螺紋連接的資料

螺紋連接的資料第1頁(yè)/共50頁(yè)一、螺紋的類型和主要參數(shù)按螺紋牙軸面形狀，可分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等。外螺紋、內(nèi)螺紋它們共同組成螺旋副。第2頁(yè)/共50頁(yè)按螺旋線的繞行方向，可分為左旋和右旋。按螺旋線的數(shù)目，可分為單線、雙線、三線或多線螺紋。單線螺紋通常用于連接，也用于傳動(dòng)；雙線、三線、四線螺紋多用于傳動(dòng)。第3頁(yè)/共50頁(yè)第4頁(yè)/共50頁(yè)（1）外徑（大徑）d—螺紋的最大直徑，公稱直徑（2）內(nèi)徑（小徑）d1—螺紋的最小直徑，危險(xiǎn)截面（3）中徑d2—位于大小徑中間的假想圓柱直徑，牙厚與牙寬相等（4）螺距P—相鄰兩螺紋牙對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離（5）導(dǎo)程（Ph）—同一螺旋線上相鄰兩牙對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離第5頁(yè)/共50頁(yè)（6）螺旋升角

—螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線平面間的夾角。（7）牙型角α—螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角β牙側(cè)角β

β第6頁(yè)/共50頁(yè)二、螺紋副受力分析、效率及自鎖等速上升等速下降等速上升等速下降d2F第7頁(yè)/共50頁(yè)自鎖條件：正行程擰緊螺母所需的驅(qū)動(dòng)力矩為：反行程放松螺母所需的平衡力矩為：d2F第8頁(yè)/共50頁(yè)螺桿軸線軸線螺桿螺母FNG非矩形螺紋β≠0o矩形螺紋：ββG非矩形螺紋：fV---當(dāng)量摩擦系數(shù)ρV---當(dāng)量摩擦角正行程反行程FNΔ或第9頁(yè)/共50頁(yè)一、螺紋聯(lián)接的基本類型4§13.2螺紋連接的類型及應(yīng)用第10頁(yè)/共50頁(yè)1、螺栓聯(lián)接：適用于兩薄形零件聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接（受拉螺栓聯(lián)接）鉸制孔用螺栓聯(lián)接（受剪螺栓聯(lián)接）受拉螺栓受剪螺栓F0F0第11頁(yè)/共50頁(yè)l12.螺紋余留長(zhǎng)度l1

dd0普通螺栓聯(lián)接（受拉螺栓）結(jié)構(gòu)：1.d<d0受力失效：受拉塑性變形斷裂工藝：鉆孔特點(diǎn)：裝拆方便，應(yīng)用廣泛第12頁(yè)/共50頁(yè)第13頁(yè)/共50頁(yè)l1d3.l1要盡可能小，l1

（0.1~0.2)d鉸制孔螺栓聯(lián)接（受剪螺栓）結(jié)構(gòu)：1.螺栓桿與孔有配合關(guān)系（過(guò)渡或過(guò)盈配合)2.ds=d0>d受力失效：受剪力剪斷受擠壓壓潰工藝：先鉆后鉸特點(diǎn)：裝拆不方便，主要承受橫向載荷dsdd0第14頁(yè)/共50頁(yè)第15頁(yè)/共50頁(yè)2、雙頭螺柱聯(lián)接螺釘聯(lián)接：不可經(jīng)常裝拆工藝：被聯(lián)接件一件光孔，一件螺紋孔受力失效：受拉塑性變形斷裂特點(diǎn)：雙頭螺柱：可經(jīng)常裝拆d兩者都適用于被聯(lián)接件之一較厚，不宜制成通孔的場(chǎng)合。3、螺釘聯(lián)接第16頁(yè)/共50頁(yè)第17頁(yè)/共50頁(yè)第18頁(yè)/共50頁(yè)第19頁(yè)/共50頁(yè)4、緊定螺釘聯(lián)接

用來(lái)固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置，受力較小。工藝：一件加工螺紋孔，另一件配加工錐孔。特點(diǎn)：靠摩擦力，是輔助定位，不經(jīng)常裝拆，軸轂輕載聯(lián)接

除上述聯(lián)接的基本類型外，在機(jī)器中，還有一些特殊結(jié)構(gòu)的螺紋聯(lián)接。如：T型槽螺栓聯(lián)接、吊環(huán)螺釘聯(lián)接和地腳螺栓聯(lián)接等。第20頁(yè)/共50頁(yè)第21頁(yè)/共50頁(yè)第22頁(yè)/共50頁(yè)第23頁(yè)/共50頁(yè)1、預(yù)緊力：大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí)都需要擰緊，使之在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性；提高聯(lián)接的剛度；提高螺栓在變載荷下的疲勞強(qiáng)度。

2、預(yù)緊的目的：§13.3螺紋連接的設(shè)計(jì)一、螺紋連接的預(yù)緊第24頁(yè)/共50頁(yè)

