第五章螺紋連接和螺旋傳動

基本內(nèi)容與學習要求基本內(nèi)容螺栓的幾何參數(shù)、預緊、防松螺栓組連接的設計計算提高螺栓連接強度的措施學習要求重點掌握緊螺栓組連接的設計計算理解提高螺栓連接強度的措施其它方面作一般了解連接件被連接件可拆連接ch5連接按是否可拆分為

連接：將兩個或兩個以上的零件組合成一體的結(jié)構(gòu)。不可拆連接：螺紋連接鍵連接銷連接焊接粘接鉚接第五章螺紋連接與螺旋傳動§5-1螺紋§5-2螺紋連接的類型和標準連接件§5-3螺紋連接的預緊§5-6螺栓組連接的設計§5-5螺紋連接的強度計算§5-8提高螺紋連接強度的措施§5-7螺紋連接件的材料及許用應力§5-9螺旋傳動§5-4螺紋連接的防松螺紋的形成

按螺旋線數(shù)目分單線螺紋多線螺紋一、普通螺紋的主要參數(shù)大徑d小徑d1中徑d2螺距P導程S升角牙型角a

牙側(cè)角bP64§5-1螺紋大徑：螺紋的公稱直徑小徑：常用于連接的強度計算中徑：常用于連接的幾何計算螺距P：相鄰兩牙在中徑線上對應兩點的軸向距離。導程S：同一條螺線上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離升角：在圓柱上，螺線切線與垂直于螺線軸線平面間的夾角牙型角a與牙側(cè)角b：軸向剖面內(nèi)牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角，稱為牙型角a，牙型側(cè)邊與螺紋軸線垂線間的夾角稱為牙側(cè)角b。外螺紋內(nèi)螺紋旋合組成螺旋副。按工作性質(zhì)分，連接用螺紋和傳動用螺紋。二、螺紋的分類

牙型P62裝配仿真工作仿真工作過程：用一絞杠使螺旋桿在螺套中轉(zhuǎn)動，而螺套鑲在底座里，并用螺釘定位。在螺旋桿的一端球面上，套裝一個頂墊并加裝一個螺釘，使其不脫落。絞杠轉(zhuǎn)動時，螺旋桿做旋轉(zhuǎn)運動的同時做軸向移動。工作原理：利用螺紋傳動來頂起重物

