機械設計基礎螺紋聯(lián)接分解實用教案

1、1 聯(lián)接(lin ji)的概念 聯(lián)接的概念：指聯(lián)接件與被聯(lián)接件的組合。 聯(lián)接的分類：可拆卸聯(lián)接和不可拆卸聯(lián)接。 螺紋聯(lián)接的特點：結(jié)構(gòu)簡單、形式多樣、聯(lián)接可靠、拆裝方便、易于批量生產(chǎn)、成本低廉、能滿足各種( zhn)不同規(guī)格要求。第1頁/共26頁第一頁，共27頁。第2頁/共26頁第二頁，共27頁。2 螺紋(luwn)的主要參數(shù)及分類一、螺紋的形成(xngchng) 如用一個三角形K沿螺旋線運動并使K平面始終通過圓柱體軸線YY-這樣就構(gòu)成了三角形螺紋。同樣改變平面圖形K，可得到矩形、梯形、鋸齒形、管螺紋yyKddLyyKddLyyKddLyyKddL第3頁/共26頁第三頁，共27頁。二、螺紋的主要

2、參數(shù)：1）外徑（大徑）d（D）與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱 面直徑，亦稱公稱直徑2）內(nèi)徑（小徑）d1(D1) 與外螺紋牙底相重合的假想圓柱 面直徑3）中徑d2 在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱4）螺 距 P 相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(duyng)兩點間 的軸向距離d2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lh第4頁/共26頁第四頁，共27頁。5）導程（S）同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對應兩點間的軸向距離。6）線 數(shù) n 螺紋螺旋線數(shù)目，

3、一般為便于制造(zhzo)n4 螺距、導程、線數(shù)之間關系：S=nP 7）螺旋升角中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋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）牙型斜角螺紋牙的側(cè)邊與螺紋軸線垂直平面的夾角第5頁/共26頁第五頁，共27頁。三、常用螺紋及分類(fn li)機械制造中常用螺紋：聯(lián)接（三角）螺紋和傳動螺紋。聯(lián)接螺紋（三角）：普通螺紋、英制普通螺紋、英制管螺紋。傳動螺紋：矩形、梯形、鋸齒形螺紋。第6頁/共26頁第六頁，共27頁。第7頁/共26頁第七頁，共27頁。第二節(jié) 螺紋聯(lián)接基本(jbn)類型及螺紋聯(lián)接件 基本類型：螺栓聯(lián)接(lin ji)（受拉、受剪）；螺柱

4、聯(lián)接(lin ji)；螺釘聯(lián)接(lin ji)；緊定螺釘聯(lián)接(lin ji)。dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)1、螺栓聯(lián)接 a.普通螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許(bx)消失，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可多個裝拆，應用較廣。第8頁/共26頁第八頁，共27頁。 b.精密螺栓聯(lián)接(lin ji)裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接(lin ji)。dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)d

5、l1d0a(a)(b)第9頁/共26頁第九頁，共27頁。 c、 雙頭螺栓聯(lián)接螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端(ydun)旋入被聯(lián)接件，另一端(ydun)配以螺母。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1第10頁/共26頁第十頁，共27頁。 d、螺釘(ludng)聯(lián)接適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘(ludng)頭，不需螺母，適于受載較小情況。 (b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1第11頁/共26頁第十一頁，共27

6、頁。e.緊定螺釘聯(lián)接擰入后，利用桿末端(m dun)頂住另一零件表面或旋入零件相應的缺口中以固定零件的相對位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。(a)(b)(a)(b)(a)(b)(a)(b)特殊聯(lián)接(lin ji)：地腳螺栓聯(lián)接(lin ji) , 吊環(huán)螺釘聯(lián)接(lin ji)第12頁/共26頁第十二頁，共27頁。二、螺紋聯(lián)接件：螺釘、螺栓、（螺釘與螺栓區(qū)別要求螺紋部分直徑較粗;要求全螺紋）螺柱、螺母(lum)、墊圈等。三、螺紋聯(lián)接件材料：釘、栓、柱、母常溫下用普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼；高溫下用高強度耐熱合金鋼；平墊圈常用Q215、Q235、15、35號鋼；彈簧墊圈用65Mn鋼。第13頁/共26頁第

7、十三頁，共27頁。 第三節(jié) 螺栓(lushun)聯(lián)接的預緊和防松 螺栓的預緊：目的增強聯(lián)接的緊固性或緊密性及防松能力；方法重要聯(lián)接用測力矩扳手、一般憑經(jīng)驗控制。 預緊力Q的控制： 測力矩板手測出預緊力矩，如左圖 定力矩板手達到(d do)固定的擰緊力矩T時,彈簧受壓將自動打滑，如右圖 測量預緊前后螺栓伸長量精度較高 第14頁/共26頁第十四頁，共27頁。12圖4-12 測力矩扳手123412圖4-12 測力矩扳手123412圖4-12 測力矩扳手123412圖4-12 測力矩扳手1234測力矩(l j)板手定力矩(l j)板手第15頁/共26頁第十五頁，共27頁。 螺栓的防松：1）自鎖性；2）