4、預(yù)緊力和預(yù)緊力矩之間的關(guān)系：

注意：對(duì)于重要的聯(lián)接，應(yīng)盡可能不采用直徑過(guò)小(＜M12)的螺栓。所以，對(duì)于直徑小的螺栓，擰緊時(shí)很可能過(guò)載拉斷。

擰緊后螺紋聯(lián)接件的預(yù)緊應(yīng)力一般可達(dá)材料屈服極限ss的50%~70%。

3、預(yù)緊力的確定原則：碳素鋼螺栓合金鋼螺栓—螺栓危險(xiǎn)截面面積第25頁(yè)/共50頁(yè)

5、預(yù)緊力的控制：測(cè)力矩扳手定力矩扳手測(cè)力矩扳手定力矩扳手第26頁(yè)/共50頁(yè)1.利用摩擦力防松彈簧墊圈對(duì)頂螺母尼龍圈鎖緊螺母防松方法：摩擦防松、機(jī)械防松、鉚沖防松、涂膠防松等。破壞螺紋副關(guān)系二、螺紋連接的防松根本問(wèn)題：防止螺紋副在受載時(shí)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。第27頁(yè)/共50頁(yè)開口銷與六角開槽螺母2.機(jī)械防松第28頁(yè)/共50頁(yè)圓螺母加止動(dòng)墊片第29頁(yè)/共50頁(yè)止動(dòng)墊片第30頁(yè)/共50頁(yè)串聯(lián)鋼絲第31頁(yè)/共50頁(yè)沖點(diǎn)防松法用沖頭沖2~3點(diǎn)1~1.5p粘合法防松涂粘合劑3.其他方法防松（破壞螺紋副關(guān)系）焊點(diǎn)法防松第32頁(yè)/共50頁(yè)

螺栓連接的計(jì)算，通常是先根據(jù)連接的裝配情況、外載荷的大小和方向以及是否需要在外載荷作用下補(bǔ)充擰緊等來(lái)確定螺栓的受力，然后再按強(qiáng)度條件確定螺栓危險(xiǎn)截面的尺寸。螺栓的其他尺寸以及螺母、墊圈的尺寸均可隨之由標(biāo)準(zhǔn)選定。三、螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算第33頁(yè)/共50頁(yè)強(qiáng)度條件為：松螺栓連接第34頁(yè)/共50頁(yè)1、普通螺栓連接1）僅承受預(yù)緊力的緊螺栓連接為防止相對(duì)滑動(dòng)，要滿足如下條件：第35頁(yè)/共50頁(yè)擰緊螺母時(shí)，危險(xiǎn)截面上既有拉應(yīng)力，又有扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，根據(jù)第四強(qiáng)度理論，對(duì)于普通螺栓，其危險(xiǎn)截面部分的強(qiáng)度條件：設(shè)計(jì)式為：校核式為：第36頁(yè)/共50頁(yè)減荷裝置第37頁(yè)/共50頁(yè)2）受預(yù)緊力和軸向載荷F的緊螺栓連接這種螺栓是在受預(yù)緊力Qp的基礎(chǔ)上，又受工作拉力Q。但螺栓的總拉力：

氣缸螺栓連接圖預(yù)緊力－Qp單個(gè)螺栓工作拉力F：第38頁(yè)/共50頁(yè)預(yù)緊時(shí)受工作載荷后Q’p－殘余預(yù)緊力螺栓：被連接件：螺栓的總拉力為L(zhǎng)dμQp未預(yù)緊時(shí)第39頁(yè)/共50頁(yè)強(qiáng)度條件驗(yàn)算公式：

設(shè)計(jì)公式：

第40頁(yè)/共50頁(yè)可用載荷變形圖分析預(yù)緊力和殘余預(yù)緊力之間的關(guān)系。螺栓的剛度：

CL被連接件的剛度：CT力變形力變形力變形變形協(xié)調(diào)條件：第41頁(yè)/共50頁(yè)剪切強(qiáng)度條件：擠壓強(qiáng)度條件：2、鉸制孔螺栓連接第42頁(yè)/共50頁(yè)1）螺栓組的布置應(yīng)盡可能對(duì)稱，以使接合面受力比較均勻，一般都將接合面設(shè)計(jì)成對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀，并應(yīng)使螺栓組的對(duì)稱中心與接合面的形心重合，如圖所示：

四、螺紋連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、螺紋組連接第43頁(yè)/共50頁(yè)（2）螺栓布置要有合理的間距、邊距，以便轉(zhuǎn)動(dòng)扳手。扳手空間

（3）分布在同一圓周上的螺栓數(shù)，應(yīng)取為4、6、8等易于等分的數(shù)目，以便于加工。第44頁(yè)/共50頁(yè)2、避免附加彎曲應(yīng)力第45頁(yè)/共50頁(yè)第46頁(yè)/共50頁(yè)3、采用均載螺母第一圈：Δp最大，受力最大第8~10圈后幾乎不受力各圈受載不均第47頁(yè)/共50頁(yè)∴采用加高螺母不能提高連接強(qiáng)度。

常用方法（變形一致）