§5-1螺紋連接之補充部分-受力分析vρΨFnFRFFaFFaFRΨΨ+ρ擰緊力矩

螺母等速旋轉(zhuǎn)并上升相當于滑塊沿斜面等速上移擰緊螺母放松力矩

螺母等速旋轉(zhuǎn)并下降相當于滑塊沿斜面等速下降放松螺母FRΨ-ρΨFavΨρFnFFFRFa

§5-1螺紋連接之補充部分-受力分析1）滑塊等速上升時（擰緊螺母）水平推力驅(qū)動力矩2）滑塊等速下滑時（旋松螺母）水平推力驅(qū)動力矩

§5-1螺紋連接之補充部分-受力分析自鎖取條件相：放松例螺母若不逐加驅(qū)展動力F，無躬論Fa多大蘿，滑益塊（符螺母傾）都攏不會籮自行扔下滑—自鎖樣狀態(tài)。水平工推力驅(qū)動拘力矩ψ<滅ρ‘時，遣斜坡步平緩柴，此炊時F<慣0（與磁假定淚方向允相反罵），略去案升角岡的影伸響，醫(yī)在同愁樣軸帥向載謠荷作旁用下影，非舟矩形愚螺紋葬的法怕向力終比矩繭形螺鬧紋的渡大，收造成盼摩擦次力較矛大：——當量摩擦系數(shù)——當量摩擦角把法向蓄力的增杠加看凡作摩擦華系數(shù)的增撕加擰緊墻，螺謝母等窮速上倆升時句：放松武，螺罷母等胖速下夢降時望：非矩分形螺候紋的卻自鎖遍條件穿：螺旋院副的墓效率戰(zhàn)：連接用螺瞧紋，躍當量禮摩擦鞏角大良，易衛(wèi)自鎖切，適伐用于遍連接傳動用螺立紋。當量失摩擦冒角小辱，效周率高紛，適朵用于愛傳動牙型三、墊螺紋褲的形登成與薪加工一、題螺紋守連接符的基高本類嗽型此外裕，還傷有：T型槽聞螺栓吩連接漠、吊阿環(huán)螺諒釘連施接和珠地腳肯螺栓壩連接艱等。說明§5計-2螺紋墓連接嘗的類躍型和標守準連爹接件P6貞4(1代)普通棟螺栓簡連接抵和鉸植制孔房誠螺栓鐮連接(2閱)雙頭坊螺柱弱連接螺栓墻受拉歪，承陵受外器載。用于特被連胡接件漫厚，收常拆抱卸處(3錘)螺釘迫連接螺栓驚受拉路，承慢受外潑載。桑用于島被連魂接件現(xiàn)厚，籃不常碎拆卸辛處(4遠)緊定啊螺釘?shù)B接用于司薄壁業(yè)件連袖接二、儲標準墳螺紋家連接辱件結(jié)構(gòu)廁型式浴和尺斜寸螺紋左連接溜的預鋼緊P6避8大多晌數(shù)螺霸紋連泰接在獲裝配能時都伴需要湖擰緊痕，使消之在慕承受萍工作插載荷釣之前頌，預歸先受煮到力毛的作屋用，腥這個同預加籍作用驢力稱盛為預載緊力皂。增強紛連接撈的可巖靠性銀和緊折密性惕，以旅防止慮受載轟后被乒連接無件間壤出現(xiàn)煉縫隙餡或發(fā)適生相躬對移塘動。擰緊勇后螺鋤紋連例接件要的預仿緊應餡力不爆得超撞過其悟材料卻的屈證服極假限ss的80王%。預緊犧力：預緊赴的目倡的：預緊壞力的責確定竭原則碎：§5詠-3螺紋株連接笨的預蠢緊預緊庭力的怕控制呼：（1）測力屢矩扳勝手：注：拉直徑浮過小柔的螺凱栓，瓦容易右在擰志緊時挺過載粥拉斷胳，所剛以對顫于重憶要的頁連接政，若翅無控紡制擰穴緊力楊矩的禽措施瞎，不摸宜采辦用小聽于M1忍2的螺師栓。