第10章螺紋連接ppt課件

1、第第1313章章 聯(lián)接聯(lián)接13-1 13-1 螺紋參數(shù)螺紋參數(shù)13-2 13-2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖13-3 13-3 機(jī)械制造常用螺紋機(jī)械制造常用螺紋13-4 13-4 螺紋聯(lián)接的根本類型及螺紋緊固件螺紋聯(lián)接的根本類型及螺紋緊固件13-5 13-5 螺紋的預(yù)緊和放松螺紋的預(yù)緊和放松13-6 13-6 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算13-7 13-7 螺栓的資料及許用應(yīng)力螺栓的資料及許用應(yīng)力13-8 13-8 進(jìn)步螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施進(jìn)步螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施13-9 13-9 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)動(dòng)畫動(dòng)畫1 1動(dòng)畫動(dòng)畫2 2動(dòng)畫動(dòng)畫3 3動(dòng)畫動(dòng)畫4 413-

2、10 13-10 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接13-11 13-11 銷聯(lián)接銷聯(lián)接第第13章章 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接 聯(lián)接是指被聯(lián)接件和聯(lián)接件的組合。被聯(lián)接件有軸與軸上零件、箱體與箱蓋等,聯(lián)接件又稱為緊固件,如螺栓、螺母、鉚釘?shù)取?聯(lián)接區(qū)分為可拆的和不可拆的。 可拆聯(lián)接是指允許屢次裝拆而無損于使用性能的連接,如螺紋連接、鍵聯(lián)接等。 不可拆聯(lián)接是指不損壞組成零件就不能拆開的連接,如焊接、鉚接。一、螺紋的形成 如以下圖所示,將一傾斜角為的直線繞在圓柱體上邊形成一條螺旋線,取一平面圖形使它沿著螺旋線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)是堅(jiān)持圖形通過圓柱體的軸線,就得到螺紋。 依照螺旋線的旋向,螺紋可分為左旋螺紋和右旋螺紋。

3、依照螺旋線的數(shù)目,螺紋還分為單線螺紋和多線螺紋如以下圖所示S 以圓柱螺紋為例說明螺紋的主要幾何參數(shù) 1. 大徑d 與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱體的直徑 2. 小徑d1 與外螺紋牙底相重合的假想圓柱體的直徑 3. 中徑d2 也是一個(gè)假想的直徑,該圓柱體的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等 4. 螺距P 相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向間隔 5. 導(dǎo)程S 同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向間隔 tgn p2二、螺紋的主要幾何參數(shù)螺紋主要參數(shù)6. 線數(shù)n 螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n4 ,螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：S=nP7. 螺旋升角 在中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋

4、線軸線的平面的夾角。8. 牙型角 螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角9. 牙型斜角 螺紋牙型的側(cè)邊與螺紋軸線的垂直平面的夾角。13-3 機(jī)械制造常用螺紋 表10-1 聯(lián)接螺紋 傳動(dòng)螺紋 三角螺紋 管螺紋 矩形螺紋 梯形螺紋 鋸齒螺紋1.聯(lián)接三角形螺紋聯(lián)接三角形螺紋 (M)普通螺紋普通螺紋 60大大 ，f 大，易自鎖大，易自鎖 粗牙粗牙 牙高牙高 d1小小 大大 細(xì)牙細(xì)牙 牙淺牙淺 d1大大 小小 更易自鎖更易自鎖管螺紋管螺紋60、55嚴(yán)密嚴(yán)密 2.傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋 小、小、大大 多線多線 效率高效率高梯形螺紋梯形螺紋 Tr 30 15鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋S 33工工3 非非30矩形螺紋矩形螺紋

5、 一螺紋聯(lián)接根本類型一螺紋聯(lián)接根本類型19-4 螺紋聯(lián)結(jié)的類型及規(guī)范聯(lián)結(jié)件螺紋聯(lián)結(jié)的類型及規(guī)范聯(lián)結(jié)件1 螺栓聯(lián)接 普通螺栓聯(lián)接：普通螺栓聯(lián)接：孔與桿間有間隙，方便，多用孔與桿間有間隙，方便，多用2 雙頭螺柱聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接：鉸制孔用螺栓聯(lián)接：孔與桿間無間隙，本錢孔與桿間無間隙，本錢高高用于被聯(lián)接件之一較厚的場所用于被聯(lián)接件之一較厚的場所3 螺釘聯(lián)接二螺紋聯(lián)接件二螺紋聯(lián)接件 表表52 螺栓螺栓 螺栓螺栓 ；螺釘；螺釘 ；雙頭螺柱；雙頭螺柱 ；緊定螺釘；緊定螺釘 螺母螺母 六角螺母六角螺母 ；圓螺母；圓螺母 ；糟型螺母；糟型螺母 墊片墊片 墊片墊片 ；彈簧墊片；彈簧墊片 ；斜墊片；斜墊片 ；球

