螺紋連接解析PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 螺紋連接解析螺紋連接解析 第三章第三章 螺紋連接螺紋連接(1)(1) 螺紋連接：螺紋連接：是利用螺紋零件構(gòu)成的可拆連接；是利用螺紋零件構(gòu)成的可拆連接； 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，工作可靠；結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，工作可靠； 標(biāo)準(zhǔn)件：標(biāo)準(zhǔn)件：各種螺紋連接件，應(yīng)用廣泛。各種螺紋連接件，應(yīng)用廣泛。 基本概念：基本概念： 第1頁/共43頁 螺紋的形成與制造：螺紋的形成與制造： A B 車削螺紋車削螺紋 螺旋線螺旋線 第2頁/共43頁 3.1.1 常用螺紋類型及特點(diǎn)常用螺紋類型及特點(diǎn) *對螺紋的要求：對螺紋的要求： 足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性 3.1 螺紋螺紋 連接螺紋

2、：連接螺紋：自鎖；自鎖； 管管 螺螺 紋：紋：緊密性、氣密性；緊密性、氣密性； 傳動螺紋：傳動螺紋：效率高、韌度高；效率高、韌度高； 調(diào)整螺紋：調(diào)整螺紋：精度高；精度高； 起重螺紋：起重螺紋：效率高、自鎖性好。效率高、自鎖性好。 第3頁/共43頁 普通螺紋普通螺紋 矩形螺紋矩形螺紋 梯形螺紋梯形螺紋 鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 管螺紋管螺紋 圓柱螺紋圓柱螺紋 圓錐螺紋圓錐螺紋 *螺紋的分類：螺紋的分類： 按牙形：按牙形： 按母體形狀：按母體形狀： 第4頁/共43頁 1. 普通螺紋普通螺紋 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 螺紋的牙型角螺紋的牙型角 =2 =60 ； 當(dāng)量摩擦因數(shù)大；當(dāng)量摩擦因數(shù)大； 自鎖性能好；自鎖性能

3、好； 主要用于連接。主要用于連接。 第5頁/共43頁 粗牙螺紋與細(xì)牙螺紋的比較粗牙螺紋與細(xì)牙螺紋的比較 粗牙：粗牙：承載能力大，常用于連接。承載能力大，常用于連接。 細(xì)牙的缺點(diǎn)：細(xì)牙的缺點(diǎn)：牙小，相同載荷下磨損快，易脫扣。牙小，相同載荷下磨損快，易脫扣。 細(xì)牙：細(xì)牙：自鎖性能更好。常用于承受沖擊、振動及自鎖性能更好。常用于承受沖擊、振動及 變載荷、或空心、薄壁零件上及微調(diào)裝置中。變載荷、或空心、薄壁零件上及微調(diào)裝置中。 第6頁/共43頁 2. 矩形螺紋矩形螺紋 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 牙形為矩形；牙形為矩形； =0 =0 ； 效率高，用于傳動；效率高，用于傳動； 牙根強(qiáng)度弱；牙根強(qiáng)度弱； 同心度差，磨損

4、后不宜同心度差，磨損后不宜 補(bǔ)償；補(bǔ)償； 加工困難，常被梯形螺加工困難，常被梯形螺 紋代替。紋代替。 第7頁/共43頁 3. 梯形螺紋梯形螺紋 特點(diǎn)：特點(diǎn)： = 30 ， =15 ； 比矩形螺紋效率略低；比矩形螺紋效率略低； 牙根強(qiáng)度高；牙根強(qiáng)度高； 易于對中，易于制造；易于對中，易于制造； 剖分螺母可消除間隙；剖分螺母可消除間隙； 在螺旋傳動中應(yīng)用廣泛。在螺旋傳動中應(yīng)用廣泛。 第8頁/共43頁 4. 鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 工作邊工作邊 =3 ； 非工作邊非工作邊 =30 ； 便于加工；便于加工； 能承受較大的載荷；能承受較大的載荷； 只能用于單向傳動；只能用于單向傳動； 綜合了

5、矩形螺紋效率高綜合了矩形螺紋效率高 和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高 的優(yōu)點(diǎn)。的優(yōu)點(diǎn)。 第9頁/共43頁 5. 圓柱管螺紋圓柱管螺紋 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 用于管件連接的三角螺用于管件連接的三角螺 紋，紋， =55 ； 螺紋面間沒有間隙；螺紋面間沒有間隙； 密封性好；密封性好； 用于壓強(qiáng)在用于壓強(qiáng)在1.6MPa以下以下 的管件連接。的管件連接。 第10頁/共43頁 6. 圓錐管螺紋圓錐管螺紋 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 螺紋均布在錐度為螺紋均布在錐度為1:16 的管上；的管上； =55 或或60 ； 螺紋面間沒有間隙；螺紋面間沒有間隙； 不用填料，靠牙變形，不用填料，靠牙變形， 密封性好；密封性好； 用于高

