第五章螺紋聯(lián)接上

第二篇連接

第五章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)§5-1螺紋§5-2螺紋連接的類型和標(biāo)準(zhǔn)連接件§5-3螺紋連接的預(yù)緊§5-6螺旋傳動(dòng)§5-5提高螺栓連接強(qiáng)度的措施§5-4螺栓組連接受力分析與計(jì)算引言1引言§5-0引言由于使用、結(jié)構(gòu)、制造、裝配、運(yùn)輸?shù)确矫娴脑颍瑱C(jī)器中很多零件需要彼此連接。機(jī)械零件之間的連接分為：被連接件之間相互完全固定。被連接件之間能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。例如：運(yùn)動(dòng)副。靜連接：動(dòng)連接：本課程介紹的連接主要是靜連接。連接的類型：螺紋連接鍵連接、花鍵連接、銷連接彈性環(huán)連接等鉚接焊接粘接連接可拆連接不可拆連接過盈連接（介于兩者之間）2如用一個(gè)三角形K沿螺旋線運(yùn)動(dòng)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。一、螺紋的形成§5-1螺紋3螺紋的類型螺紋二、螺紋的類型螺紋分為外螺紋內(nèi)螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋左旋右旋常用右旋效率較高，主要用于螺旋傳動(dòng)此外，還有管螺紋：主要用于管路的連接。按牙型的不同分為普通螺紋：矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋（詳見表5－1）效率低，易自鎖，多用于連接。4螺紋的類型①按平面圖形分牙根強(qiáng)度工藝性適用場合三角形螺紋(triangularthread)最大好連接矩形螺紋(rectanglethread)小差傳動(dòng)梯形螺紋(trapezoidalthread)

較大好傳動(dòng)鋸齒形螺紋(sawtooththread)較大好傳動(dòng)管螺紋（pipethread）連接5根據(jù)螺旋線繞行方向：右旋——常用左旋(?)按牙型分：粗牙螺紋——(用于一般緊固件)細(xì)牙螺紋——(適于薄壁細(xì)小零件和沖擊變載等)根據(jù)螺旋線頭數(shù)：單頭(用于連接)、雙頭和多頭(用于傳動(dòng))6三、螺紋的主要參數(shù)1）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）小徑d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑,危險(xiǎn)截面的計(jì)算直徑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直徑，是確定螺紋幾何參數(shù)和配合性質(zhì)的直徑4）線數(shù)n：螺紋螺旋線數(shù)目，單線多用于連接，多線用于傳動(dòng)，一般n≤475）螺距P——螺紋相鄰兩牙上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離6）導(dǎo)程S(L）——螺紋上任意一點(diǎn)沿同一螺旋線轉(zhuǎn)一周所移動(dòng)的軸向距離7）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：S=nP88）螺紋升角ψ——螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角9）牙型角α——螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角10）牙型斜角(牙側(cè)角）β——螺紋牙的側(cè)邊與螺紋軸線垂直平面的夾角，對(duì)稱牙型11)接觸高度：內(nèi)外螺紋接觸后接觸面的徑向高度910§5—2螺紋連接的類型及標(biāo)準(zhǔn)連接件

一、螺紋連接主要類型1、螺栓連接(bolt)a)普通螺栓連接(generalbolt)——被連接件不太厚，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，應(yīng)用較廣。b)鉸制孔螺栓連接(reamerbolt)——裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制過渡配合。112、雙頭螺柱連接(stud，double-endbolt)——螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被連接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被連接件之一較厚時(shí)。折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被連接件中擰出。3、螺釘連接(screw)——適于被連接件之一較厚（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12特殊連接：地腳螺栓連接(foundationbolt),吊環(huán)螺釘連接(eyebolt)4、緊定螺釘連接(setscrew)——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(duì)位置。可傳遞不大的軸向力或扭矩。13二、螺紋連接件