6、形墊片；球形墊片4 緊定螺釘聯(lián)接用于受力不大，不需常拆的場所用于受力不大，不需常拆的場所5 其它多用于軸上零件的固定，多用于軸上零件的固定，傳送較小的力傳送較小的力地腳螺栓 吊環(huán)螺釘2、雙頭螺栓聯(lián)接螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。3、螺釘聯(lián)接不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于 受載較小情況手冊(cè)無六角頭螺釘，L0=L即可適于被聯(lián)接件之一較厚上帶螺紋 孔 4、緊定螺釘聯(lián)接擰入后，利用桿末端頂住另 一零件外表或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對(duì)位置。多用于軸上零件的固定，可

7、傳送不大的軸向力或扭矩。槽螺母開口銷開口銷定位彈性墊圈連接件圓螺母緊盯螺釘定位彈性墊圈定位止動(dòng)墊片螺 栓雙 頭 螺 柱 螺母 六角螺母 ；圓螺母 ；糟型螺 母墊 圈墊片 ；彈簧墊片 ；斜墊 片 ；球形墊片,如以下圖所示。 13-5 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松目的：目的：防止松動(dòng)防止松動(dòng)進(jìn)步可靠性、強(qiáng)度、嚴(yán)密性進(jìn)步可靠性、強(qiáng)度、嚴(yán)密性F0擰緊阻力矩 T 的大小： 擰緊時(shí)預(yù)緊力F0螺紋阻力矩螺紋阻力矩 T1 : 1F d2/2F0 tg() d2 /2螺母支持面上的摩擦阻力矩螺母支持面上的摩擦阻力矩T2: TT1T20.2F0d 因 F0 =5T/d 假設(shè)d小，那么F0很大 對(duì)于重要

8、的聯(lián)結(jié)，不宜采用M12的螺栓螺栓預(yù)緊拉力 被聯(lián)接件預(yù)緊壓力12T2 fc F0 r m螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松 螺栓聯(lián)接擰緊(自鎖) 防松？ 靠摩擦力自鎖 ，因沖擊、震動(dòng)、變載 不可靠 要防松防松方法：防松方法： 摩擦防松使螺紋接觸面間始終堅(jiān)持一定的壓力 (縱向、橫向)始終有阻止螺旋副轉(zhuǎn) 動(dòng)的摩擦阻力矩。 機(jī)械防松利用便于更換的金屬元件來約束螺旋 副。 不可拆防松焊、鉚沖、涂粘合劑阻止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接一、松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算一、松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 無無0 0 緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接 有預(yù)緊力，還有工作拉力有預(yù)緊力，還有工作拉力松螺栓聯(lián)接松螺栓聯(lián)接 無預(yù)緊力，只要工作拉力無預(yù)緊力，

9、只要工作拉力 FddF4412113-6 13-6 螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算校核設(shè)計(jì)失效形式失效形式 1. 1.螺栓桿拉斷螺栓桿拉斷; 2.; 2.螺紋的壓潰和剪斷螺紋的壓潰和剪斷; 3.; 3.經(jīng)常經(jīng)常裝拆裝拆 會(huì)磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象會(huì)磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象; ; 緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接二、緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算有二、緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算有0 0 M10M68的螺栓：05預(yù)緊狀態(tài)的應(yīng)力：e=有預(yù)緊力，還有工作拉力有預(yù)緊力，還有工作拉力只要預(yù)緊力，無工作拉力只要預(yù)緊力，無工作拉力 21043.1dFe緊螺栓緊螺栓擰緊擰緊擰緊力矩?cái)Q緊力矩剪應(yīng)力剪應(yīng)力擰緊擰緊預(yù)緊拉力預(yù)緊拉力拉應(yīng)力拉應(yīng)力1只要預(yù)緊力

10、緊螺栓聯(lián)接受橫向工作載荷F0F0的大小與橫的大小與橫向載荷有關(guān)向載荷有關(guān)3 . 1322mfCFFFa02 2、受預(yù)緊力、受預(yù)緊力0 0和工作拉力緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度和工作拉力緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度 緊螺栓緊螺栓擰緊預(yù)緊拉力加載工作拉力總拉力總拉力F2 F2 0 +0 += = ？擰緊擰緊 伸長伸長 b0 F0 縮短縮短 c0 F0 F= Fkckkbb 螺栓 被聯(lián)接件受載受載 再伸長再伸長 放松放松 變形協(xié)調(diào)條件：變形協(xié)調(diào)條件： 一樣一樣被聯(lián)接件所受的壓力：剩余預(yù)緊力 FR= F0 F Cb = F0 b 螺栓剛度 Cc = F0 c 被聯(lián)接件剛度 螺栓的總拉力： Fa= F0 +F =F +FR Fa力