6、溫、高壓的管件用于高溫、高壓的管件 連接。連接。 第11頁/共43頁 7. 其它螺紋其它螺紋 特點(diǎn)：特點(diǎn)： =60 ； 用于金屬薄板或非金屬的連接。用于金屬薄板或非金屬的連接。 第12頁/共43頁 3.1.2 螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù) 22 h tan d np d P d-螺紋大徑螺紋大徑 d1 1- -螺紋小徑螺紋小徑 d2-螺紋中徑螺紋中徑 p-螺距螺距 n-線數(shù)線數(shù) P Ph h-導(dǎo)程導(dǎo)程 P Ph h=n=np p -螺紋升角螺紋升角 -牙型角牙型角 -牙側(cè)斜角牙側(cè)斜角 旋向旋向 h-接觸高度接觸高度 第13頁/共43頁 螺紋的螺紋的線數(shù)線數(shù)與旋向與旋向 單單線左線左旋旋三三線右

7、線右旋旋 旋向的判斷旋向的判斷 第14頁/共43頁 3.1.4 螺紋副的受力、效率和自鎖螺紋副的受力、效率和自鎖 圓周力：圓周力： tan()FF v 效率：效率： tan tan() 1.擰緊時擰緊時 第15頁/共43頁 圓周力：圓周力： 2.松開時松開時 tan()FF v 效率效率 tan() tan 第16頁/共43頁 3.自鎖條件：自鎖條件： 以上各式中以上各式中: f arctan -當(dāng)量摩擦因數(shù)，當(dāng)量摩擦因數(shù)， ； f f -摩擦因數(shù)；摩擦因數(shù)； -牙側(cè)角，度。牙側(cè)角，度。 cos f f -當(dāng)量摩擦角，當(dāng)量摩擦角， ； F -預(yù)緊力預(yù)緊力, N； -螺紋升角，度；螺紋升角，度；

8、 第17頁/共43頁 普通螺栓連接普通螺栓連接 螺栓和孔壁有間隙；螺栓和孔壁有間隙； 孔的加工精度低。孔的加工精度低。 3.2 螺紋連接的基本類型和標(biāo)準(zhǔn)連接件螺紋連接的基本類型和標(biāo)準(zhǔn)連接件 3.2.1 螺紋連接的基本類型及應(yīng)用特點(diǎn)螺紋連接的基本類型及應(yīng)用特點(diǎn) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：被連接件較薄，被連接件較薄， 易做通孔易做通孔 1. 螺栓連接螺栓連接 第18頁/共43頁 鉸制孔用螺栓連接鉸制孔用螺栓連接 螺桿與孔用過渡配合，螺桿與孔用過渡配合， 孔需精制。孔需精制。 承受橫向載荷承受橫向載荷 可起定位作用?？善鸲ㄎ蛔饔?。 鉸制孔用螺栓連接鉸制孔用螺栓連接 第19頁/共43頁 2. 螺螺釘連接釘連接 螺紋

9、孔的加工螺紋孔的加工 螺釘連接螺釘連接 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 被連接件不宜做成通孔；被連接件不宜做成通孔； 不宜經(jīng)常拆卸。不宜經(jīng)常拆卸。 擰入深度：擰入深度： 銅或青銅：銅或青銅：H=d 鑄鑄 鐵：鐵：H=(1.251.5)d 鋁鋁 合合 金：金：H=(1. 52.5)d 第20頁/共43頁 3. 雙頭螺柱連接雙頭螺柱連接 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 被連接件不宜被連接件不宜 做成通孔又需要做成通孔又需要 經(jīng)常拆卸；經(jīng)常拆卸； 用螺釘無法安用螺釘無法安 裝。裝。 兩種錯誤結(jié)構(gòu)兩種錯誤結(jié)構(gòu) 第21頁/共43頁 4. 緊定螺釘連接緊定螺釘連接 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 旋入被連接件的螺紋旋入被連接件的螺紋 孔中，頂住另一被連接孔中

10、，頂住另一被連接 件的表面或凹坑。件的表面或凹坑。 固定兩個零件，傳遞固定兩個零件，傳遞 不大的力及力矩。不大的力及力矩。 第22頁/共43頁 3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件 1. 螺栓螺栓 第23頁/共43頁 2. 雙頭螺柱雙頭螺柱 第24頁/共43頁 3.螺釘螺釘 第25頁/共43頁 緊定螺釘?shù)念^部和末端緊定螺釘?shù)念^部和末端 4 .緊定螺釘緊定螺釘 第26頁/共43頁 5 .螺母與墊圈螺母與墊圈 第27頁/共43頁 3.2.3 、螺紋連接件的常用材料及力學(xué)性能等級、螺紋連接件的常用材料及力學(xué)性能等級 普通連接：普通連接：普通碳素鋼，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，普通碳素鋼，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼， 如

