螺纹参数-ppt课件.ppt
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1、第五章第五章 螺纹连接与螺旋传动螺纹连接与螺旋传动基本概念:基本概念:螺纹连接是利用螺纹零件构成的螺纹连接是利用螺纹零件构成的 连接。连接。特特 点:点:构造简单,拆装方便,工作可靠,构造简单,拆装方便,工作可靠,标准件,应用广。标准件,应用广。1ppt课件d-螺纹大径螺纹大径d1 1- -螺纹小径螺纹小径d2-螺纹中径螺纹中径p-螺距螺距n-线数线数S S-导程导程y y -螺纹升角螺纹升角 ,牙型角,牙型角 -牙型斜角牙型斜角旋向旋向一、一、 螺纹的主要参数螺纹的主要参数5.1 螺纹螺纹2ppt课件螺纹的线数和旋向螺纹的线数和旋向3ppt课件二、螺纹副的受力关系、效率和自锁二、螺纹副的受力
2、关系、效率和自锁 圆周力:拧紧时圆周力:拧紧时松开时松开时效率:拧紧时效率:拧紧时松开时松开时tan()tFFy tan()tFFytantan()yytan()tanyy4ppt课件自锁条件自锁条件式中式中: -当量摩擦角当量摩擦角 f arctan-当量摩擦系数当量摩擦系数f cosff F-轴向力轴向力, Nf-摩擦系数摩擦系数y5ppt课件三三 、常用螺纹的特点和应用常用螺纹的特点和应用对螺纹的要求:对螺纹的要求: 足够的强度和良好的工艺性足够的强度和良好的工艺性联接螺纹:联接螺纹:自锁自锁管管 螺螺 纹:纹:紧密性、气密性紧密性、气密性传动螺纹:传动螺纹:效率高效率高调整螺纹:调整螺
3、纹:精度高精度高起重螺纹:起重螺纹:效率高、自锁性好效率高、自锁性好螺纹的分类:螺纹的分类:按牙形:按牙形:三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、管螺纹螺纹、管螺纹按母体形状:按母体形状:圆柱螺纹、圆锥螺纹圆柱螺纹、圆锥螺纹6ppt课件1 、普通螺纹、普通螺纹(代号:代号:M GB 192-81)特点:特点:螺纹的牙型角螺纹的牙型角 =2 =60 。因牙型角。因牙型角 大,大,所以当量摩擦系数大,自锁性能好,主要用于所以当量摩擦系数大,自锁性能好,主要用于连接。连接。7ppt课件细牙螺纹与粗细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较牙螺纹的比较粗牙:粗牙:常用常用细
4、牙的缺点:细牙的缺点:牙小,相同载荷下磨损快,易脱扣。牙小,相同载荷下磨损快,易脱扣。细牙:细牙:自锁性能更好。常用于承受冲击、振动及变自锁性能更好。常用于承受冲击、振动及变载荷、或空心、薄壁零件上及微调装置中。载荷、或空心、薄壁零件上及微调装置中。8ppt课件2 、矩形螺纹矩形螺纹特点:特点:牙形为正方形,牙形为正方形, =0 ,所以效率高,用于传动,所以效率高,用于传动, ,牙根强度弱,加工困难,常被梯形螺纹代替。牙根强度弱,加工困难,常被梯形螺纹代替。9ppt课件3 、梯形螺纹、梯形螺纹(代号:代号:T特点:特点: =2 =30 。比矩形螺纹效率略低。比矩形螺纹效率略低。 牙根强度高,易
5、于对中,易于制造,剖分螺母可消除牙根强度高,易于对中,易于制造,剖分螺母可消除间隙,在螺旋传动中有广泛应用。间隙,在螺旋传动中有广泛应用。 r GB 192-81)10ppt课件4、 锯齿形螺纹锯齿形螺纹(代号:代号:S JB 923-66)特点:特点:工作边工作边 =3 ,非工作边,非工作边 =30 ,便于加工。,便于加工。它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点, ,能承受较大的载荷能承受较大的载荷, ,但只能用于单向传动。但只能用于单向传动。11ppt课件5 、圆柱管螺纹、圆柱管螺纹 特点:特点:用于管件连接的三角螺纹,用于管件连接