11、變形F0FFR F螺栓的相對(duì)剛度：1 1要降低要降低FaFa，只要減少螺栓的相對(duì)剛度，只要減少螺栓的相對(duì)剛度， 即即kc kb kc kb 2 2為保證聯(lián)接的嚴(yán)密性，為保證聯(lián)接的嚴(yán)密性， 應(yīng)保證應(yīng)保證FR FR 0 01靜強(qiáng)度公式：F不變kckkbb aaFddF3 . 1443 . 11212疲勞強(qiáng)度公式：F在0F之間變化SSdFkkkcacbba21minmax22因因F在在0F之間變化，那么之間變化，那么F2在在F0 F2之間變應(yīng)力在之間變應(yīng)力在max min之間變之間變210min21max44dFdFa詳見P146頁 3、接受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接 204dF鉸制孔用螺栓，接受剪切和擠

12、壓來平衡橫向載荷鉸制孔用螺栓，接受剪切和擠壓來平衡橫向載荷F FppLdFmin0螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：螺栓桿的剪切強(qiáng)度：螺栓桿的剪切強(qiáng)度：1d0是螺栓剪切面直徑 2Lmin螺栓桿與孔壁擠壓 面的最小高度 3p取兩者之弱者 螺紋聯(lián)接件資料的力學(xué)性能螺栓、螺釘、螺柱的性能等 級(jí)共十級(jí)見表58和表59 如：48 表示：B=400Mpa ，s=320Mpa 一、一、 螺紋聯(lián)接件的資料螺紋聯(lián)接件的資料13-7 13-7 螺紋聯(lián)接件的資料及許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的資料及許用應(yīng)力二二 、 螺紋聯(lián)接件的許用應(yīng)力螺紋聯(lián)接件的許用應(yīng)力S、S、Sp平安系數(shù) 見表510：查表時(shí)緊螺栓聯(lián)接要試算

13、 （鑄鐵）鋼）pBpsssSSSSpp ( 用軟墊片密封 用形密封圈密封13-8 13-8 進(jìn)步螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施進(jìn)步螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施13-9 13-9 螺螺 旋旋 傳傳 動(dòng)動(dòng)要求高效率梯形、鋸齒形、矩形多線 螺旋副傳動(dòng)一一. . 類型類型: :動(dòng)畫動(dòng)畫1 1動(dòng)畫動(dòng)畫2 2動(dòng)畫動(dòng)畫3 3動(dòng)畫動(dòng)畫4 4按按傳導(dǎo)螺旋傳導(dǎo)螺旋傳送運(yùn)動(dòng)為主傳送運(yùn)動(dòng)為主, , 高的運(yùn)動(dòng)精度高的運(yùn)動(dòng)精度用用傳力螺旋傳力螺旋傳力為主傳力為主, , 以小以小TT大的軸向力大的軸向力Q Q途途調(diào)整螺旋調(diào)整螺旋調(diào)整零件間相對(duì)位置調(diào)整零件間相對(duì)位置細(xì)牙細(xì)牙M M傳送動(dòng)力調(diào)整零件間相對(duì)位置 實(shí)現(xiàn) 將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)傳導(dǎo)傳力傳力

14、調(diào)整調(diào)整 按 滑動(dòng)螺旋=0.30.4，簡單，精度低摩擦滾動(dòng)螺旋0.9 ，復(fù)雜高精度、高效性質(zhì)靜壓螺旋螺桿資料螺桿資料 二特點(diǎn)： 1.降速比大 2.可具自鎖性 3.機(jī)械利益大 1FS tg() d2 /2 4.構(gòu)造簡單, 傳動(dòng)平穩(wěn), 噪音低 5.磨損大, 低)(2)(222tgdFLtgdTFQs三三 、 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)簡介滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)簡介1、耐磨性計(jì)算、耐磨性計(jì)算 滑動(dòng)滑動(dòng)磨損磨損耐磨性計(jì)算限制工作面上的壓力耐磨性計(jì)算限制工作面上的壓力根本尺寸根本尺寸d28 . 02PFda65. 02PFda2PhzdFPa 2、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 螺桿的受力類似緊螺栓壓力和扭矩，校核

15、螺桿的受力類似緊螺栓壓力和扭矩，校核危險(xiǎn)牙根截面的強(qiáng)度危險(xiǎn)牙根截面的強(qiáng)度 3 3、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算螺母螺紋牙斷齒螺母螺紋牙斷齒擠壓和彎曲強(qiáng)度計(jì)算擠壓和彎曲強(qiáng)度計(jì)算)16(3)4(323122122dTdFae 4、螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算螺桿的長徑比大受壓力側(cè)向彎曲不穩(wěn)定 DdFa 22)(ulEIFC10040214)1 . 1304(dFC40saaFF13-11 13-11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接 型式：圓頭常用為防轉(zhuǎn)、鍵指端銑刀加工與槽同形、鍵頂上面與轂不接觸有間隙。13-12 13-12 銷聯(lián)接銷聯(lián)接 小小 結(jié)結(jié)1. 螺紋主要參數(shù)及分類，螺紋聯(lián)接根本類型。螺紋主要參數(shù)及分類，螺