11、如:Q215、Q235和和10、15、35、45號鋼。號鋼。 變載荷或有沖擊、振動的重要連接：變載荷或有沖擊、振動的重要連接：合金鋼，合金鋼， 如如: 15Cr、20Cr、40 Cr、15MnVB、30CrMnSi。 1. 常用材料：常用材料： 第28頁/共43頁 2. 螺栓、螺釘、螺柱、螺母性能等級螺栓、螺釘、螺柱、螺母性能等級 第29頁/共43頁 3.3 螺紋連接的預(yù)緊與松防螺紋連接的預(yù)緊與松防 3.3.1 螺紋連接的擰緊力矩及其控制方法螺紋連接的擰緊力矩及其控制方法 預(yù)緊力預(yù)緊力 第30頁/共43頁 1. 預(yù)緊的作用：預(yù)緊的作用： 2. 為什么要控制預(yù)緊力？為什么要控制預(yù)緊力？ 連接在承

12、受工作載荷之前就受到預(yù)緊力連接在承受工作載荷之前就受到預(yù)緊力F的作用的作用 ； 受載后防止被連接件之間出現(xiàn)間隙或橫向滑移；受載后防止被連接件之間出現(xiàn)間隙或橫向滑移； 預(yù)緊也可以防松。預(yù)緊也可以防松。 預(yù)緊力過大，會使連接超載；預(yù)緊力過大，會使連接超載； 預(yù)緊力不足，可能導(dǎo)致連接失效；預(yù)緊力不足，可能導(dǎo)致連接失效； 重要的螺栓應(yīng)控制預(yù)緊力。重要的螺栓應(yīng)控制預(yù)緊力。 第31頁/共43頁 擰緊螺母時的力矩和預(yù)緊力擰緊螺母時的力矩和預(yù)緊力 3. 擰緊力矩的計算擰緊力矩的計算 21 TTT擰緊力矩：擰緊力矩： 第32頁/共43頁 2 )tan( 2 1 d FT 2 0 2 1 3 0 3 1 2 3

13、1 dD dD FfT dFkdF dD dD d f d d T t 2 0 2 1 3 0 3 12 3 2 )tan( 2 1 螺紋副摩擦力矩螺紋副摩擦力矩 螺母與被連接件摩擦力矩螺母與被連接件摩擦力矩 總力矩總力矩 第33頁/共43頁 2 0 2 1 3 0 3 12 3 2 )tan( 2 1 dD dD d f d d kt dFT2 . 0 故：故： Kt為擰緊力矩系數(shù)為擰緊力矩系數(shù) 0.2 t K 當(dāng)鋼制螺紋當(dāng)鋼制螺紋M10M68時，由螺紋幾何關(guān)系和取摩擦?xí)r，由螺紋幾何關(guān)系和取摩擦 因數(shù)因數(shù) , 當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦角 ，經(jīng)整理可得：，經(jīng)整理可得：15. 0f o 5 . 8 d

14、 T F 2 . 0 或：或： 第34頁/共43頁 4. 裝配時控制預(yù)緊力的方法裝配時控制預(yù)緊力的方法 測力矩扳手：測力矩扳手：預(yù)先設(shè)計出力矩與變形的關(guān)系；根預(yù)先設(shè)計出力矩與變形的關(guān)系；根 據(jù)表的讀數(shù)確定擰緊力矩。據(jù)表的讀數(shù)確定擰緊力矩。 測力矩扳手原理測力矩扳手原理 測力矩扳手實(shí)物測力矩扳手實(shí)物 第35頁/共43頁 定力矩扳手：定力矩扳手：用彈簧對圓柱體施加壓力用彈簧對圓柱體施加壓力F1，擰緊力，擰緊力 矩變大時，卡盤與圓柱銷之間的力矩變大時，卡盤與圓柱銷之間的力F1增大，當(dāng)增大，當(dāng)F1大大 于或等于彈簧力時，圓柱體從卡盤的槽中脫開。于或等于彈簧力時，圓柱體從卡盤的槽中脫開。 工作前受力工作前受力 工作時受力工作時受力 第36頁/共43頁 3.3.2 螺紋連接的防松螺紋連接的防松 防松的實(shí)質(zhì)：防松的實(shí)質(zhì)：防止螺紋副間的相對轉(zhuǎn)動防止螺紋副間的相對轉(zhuǎn)動 1. 摩擦防松摩擦防松 雙螺母雙螺母 在螺母和螺栓之間形成內(nèi)力，在螺母和螺栓之間形成內(nèi)力， 保證摩擦力。保證摩擦力。 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，但可結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，但可 靠性不高。靠性不高。 用于平穩(wěn)、低速、重載的螺用于平穩(wěn)、低速、重載的螺 紋連接。紋連接。 第37頁/共43頁 鎖緊螺母鎖緊螺母 鑲嵌彈性環(huán)或尼龍圈鑲嵌彈性環(huán)或尼龍圈 擠入螺母；擠入螺母； 利用螺母橢圓