第7章-螺紋連接課件

第3篇機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)常用機(jī)構(gòu)通用零件工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合、技術(shù)規(guī)范、選用和設(shè)計(jì)制造單元運(yùn)動(dòng)單元1機(jī)械與零件27.1螺紋連接的基本類型和螺紋連接件7.2螺紋連接的預(yù)緊和防松7.3提高螺栓連接強(qiáng)度的措施第7

章螺紋連接目錄37.1螺紋連接的基本類型和螺紋連接件螺紋連接：是利用螺紋零件構(gòu)成的一種可拆連接。4螺紋的分類(1)按照螺紋的旋向及線數(shù)按螺旋線的旋向：左旋螺紋、右旋螺紋；常用右旋螺紋。5

按螺旋線的數(shù)目：

單線螺紋、等距排列的多線螺紋。單線螺紋自鎖性能好；多線螺紋傳遞效率高。6(2)按螺紋的牙齒形狀三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋和管螺紋。7特點(diǎn)：螺紋的牙型角=2=60,螺紋牙根部的強(qiáng)度較高，當(dāng)量摩擦角大，自鎖性能好，用于連接。按螺距的大小分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋。1)三角形螺紋(代號(hào)：MGB/T192)

8特點(diǎn)：

α=0°，其傳動(dòng)效率高，多用于傳動(dòng)。但對(duì)中性差，牙根強(qiáng)度低，螺紋牙磨損后間隙難以補(bǔ)償。使傳動(dòng)精度降低，故已被梯形螺紋所代替。2)矩形螺紋93)梯形螺紋(代號(hào)：Tr

GB/T5796.1)特點(diǎn)：

=2=30。比矩形螺紋效率略低，但工藝性好、牙根強(qiáng)度高、對(duì)中性好。在螺旋傳動(dòng)中應(yīng)用廣泛。104)鋸齒形螺紋(代號(hào)：BGB/T13576.1)特點(diǎn)：工作邊牙側(cè)角=3，非工作邊牙側(cè)角=30它綜合了矩形螺紋效率高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),能承受較大的載荷,但只能用于單向傳動(dòng)。11螺紋的主要幾何參數(shù)12(1)螺栓連接7.1.1螺紋連接的基本類型特點(diǎn)：被連接件上的通孔和螺栓桿間留有間隙，故通孔的加工精度低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，使用時(shí)不受被連接件材料的限制。應(yīng)用：連接不太厚的兩零件，應(yīng)用極廣泛。

131)螺栓連接142)雙頭螺柱連接應(yīng)用：這種連接適用于結(jié)構(gòu)上不能采用螺栓連接的場(chǎng)合，例如被連接件之一太厚不宜制成通孔，材料又比較軟（例如用鋁鎂合金制造的殼體），且需要經(jīng)常拆裝。15雙頭螺柱連接雙頭螺柱連接163)螺釘連接特點(diǎn)：是螺釘直接擰入被連接件的螺紋孔，不用螺母，在結(jié)構(gòu)上比雙頭螺柱連接簡(jiǎn)單、緊湊。

應(yīng)用：同雙頭螺柱，用于不經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合。17螺釘連接螺釘連接187.1.2螺紋連接件ABC－通用制造級(jí)別螺紋粗牙細(xì)牙六角頭螺栓19六角頭螺栓20雙頭螺柱

兩端螺紋可相同或不同，螺柱可帶退刀槽或制成全螺紋，螺柱的一端常用于旋入鑄鐵或有色金屬的螺孔中，旋入后即不拆卸；另一端則用于安裝螺母以固定其它零件。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：螺柱兩端都有螺紋。21雙頭螺柱22螺釘螺釘頭部形狀：六角頭圓柱頭圓頭盤頭沉頭頭部旋具一字槽十字槽內(nèi)六角強(qiáng)度高，對(duì)中性好23能承受較大的扳手力矩，連接強(qiáng)度高24錐端：頂緊零件表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。平端：頂緊硬度較大的平面或經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。圓柱端：空心軸。末端形狀緊定螺釘25ABC

－通用制造級(jí)別厚度標(biāo)準(zhǔn)厚薄分別與相同級(jí)別的螺栓配用六角螺母26應(yīng)用：作為軸上零件的軸向固定用。圓螺母27圓螺母裝配：

將墊圈內(nèi)舌插入軸上的槽內(nèi)，而將墊圈的外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊。28墊圈裝配：常放置在螺母和被連接件之間。作用：起保護(hù)支承面等作用。特大－－鐵木結(jié)構(gòu)大普通小用于傾斜支承面同一螺紋直徑的平墊圈：29墊圈307.1.3螺紋連接件的常用材料和機(jī)械性能等級(jí)常用：Q215、Q235、35、45(1)螺紋連接件的常用材料重要：40Cr、15MnVB、30CrMnSi螺母材料一般較相配合螺栓的硬度低20～40HBS。