預緊思力和酬預緊耍力矩擊之間蛛的關桿系：（2）定夸力矩田扳手獅：擰緊貨力矩T螺旋資副間洗的摩賣擦阻箱力矩支承次面間勉的摩疑擦阻縱力矩螺栓預緊在設呢計螺勞栓組跑連接廁時，驕關鍵戰(zhàn)是連接慮的結(jié)沸構(gòu)設嗚計。它劃是根禮據(jù)被像連接欲件的窄結(jié)構(gòu)挺和連堡接的辛用途在，確定香螺栓油數(shù)目卸和分積布形棵式。一、匹螺栓屢組連油接的洋結(jié)構(gòu)慕設計成組胞使用§5蔑-5螺栓仍組連況接的想設計P7畫3為了設便于具加工女制造被和對謠稱布噸置螺樂栓，桑保證狡連接倆結(jié)合璃面受旬力均悼勻，爭通常菌聯(lián)接結(jié)慰合面英的幾陷何形刷狀都煙設計駕成軸對株稱的籃簡單身幾何送形狀。為了仙便于謎在圓失周上比鉆孔羨時的經(jīng)分度乒和畫因線，挖通常饞分布正在同葛一圓黃周上爐的螺棉栓數(shù)目后取成4、6、8等偶豆數(shù)。螺栓合布置陡應使似各螺端栓的紅受力凳合理益。合理不合貢理螺栓省連接承受扯轉(zhuǎn)矩時，營使螺流栓靠近遵邊緣，減兆小受糟力TT同時承受館較大漏的軸近向和設橫向?qū)戄d荷時，示采用減載省零件鉸制旬孔用握螺栓縫，在拴與載獎荷平瞎行的咸方向令上布銹置螺賭栓的擇數(shù)目進不要猾超過8個，避免校載荷酸分配蘇不均螺栓帥的排項列應雅有合跳理的準間距心、邊核距。避免足螺栓璃承受不附加調(diào)的彎趨曲載括荷。受力文分析讀的目的：根據(jù)瓣連接們結(jié)構(gòu)執(zhí)和受罩載情劈燕況求出受力問最大松的螺糠栓及其骨所受琴的力進行觸螺栓甚連接懸的強挖度計藝算二、劈燕螺栓丙組連好接的角受力蟲分析P7姥42．受橫耍向載蠅荷3．受轉(zhuǎn)錄矩1．受軸觸向載子荷4．受傾匆覆力義矩受力刃分析訴的類蓄型：螺紋遼連接電組的肯設計51．受軸向弄載荷的緊螺栓腔組連賞接軸向轟總載曲荷FΣ與螺網(wǎng)栓軸擠線平行通過獄螺栓驢組的對稱腰中心各個浮螺栓縫受載陡相同容器嚷內(nèi)壓螺力：p軸向廈載荷鉛：F總=p舌A單個曉螺栓拐的軸杠向載秤荷：F=戒F總/Z失效喜形式寶：螺栓姨桿被德拉斷:強度秩不足容器英內(nèi)氣示（液燒）體頁泄漏-缸體攝缸蓋罰壓緊監(jiān)力<0壓力柏缸工作偏后預緊后：缸體原和缸鎖蓋受壓力F0螺栓冰桿受拉伸探力F0裝入懷壓力冷流體游（螺栓僑受載）后然：缸蓋弱和缸內(nèi)體之墻間的泄壓緊滔程度刻被放掀松F1：壓緊斧的殘捕余程泉度，殘余壞預緊鎮(zhèn)力F1>0缸體和缸蓋有殘余預緊力F1缸蓋的缸緣通過螺母使螺栓受外載FF2壓力盜缸（裝配濁時需攝要預緊）：螺栓涼的軸訂向總丘拉力充：緊螺芬栓連病接應富能保擱證被聽連接蒙件的櫻接合于面不盜出現(xiàn)貝縫隙殿，①當工作載荷F沒有變化時，?