機械設計螺紋連接的強度計算課件

機械設計螺紋連接的強度計算課件螺紋連接的基本知識螺紋連接的強度計算螺紋連接的強度校核螺紋連接的材料和工藝螺紋連接的應用實例contents目錄01螺紋連接的基本知識單頭與多頭螺紋根據頭數，有單頭和多頭螺紋。多頭螺紋的每旋轉一周，螺距移動較多，常用于傳動。矩形、梯形與鋸齒形螺紋根據截面形狀，有矩形、梯形與鋸齒形螺紋。其中，梯形和鋸齒形螺紋具有良好自鎖性，常用于軸向定位。內螺紋與外螺紋根據螺紋的內外配置，有內螺紋和外螺紋兩種類型。螺紋連接的類型螺紋連接的預緊和防松預緊為了確保連接的緊密和防止松動，在裝配時需要對螺紋施加預緊力。預緊力的大小需要根據實際情況進行計算和控制。防松為了防止工作過程中螺紋連接松動，需要采取防松措施。常見的防松方法有彈簧墊圈、自鎖螺母和使用厭氧膠等。結構簡單、緊湊，裝拆方便，連接可靠，標準化程度高，可連續(xù)嵌套使用。優(yōu)點軸向尺寸較大，在承受沖擊、振動和變載作用下，可能松動；制造成本較高，并且在無潤滑時摩擦損失較大。缺點螺紋連接的優(yōu)缺點02螺紋連接的強度計算軸向力主要受到預緊和負載的影響，是螺紋的主要受力方向。徑向力由于螺桿的彎曲和壓力引起的，對連接的穩(wěn)定性產生影響。剪切力在螺紋連接中，剪切力通常不是主要受力方向，但在某些情況下仍需考慮。螺紋連接的受力分析軸向承載能力計算公式：$N=frac{πd_{1}d_{2}d_{3}d_{4}d_{5}}{4G}$其中，$d_{1}$、$d_{2}$、$d_{3}$、$d_{4}$、$d_{5}$分別為外螺紋直徑、內螺紋直徑、螺距、中徑、摩擦系數，G為剪切模量。徑向承載能力計算公式：$N=frac{πd_{1}d_{2}d_{3}d_{4}d_{5}}{4G}$其中，$d_{1}$、$d_{2}$、$d_{3}$、$d_{4}$、$d_{5}$分別為外螺紋直徑、內螺紋直徑、螺距、中徑、摩擦系數，G為剪切模量。剪切承載能力計算公式：$N=frac{πd_{1}d_{2}d_{3}d_{4}d_{5}}{4G}$其中，$d_{1}$、$d_{2}$、$d_{3}$、$d_{4}$、$d_{5}$分別為外螺紋直徑、內螺紋直徑、螺距、中徑、摩擦系數，G為剪切模量。螺紋連接的強度計算公式螺紋連接的許用應力軸向許用應力徑向許用應力剪切許用應力根據材料和工況條件，通過實驗確定。根據材料和工況條件，通過實驗確定。根據材料和工況條件，通過實驗確定。03螺紋連接的強度校核ABCD靜強度校核定義靜強度校核是評估螺紋連接在靜態(tài)或準靜態(tài)載荷下的強度。影響因素包括預緊力、工作載荷、摩擦系數、材料屬性等。計算公式根據材料力學和機械設計原理，靜強度校核主要考慮螺紋的拉應力、剪切應力和彎曲應力。應用場景適用于承受靜態(tài)或準靜態(tài)載荷的螺紋連接，如固定螺栓連接。定義疲勞強度校核是評估螺紋連接在循環(huán)載荷下的疲勞性能。計算公式通常采用S-N曲線或P-S-N曲線進行疲勞壽命預測，考慮循環(huán)次數和應力幅值。影響因素包括循環(huán)次數、應力幅值、材料屬性、表面處理等。應用場景適用于承受循環(huán)載荷的螺紋連接，如轉動螺栓連接。疲勞強度校核定義剛度校核是評估螺紋連接的剛度和穩(wěn)定性。計算公式剛度校核主要考慮螺紋連接的軸向剛度和橫向剛度，分析其穩(wěn)定性。影響因素包括預緊力、摩擦系數、材料屬性、結構尺寸等。應用場景適用于需要精確定位和穩(wěn)定性的螺紋連接，如高精度設備中的螺栓連接。剛度校核04螺紋連接的材料和工藝適用于高強度和耐磨性要求，如重型機械和礦山機械。碳鋼和合金鋼適用于腐蝕環(huán)境和高溫環(huán)境，如化工設備和食品機械。不銹鋼適用于需要良好導電性和耐腐蝕性的場合，如電氣連接和船舶機械。黃銅和青銅螺紋連接的材料選擇切削加工適用于加工精度高、表面質量好的螺紋連接，如精密儀器和航空航天領域。擠壓加工適用于加工強度高、耐磨性好的螺紋連接，如重型機械和礦山機械。熱處理通過改變材料的內部結構，提高其力學性能和耐腐蝕性，適用于各種不同要求的螺紋連接。螺紋連接的工藝選擇030201在螺紋連接表面鍍上一層金屬，以提高其耐腐蝕性和耐磨性。電鍍在螺紋連接表面噴涂一層防腐涂料，以延長其使用壽命。噴涂通過滲碳淬火處理，提高螺紋連接的硬度和耐磨性，適用于高強度要求的場合。滲碳淬火螺紋連接的表面處理05螺紋連接的應用實例螺栓連接在機械設計中廣泛應用于固定和連接兩個或多個部件。在建筑行業(yè)中，螺栓連接用于固定大型鋼結構，如橋梁和高層建筑。在汽車制造中，螺栓連接用于將車身各部分固定在一起，確保車輛的整體結構穩(wěn)定。在航空航天領域，高強度的螺栓連接用于連接飛機機身和機翼等關鍵部位。螺栓連接的應用實例ABCD螺柱連接的應用實例在橋梁建設中，螺柱連接用于將橋面與橋墩固定在一起，確保橋梁的整體穩(wěn)定性。螺柱連接常用于需要垂直連接兩個平面的場合，如建筑物的墻與天花板之間的連接。在船舶建造中，螺柱連接用于將船體各部分固定在一起，確保船舶的結構完整性。在制造設備中，螺柱連接用于支撐和固定各種機械部件。螺釘連接的應用實例01螺釘連接通常用于較小或不太重要的部件之間的固定，如家具組裝或模型制作。02在電子設備