31(2)性能等級(jí)按公差大小分為A、B、C三種。

最高最低多用于受載較大且經(jīng)常裝拆、調(diào)整或承受變載荷的連接一般的螺紋連接按性能等級(jí)σb／100，σs／100見表7－3327.2螺紋連接的預(yù)緊和防松7.2.1螺紋連接的預(yù)緊預(yù)緊的目的：增強(qiáng)連接的可靠性和緊密性，防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)滑移。預(yù)緊力不足－－－可能導(dǎo)致連接失效。預(yù)緊力過大－－－使螺栓過載，甚至斷裂破壞。

重要的螺栓連接應(yīng)控制預(yù)緊力33緊連接：用于需要預(yù)緊的螺紋連接。松連接：用于不需要預(yù)緊的螺紋連接。螺紋連接緊連接34擰緊螺母時(shí)的力矩和預(yù)緊力預(yù)緊力的大小如何控制？35裝配時(shí)控制預(yù)緊力的方法36裝配時(shí)控制預(yù)緊力的方法377.2.2螺紋連接的防松主要防松措施：摩擦防松；機(jī)械防松；破壞螺紋副的永久防松。靜載和溫度變化不大時(shí)：

沖擊振動(dòng)的變載荷，或溫度變化較大：螺紋標(biāo)準(zhǔn)件都能滿足自鎖條件(ψ≤ρv)。會(huì)出現(xiàn)瞬間連接中的摩擦力消失，從而使連接松動(dòng)甚至松脫－－需要采用防松措施。

381)雙螺母(1)利用摩擦防松原理：利用兩螺母對(duì)頂擰緊，螺栓旋合段承受拉力而螺母受壓，從而使螺紋間始終保持相當(dāng)大的正壓力和摩擦力。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可用于低速重載場(chǎng)合。但螺栓和螺紋部分均需加長(zhǎng)，不夠經(jīng)濟(jì)，且增加了外廓尺寸和重量。392)彈簧墊圈材料：高強(qiáng)度錳鋼原理：裝配后彈簧墊圈被壓平，其反彈力使螺紋間保持壓緊力和摩擦力，且墊圈切口處的尖角也能阻止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)松脫。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，但墊圈彈力不均，因而不十分可靠，多用于不重要的連接。403)鎖緊螺母原理：在螺母的上部做成有槽的彈性結(jié)構(gòu)，裝配前這一部分的內(nèi)螺紋尺寸略小于螺栓的外螺紋。裝配時(shí)利用彈性，使螺母稍有擴(kuò)張，螺紋之間得到緊密的配合，保持經(jīng)常的表面摩擦力。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防松可靠，可多次裝拆而不減低防松性能。

41(2)機(jī)械方法防松1)開口銷與六角開槽螺母特點(diǎn)：防松可靠，可用于承受沖擊或載荷變化較大的連接。結(jié)構(gòu)：開槽螺母旋緊后，將開口銷穿過螺母上的徑向槽和螺栓末端的孔，從而把螺母與螺栓固連在一起。42特點(diǎn)：

防松可靠，但只能用于連接部分可容納彎耳的場(chǎng)合。原理：利用止動(dòng)墊圈的彎耳緊貼在螺母的側(cè)面上，另一邊彎下貼在被連接件的側(cè)壁上或其它螺母上，避免螺母轉(zhuǎn)動(dòng)而松脫。2)止動(dòng)墊圈43止動(dòng)墊圈結(jié)構(gòu)443)串聯(lián)鋼絲結(jié)構(gòu)：將綱絲依次穿過相鄰螺栓釘頭的橫孔，兩端拉緊打結(jié)。特點(diǎn)：防松效果較好，但安裝較費(fèi)工時(shí)。應(yīng)用：螺釘數(shù)目不多且排列較密的連接。

45(3)利用破壞螺紋副關(guān)系防松粘合法端面沖點(diǎn)側(cè)面焊死467.3提高螺栓連接強(qiáng)度的措施7.3.1改善螺紋牙間的載荷分配不均的現(xiàn)象問題：旋合各圈螺紋牙載荷分布不均勻。

47螺栓、螺母皆受拉螺母下部局部受拉且富于彈性降低受力較大螺紋牙的剛度解決措施：487.3.2減小螺栓的應(yīng)力幅螺栓最大應(yīng)力一定時(shí)，應(yīng)力幅越小，疲勞強(qiáng)度越高。

減小螺栓應(yīng)力幅值的措施：(1)減小螺栓剛度；

(2)增大被連接件的剛度。(1)適當(dāng)增加螺栓長(zhǎng)度；(2)部分減小螺桿直徑或做成中空結(jié)構(gòu)——柔性螺栓；

(3)在螺母下加裝彈性元件。減小螺栓剛度:49在螺母下加裝彈性元件部分減小螺桿直徑柔性螺栓做成中空的結(jié)構(gòu)50增大被連接件的剛度剛性不足517.3.3減小應(yīng)力集中527.3.4避免附加彎曲應(yīng)力537.3.5采用合理的制造工藝(1)采用冷鐓法制造螺栓頭部和滾壓加工螺紋。

(2)對(duì)螺紋表面