、诋敼ぷ鬏d荷F有變化時，?、塾芯o密性要求（如壓力容器），取殘余預緊力設計榜結(jié)束餃了嗎窮？F0？否式中斃：為螺栓的相對剛度，其取值范圍為0~1。這時螺栓的總拉力為：可根杰據(jù)墊止片材敲料選曾值：竭見P8雞4第2段壓力蓄缸（需要擰緊）：在F2作用語下：受軸珠向拉臣力產(chǎn)繡生拉伸側(cè)應力；受螺匆旋副飛旋合糠所引舍起的扭切市應力;即螺鏟栓處合于拉伸和扭轉(zhuǎn)的復呢合應封力狀撲態(tài)。螺栓拉伸仆應力T1扭剪含應力據(jù)第襲四強蓬度理享論（旱螺栓攀塑性租）應力劉表達F2強度條件：②再求膊出螺柿栓的叢總拉御伸載閥荷③然后談計算挖螺栓冊強度計算方法①先根己據(jù)工雅作要趣求規(guī)炎定殘吐余預扛緊力F1例題5-俗3：一鋼贏制液增壓油合缸，封采用扒雙頭朵螺柱慣聯(lián)接動。已躍知油枝壓p=3震MP腫a，油菊缸內(nèi)椒徑D=盤16幸0m笨m，若舍取螺鞏柱屈鋼服極撫限為40治0M賢Pa，裝唐配時鐮不嚴禍格控染制預懷緊力辰，取S=3，試墨計算復此油潑缸螺濾柱小閥徑d1。2．受橫向僅載荷的螺嘩栓組首連接（1）普通捆螺栓庸連接預緊后接根合面冤間所工產(chǎn)生侮的最大吃摩擦幻玉力必須主大于賀或等伶于FΣKs為防擠滑系來數(shù)，Ks感=1逗.1～1.做3。四個殼螺栓痕組成壘受陡橫向傭載荷辨螺栓詳組連還接Ks—防滑系數(shù)，1.1~1.3結(jié)合面數(shù)結(jié)合面摩擦系數(shù)if--當f=0沙.1佩5，Ks=1蓋.2，i=1時，F(xiàn)0≥8F對于風單個欠螺栓秒：為增裝加可夢靠性惑，減小坡螺栓先直徑目，提梯高承鴿載能炮力，可采共用如炸下減巷載裝位置：a)銷b)套筒c)鍵即用飄鍵、橫套筒詳或銷廣承擔多橫向督工作登載荷館而螺圖栓僅隸起連除接作昆用。螺栓齒受拉援，僅瓣受預循緊力裝配哲時需仆要擰遍緊。蒸在擰蜜緊力掏矩T作用捐下：螺栓江受軸沿向拉失力（撒預緊良力）F0的作癢用而撥產(chǎn)生相拉伸墨應力鬧；同時點還受漫到螺免紋力萬矩T1所引乞起的紹扭切半應力;即螺熟栓處貼于拉伸和扭轉(zhuǎn)的復隔合應說力狀子態(tài)。P8感0螺栓拉伸燥應力T1扭剪紡應力據(jù)第苗四強夫度理擾論（伙螺栓丙塑性井）強度條件：應力吧表達F0例題5-陣4：用2個M1猛0（d1=8揭.3恨76琴mm）的障螺釘喚固定罵一牽碌曳鉤辯，若欺螺釘虜屈服嘗強度抄為24鑒0M考Pa，裝羞配時才控制慢預緊戰(zhàn)力，店取S=1葬.3捧5，接宰合面區(qū)摩擦渾系數(shù)f=0城.1靈5，可范靠性德系數(shù)Ks=1喘.2，求縱其允親許的逼牽曳密力。牽曳力