8、松退的原因在變應力作用和高溫下材料的儒變；3）防松目的增強聯(lián)接的緊固性或緊密性；4）防松方法靠摩擦力防松、機械放松、永久性防松。 防松辦法及措施(cush): 1）摩擦防松 雙螺母、彈簧墊圈、 尼龍墊圈、自鎖螺母等 上螺母螺栓下螺母上螺母螺栓下螺母第16頁/共26頁第十六頁，共27頁。自鎖螺母螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊2）機械防松： 開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動 墊 圈 ( d i n qun)，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯(lián)鋼絲等彈簧(tnhung)墊圈第17頁/共26頁第十七頁，共27頁。3）永久防松：端鉚、沖點、點

9、焊4）化學(huxu)防松粘合 開槽螺母(lum)與開口銷圓螺母與止動墊圈(din qun)串聯(lián)鋼絲第18頁/共26頁第十八頁，共27頁。 第四節(jié) 螺栓(lushun)聯(lián)接的設計 一、螺栓、螺母的機械性能等級： 螺栓、螺母的機械性能等級代號：由表示公稱抗拉強度和屈強比兩部分數(shù)字組成，中間用小數(shù)點隔開。例4.8。二、螺栓聯(lián)接的失效(sh xio)形式和設計依據(jù)： 針對不同零件的不同失效(sh xio)形式，分別擬定其設計計算方法，則失效(sh xio)形式是設計計算依據(jù)和出發(fā)點。1、失效(sh xio)形式和原因a）失效(sh xio)形式 工程中螺栓聯(lián)接多數(shù)為疲勞失效(sh xio)受拉螺栓螺

10、栓桿和螺紋可能發(fā)生塑性變形或斷裂受剪螺栓螺栓桿和孔壁間可能發(fā)生壓潰或被剪斷靜載荷下塑變和斷裂；變載荷下疲勞斷裂；常拆、低精度、小尺寸的螺紋主要是脫扣。b）失效(sh xio)原因：應力集中應力集中促使疲勞裂紋的發(fā)生和發(fā)展過程第19頁/共26頁第十九頁，共27頁。第20頁/共26頁第二十頁，共27頁。三、螺栓連接的設計計算：螺栓聯(lián)接的設計計算步驟：1、確定單個螺栓承受的最大載荷；2、選擇合適(hsh)的螺紋聯(lián)接件的性能等級和安全系數(shù)；3、確定螺栓的公稱直徑d和螺栓個數(shù)z；4、驗算螺栓強度，若強度不夠，則應修改原確定的d和z，直到強度足夠為止。（1）松螺栓聯(lián)接：在裝配時不需要把螺母擰緊的螺紋連接。

11、第21頁/共26頁第二十一頁，共27頁。一松螺栓(lushun)聯(lián)接二（1）松螺栓(lushun)聯(lián)接：在裝配時三不需要把螺母擰緊的螺紋連四接。五例3-1：六（2）受軸向工作載荷的緊螺栓(lushun)連接F第22頁/共26頁第二十二頁，共27頁。二、緊螺栓聯(lián)接工作前有預緊力Q1、受軸向工作載荷的緊螺栓連接(linji)（右圖0例3-2：2、橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接計算主要防止被聯(lián)接件錯動 QpQpQpQpQpQpQpQpFbmbm第23頁/共26頁第二十三頁，共27頁。2、橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接計算主要防止被聯(lián)接件錯動 1）普通螺栓聯(lián)接特點：桿孔間有間隙，靠擰緊的正壓力產(chǎn)生摩擦力來傳遞外載荷。2）

12、鉸制孔螺栓聯(lián)接防滑動特點：螺桿與孔間緊密配合，無間隙，由光桿(un n)直接承受擠壓和剪切來傳遞外載荷R進行工作QpQpRRRRLmind0QpQpRRRRLmind0第24頁/共26頁第二十四頁，共27頁。四、螺栓組結(jié)構(gòu)設計應考慮的問題：1）聯(lián)接的結(jié)合面幾何形狀(xngzhun)應和機器結(jié)構(gòu)形狀(xngzhun)相適應；2）螺栓的布置應使各螺栓受力均勻；3）螺栓排列應有合理的間距；4）要避免螺栓產(chǎn)生附加彎曲應力。作業(yè)：3-7、3-10第25頁/共26頁第二十五頁，共27頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第26頁/共26頁第二十六頁，共27頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)1 聯(lián)接的概念。如用一個三角形K沿螺旋線運動并使K平面始終通過圓柱