2）雙頭螺柱——兩端帶螺紋A型——有退刀槽B型——無退刀槽1）螺栓六角頭普通螺栓——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——螺紋部分直徑較小144）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3）螺釘與螺栓區(qū)別——要求螺紋部分直徑較粗;要求全螺紋156）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+止動(dòng)墊圈——帶有缺口，應(yīng)用時(shí)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167）墊圈8）彈簧墊圈17§5—３螺紋連接的預(yù)緊和防松一、預(yù)緊預(yù)緊目的——保持正常工作。如汽缸螺栓連接，有緊密性要求，接觸面積要大，防漏氣。——增大剛性。增加連接剛度、緊密性和提高防松能力預(yù)緊力F0——預(yù)先軸向作用力（拉力）螺紋連接：松連接——在裝配時(shí)不擰緊，只存受外載時(shí)才受到力的作用緊連接——在裝配時(shí)需擰緊，即在承載時(shí)，已預(yù)先受力，預(yù)緊力F0預(yù)緊過緊——擰緊力F0過大，螺桿靜載荷增大降低本身強(qiáng)度過松——擰緊力F0過小，工作不可靠18扳手?jǐn)Q緊力矩——T=F·L,F—作用于手柄上的力，L——力臂擰緊時(shí)螺母：T=T1+T2T1——螺紋摩擦阻力矩T2——螺母端環(huán)形面與被連接件間的摩擦力矩19

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(shí)過載拉斷，所以對(duì)于重要的連接不宜小于M10~M14對(duì)于M10~M64粗牙普通螺栓，20預(yù)緊力F0的控制：1、測力矩板手——測出預(yù)緊力矩2、定力矩板手——達(dá)到固定擰緊力矩T，彈簧受壓將自動(dòng)打滑3、測量預(yù)緊前后螺栓伸長量——精度較高211、防松目的實(shí)際工作中，外載荷有振動(dòng)、變化、材料高溫蠕變等會(huì)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，從而使螺紋連接松動(dòng)，如經(jīng)反復(fù)作用，螺紋連接就會(huì)松馳而失效。因此，必須進(jìn)行防松，否則會(huì)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(duì)運(yùn)動(dòng)，或增大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。4、防松辦法及措施（表5-3）1）摩擦防松（preventlooseningbyfriction）

2）機(jī)械防松3）破壞螺旋副運(yùn)動(dòng)關(guān)系（永久止動(dòng)）§5-4、螺紋連接的防松

3、防松的本質(zhì)：在于防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)22彈簧墊圈springwasher自鎖螺母self-lockingnut雙螺母doublenut1）摩擦防松原理：螺母一端制成非圓形收口或開縫后徑向收口。當(dāng)螺母擰緊后，收口漲開，利用收口的回彈力使旋合螺紋間壓緊。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，防松可靠，可多次裝卸而不降低防松性能。原理：螺母擰緊后，靠墊圈壓平而產(chǎn)生的彈性反力使旋合螺紋間壓緊。同時(shí)墊圈斜口的尖端抵住螺母與被連接件的支承面也有防松作用。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但在振動(dòng)沖擊載荷作用下，防松效果較差，一般用于不甚重要的連接。原理：兩螺母對(duì)頂擰緊后，使旋合螺紋間始終受到附加的壓力和摩擦力的作用。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，適用于平穩(wěn)、低速和重載的固定裝置的連接。233）永久防松：端鉚、沖點(diǎn)、點(diǎn)焊4）化學(xué)防松——粘合開槽螺母springcotterandnotchnut止動(dòng)墊圈stopwasher串聯(lián)鋼絲inserieswire2）機(jī)械防松原理：原理：六角開槽螺母擰緊后，將開口銷穿入螺栓尾部小孔和螺母的槽內(nèi)，并將開口銷尾部掰開與螺母側(cè)面貼緊。特點(diǎn)：適用于有較大沖擊、振動(dòng)的高速機(jī)械中運(yùn)動(dòng)部件的連接。原理：螺母擰緊后，將單耳或雙耳止動(dòng)墊圈分別向螺母和被連接件的側(cè)面折彎貼緊，即可將螺母鎖住。若兩個(gè)螺栓需要雙聯(lián)鎖緊時(shí)，可采用雙聯(lián)止動(dòng)墊圈，使兩個(gè)螺母相互制動(dòng)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，使用