螺紋駐連接榮組的袋設計3（2）鉸制兄孔用光螺栓防連接俗（圖b）每個竄螺栓捷所受嬌工作偉剪力襪為：式中淚：Z為螺畝栓數(shù)屯目鉸制贈孔用嶼螺栓螺栓嗓光桿止與孔某壁緊爹密配摩合，諒無間奴隙由光桿直接景承受剪切狐和擠朋壓孔壁漁受擠刃壓螺栓庭的剪激切強榨度條港件為敲：螺栓哀與孔工壁的凳擠壓蔥強度堂條件：結(jié)合面數(shù)i-LminF螺紋慣連接痰組的蜜設計43．受轉(zhuǎn)矩的螺銹栓組秩連接普通賤螺栓昂：靠預勻緊后絕在接矩合面祥間產(chǎn)顫生的勾摩擦篇力矩多來抵淚抗轉(zhuǎn)宰矩T若為且中心營對稱罷結(jié)合窩面r相等校核公式：

設計公式：需要院預緊螺栓疲處于拉伸和扭轉(zhuǎn)的復圖合應續(xù)力狀屑態(tài)Ks—防滑系數(shù)，1.1~1.3結(jié)合面數(shù)結(jié)合面摩擦系數(shù)if--例題5-雅6：圖示黃凸緣跌聯(lián)軸流器，次允許負傳遞明最大筐轉(zhuǎn)矩T為63沸0N上m（靜丸載）置，材濤料為HT再25摧0。6個M1頂6螺栓保依靠患摩擦展力來決傳遞林轉(zhuǎn)矩奏，螺鎖栓分臟布圓顧直徑膽為13涼0m掘m，接鍬合面到摩擦泳系數(shù)f=0蛇.1荷5，安菜裝時淘不要欣求嚴坦格控雷制預法緊力S=4，防估滑系搖數(shù)Ks=1慚.2，確諒定螺躬栓的鴉屈服稅強度鴨值。鉸制丹孔用刻螺栓殊：靠螺歪栓的剪切和螺裕栓與聞孔壁障的擠壓來抵蘆抗轉(zhuǎn)良矩T。剪切腰力-剪切壞變形-r若為聞中心柔對稱蓄結(jié)合杠面r相等螺栓位的剪醒切強創(chuàng)度條竭件為險：螺栓左與孔油壁的找擠壓戰(zhàn)強度織條件：鉸制喝孔螺熱栓能鋼承受添較大僚的橫乳向載薄荷，皇但被究連接飾件孔竊壁加封工精丹度較敘高，旋成本羞較高例題5-葉5：圖示芽凸緣角聯(lián)軸盼器，束凸緣至厚度獄為20潮mm，允霞許傳腐遞最庫大轉(zhuǎn)五矩T為63宴0N丑m（靜夢載）犧，材串料為HT炒25田0。聯(lián)辟軸器旅用4個M1城2鉸制蓮孔用持螺栓栗連成吳一體低，螺遙紋段盼長22記mm，螺扭栓屈酸服強亞度為64困0M皇Pa，安桂全系銜數(shù)均蹈取2.洋5。校憲核螺維栓的喇剪切據(jù)和擠恥壓強蜻度。綜合沸例5-皺7：用四本個普醬通螺富栓將最鋼板A固定須在鋼注板B上。疏圖中嫩尺寸a=1竄00晝mm，L=5仆00灶mm。鋼齒板間刷摩擦苦系數(shù)f=0等.1昌4，連裁接可宮靠系意數(shù)（臂防滑啟系數(shù)納）Ks=1拒.3，螺貓栓的吩許用仔拉應粱力=1析40暑Mp樸a，F(xiàn)=1憂40貞0N，試計房誠算螺錫栓的辰小徑d1至少浮要多辦少？例5-繁7’：如圖威所示歪為一掃支架月與機衡座用4個普型通螺事栓連付接，擇所受格外載懇荷分朝別為米橫向伏載荷FR貌=5顧00格0N，軸遠向載考荷FQ妄=1半60慢00快N。已矩知螺伐栓的毫相對于剛度Cb泊/（Cb研+C瘋m）=0燈.2寇5，接承合面猛間摩培擦系測數(shù)f=似0.歪15，可夾靠性碌系數(shù)Ks梁=1抓.2，螺穿栓材鋒料的錘機械激性能彈級別灣為8.傅8級，肆屈服瞎極限σs筆=6拾40遵MP壇a，安海全系蹤蝶數(shù)S=亞2，試吐計算卷該螺斃栓小說徑d1的計墨算值條。螺紋映連接場組的集設計64．受修傾覆仰力矩的螺劫栓組題連接底板地基傾覆耀力矩MFcFbFaFdaa′bb′c′cdd′螺紋筋連接狹組的惡設計6傾覆夜力矩M由此蹲可以飯求出軋最大掛工作樂載荷暫：由變烤形協(xié)輸調(diào)條似件：例5-錢8：如圖5-閑4所示株的底盛板螺兼栓組多連接淹受外換力的熄作用雹。外碑力作必用在脹包含x軸并欣垂直漆于底幫板接系合面孫的平杠面內(nèi)燈。試厲分析章底板葬螺栓芬組的微受力口情況怕，并孤判斷綠哪個頭螺栓饑受力覺最大尖？保訓證連隱接安事全工倘作的鬼必要詳條件痕有哪掏些？保證貧連接為安全好工作偶的必粥要條禿件有義：（1）接眾合面吹右端文的最夸大擠凍壓應犧力不捆超過許用件值，可以避對免接遞合面碎壓碎汽；（2）為死避免吩接合勁面產(chǎn)騰生縫未隙，份接合靠面左端的轎最小媽擠壓閥應力付應大呈于零穩(wěn)；（3）在沿橫向債載荷蠶的作圈用下菜，接室合面石不能產(chǎn)生焰相對扇滑動難；（4）螺剃栓所歡需的蟲預緊妄力應誕小于須屈服糟極限的限物定值曉。(5森)螺栓慎不被峽拉斷寫。P7紋8，例婚題見P9卵210級螺紋貌連接第件的斜材料擠與許姓用應點力一、露螺紋感連接嫂件材蔬料§5躲-7螺紋俊連接算件的貌材料及許己用應副力一般州用途發(fā)：4.病8級重要午的或尼有特嚷殊要息求：高性互能等以級，倉如壓惜力容側(cè)器采交用8.惠8級螺母爽：7級常用程材料暮：碳素以鋼，障如Q2巷15、Q2毀35、35、45合金雪鋼，并強度他要求蔑高，跪如15堵Cr、40郵Cr螺紋叮連接咐件的晌材料搬與許月用應拖力二、中螺紋碧連接趟件的許崖用應征力1．許候用拉若應力2．許積用剪亡應力液和許酬用擠肚壓應謠力（被連接件為鋼）（被連接件為鑄鐵）3．螺疼紋連