6、的三角螺纹, =55 螺纹面间没有间隙,密封性好,适用于压强在螺纹面间没有间隙,密封性好,适用于压强在1.61.6MPaMPa以下的连接。以下的连接。12ppt课件6、 圆锥螺纹圆锥螺纹特点:特点:螺纹均布在锥度为螺纹均布在锥度为1:16的管上的管上, =55 或或60 螺纹面间没有间隙,不用填料,靠牙变形,密封性好,适螺纹面间没有间隙,不用填料,靠牙变形,密封性好,适用于高温、高压的连接。用于高温、高压的连接。13ppt课件7、 其它螺纹其它螺纹主要用于金属薄板的连接主要用于金属薄板的连接14ppt课件 普通螺栓连接普通螺栓连接 绞制孔螺栓连接绞制孔螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接 螺栓和孔
7、壁有间隙孔螺栓和孔壁有间隙孔的加工精度低。的加工精度低。绞制孔螺栓连接绞制孔螺栓连接螺杆与孔用过渡配合,螺杆与孔用过渡配合,承受轴向载荷孔需精承受轴向载荷孔需精制。制。可起定位作用。可起定位作用。5.2 螺纹连接的基本类型与标准螺纹连接件螺纹连接的基本类型与标准螺纹连接件一一 、螺纹连接的基本类型、螺纹连接的基本类型1、 螺栓连接螺栓连接 15ppt课件特点:特点:被连接件不宜做成通孔。被连接件不宜做成通孔。不宜经常拆卸。不宜经常拆卸。拧入深度:拧入深度:铜或青铜:铜或青铜:H=d铸铸 铁:铁:H=1.251.5d铝铝 合合 金:金: H=1. 52.5d2、 螺钉连接螺钉连接16ppt课件特
8、点:特点:被连接件不宜做被连接件不宜做成通孔又需要经常拆卸成通孔又需要经常拆卸或用螺钉无法安装。或用螺钉无法安装。拧入深度:拧入深度:铜或青铜:铜或青铜:H=d铸铸 铁:铁:H=1.251.5d铝铝 合合 金:金: H=1. 52.5d3、双头螺柱连接、双头螺柱连接 17ppt课件4 、紧定螺钉连接、紧定螺钉连接旋入被连接件的螺纹旋入被连接件的螺纹孔中,顶住另一被连孔中,顶住另一被连接件的表面或凹坑。接件的表面或凹坑。固定两个零件或传递固定两个零件或传递不大的力矩。不大的力矩。18ppt课件5、其它特殊结构的螺纹连接地脚螺栓吊环螺钉T型槽螺栓19ppt课件二二 、标准螺纹连接件、标准螺纹连接件
9、各种螺栓各种螺栓20ppt课件双头螺柱双头螺柱各种螺钉各种螺钉21ppt课件各种螺钉各种螺钉紧定螺钉的头部紧定螺钉的头部和末端和末端22ppt课件各种螺母与垫片各种螺母与垫片23ppt课件三三 、螺纹连接零件常用材料和机械性能等级、螺纹连接零件常用材料和机械性能等级1、常用材料:、常用材料:普通连接:普通连接:低碳钢,中碳钢,如低碳钢,中碳钢,如:Q215、Q235和和10、15、35、45号钢。号钢。变载荷或有冲击、振动的重要连接:变载荷或有冲击、振动的重要连接:合金钢,如合金钢,如: 40 Cr、15MnVB、30CrMnSi。螺母材料一般较相配合的螺栓的硬度低螺母材料一般较相配合的螺栓的
10、硬度低2040HBS。24ppt课件2、螺栓、螺钉、螺柱、螺母性能等级、螺栓、螺钉、螺柱、螺母性能等级25ppt课件5.3 螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧26ppt课件1、预紧的作用:、预紧的作用:预紧可使连接在承受工作载荷之前就受到预紧力预紧可使连接在承受工作载荷之前就受到预紧力F的的作用,以防止连接受载后被连接件之间出现间隙或横作用,以防止连接受载后被连接件之间出现间隙或横向滑移。预紧也可以防松。向滑移。预紧也可以防松。2、控制预紧力的目的:、控制预紧力的目的:预紧力过大,会使连接超载。预紧力过大,会使连接超载。预紧力不足,可能导致连接失效。预紧力不足,可能导致连接失效。重要的螺栓应控制预紧
11、力。重要的螺栓应控制预紧力。27ppt课件拧紧螺母时的力矩和预紧力拧紧螺母时的力矩和预紧力3、拧紧力矩和预紧力的计算、拧紧力矩和预紧力的计算28ppt课件21TTT2)tan(21dFTy20213031231dDdDFfTdFkdFdDdDdfddTt20213031232)tan(21y螺纹副摩擦力矩螺纹副摩擦力矩螺母与被连件摩擦力矩螺母与被连件摩擦力矩拧紧力矩拧紧力矩29ppt课件20213031232)tan(21dDdDdfddktydFT2 . 0dTF2 . 0 当钢制螺纹当钢制螺纹M10M68时,由螺纹几何关系和时,由螺纹几何关系和摩擦系数可得:摩擦系数可得:2 . 0tk故:
