全系數(shù)和許用應(yīng)力載荷情況靜載荷變載荷松螺紋聯(lián)接

，安全系數(shù)S

=

1.2～1.7緊螺栓聯(lián)接受軸向及橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接不嚴(yán)格控制預(yù)緊力

，安全系數(shù)S如下：M6～M16M16～M30M6～M16M16～M30碳

鋼4～33～2碳

鋼10～6.56.5合金鋼5～44～2.5合金鋼7.6～55控制預(yù)緊力

，安全系數(shù)S=1.2～1.5鉸制孔用螺栓聯(lián)接

（被聯(lián)接件為鋼）

（被聯(lián)接件為鑄鐵）[σp]按靜載荷的[σp]值降低20%～30%

8.7螺紋聯(lián)接件的材料和許用應(yīng)力習(xí)題三則得螺栓的總拉力習(xí)題三如圖所示為一汽缸，缸蓋和缸體用螺栓聯(lián)接。已知汽缸內(nèi)氣體壓力p最大為1.5MPa，缸蓋和缸體均為鋼制，汽缸內(nèi)徑D=250mm。試設(shè)計(jì)此聯(lián)接。解：暫取螺栓數(shù)z=8，則每個(gè)螺栓承受的工作載荷Fe為⑴計(jì)算螺栓工作載荷Fe

⑵計(jì)算螺栓的總拉力F對(duì)于有密封要求的聯(lián)接取殘余預(yù)緊力Fr=1.8Fe，⑶求螺栓直徑選螺栓的性能等級(jí)為4.8，要求用碳鋼制造。由表8-5暫取安全系數(shù)S=2.5，確定螺栓的公稱(chēng)直徑后，螺栓的類(lèi)型、長(zhǎng)度、精度以及螺母、墊圈、分布圓直徑等結(jié)構(gòu)尺寸，可根據(jù)螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)全面考慮后確定。習(xí)題三取σs=340MPa，裝配時(shí)不控制預(yù)緊力，按表8-6則螺栓的許用應(yīng)力為則螺紋