12、故:拧紧力矩系数拧紧力矩系数30ppt课件4、装配时控制预紧力的方法、装配时控制预紧力的方法测力矩扳手测力矩扳手31ppt课件定力矩扳手定力矩扳手32ppt课件5.4 螺纹连接的防松螺纹连接的防松一一 、摩擦防松、摩擦防松1 、双螺母、双螺母在螺母和螺栓之间形成内力,在螺母和螺栓之间形成内力,保证摩擦力。保证摩擦力。结构简单、使用方便。结构简单、使用方便。可靠性不高。可靠性不高。用于平稳、低速、重载。用于平稳、低速、重载。33ppt课件2 、弹簧垫圈、弹簧垫圈弹力保持一定压力弹力保持一定压力切口尖端逆向。切口尖端逆向。34ppt课件3 、锁紧螺母、锁紧螺母镶嵌弹性环或尼龙圈镶嵌弹性环或尼龙圈挤
13、入螺纹中椭圆口螺挤入螺纹中椭圆口螺母。母。35ppt课件二、二、 机械防松机械防松 1 、开口销与六角开槽螺母、开口销与六角开槽螺母36ppt课件2 、止动垫圈、止动垫圈37ppt课件止动垫圈止动垫圈38ppt课件3 、串联钢丝、串联钢丝39ppt课件三、三、 永久防松永久防松焊接焊接 冲点冲点 涂胶涂胶40ppt课件5.5 单个螺栓连接的强度计算单个螺栓连接的强度计算一一 、松螺栓连接松螺栓连接41ppt课件421dFMPa41Fd mm7 . 12 . 1s强度条件强度条件 或或许用应力许用应力MPa42ppt课件二二 、紧螺栓连接、紧螺栓连接1 、受横向载荷的紧螺栓连接受横向载荷的紧螺栓
14、连接 (1) 普通螺栓连接普通螺栓连接靠接合面的摩擦力靠接合面的摩擦力传递外力传递外力螺栓既受拉应力又螺栓既受拉应力又受扭剪应力受扭剪应力43ppt课件214dF12213122)tan(4162)tan(dddFddFWTtyy对于常用的对于常用的M10M68的普通螺栓的普通螺栓5 . 0拉应力拉应力剪应力剪应力44ppt课件螺栓的当量应力(第四强度理论)螺栓的当量应力(第四强度理论)3 . 1)5 . 0( 332222e螺栓的强度条件为:螺栓的强度条件为:3 . 1421dFeMPa3 . 141Fd校核公式:校核公式:设计公式:设计公式:45ppt课件当所需预紧力很大时,为了减小螺栓尺
15、寸,采用套当所需预紧力很大时,为了减小螺栓尺寸,采用套筒、键、销来承受横向载荷。筒、键、销来承受横向载荷。46ppt课件(2)铰制孔螺栓连接)铰制孔螺栓连接 螺栓杆的剪切强度条件为螺栓杆的剪切强度条件为:420mdFs螺栓与孔壁的挤压强度条件为:螺栓与孔壁的挤压强度条件为:psphdFmin0MPaMPa47ppt课件0d螺栓抗剪面直径,螺栓抗剪面直径,mm式中式中m 螺栓抗剪面数目螺栓抗剪面数目minh螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度 mm,设计时应使设计时应使0min25. 1dh螺栓的许用剪切应力,螺栓的许用剪切应力,MPap 螺栓或孔壁材料的许用挤压应力,螺栓或
16、孔壁材料的许用挤压应力,MPa48ppt课件2 、受轴向工作载荷的紧螺栓连接受轴向工作载荷的紧螺栓连接汽缸盖的连接汽缸盖的连接49ppt课件(1 1) 受力分析受力分析( (见动画见动画) )50ppt课件螺栓受力螺栓受力被连接件受力被连接件受力FCCCFFmBB0FCCCFFmBm 51ppt课件螺栓的相对刚度螺栓的相对刚度剩余预紧力剩余预紧力FF2 . 0 52ppt课件(2)静强度计算)静强度计算3 . 14210dF3 . 1401FdMPamm式中式中 紧螺栓连接的许用拉应力紧螺栓连接的许用拉应力校核公式:校核公式:设计公式:设计公式:53ppt课件(3)疲劳强度计算)疲劳强度计算
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