[工学]第5章螺纹联接和螺旋传动课件.ppt
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- 工学 螺纹 联接 螺旋 传动 课件
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1、吕苇白吕苇白第五章螺纹联接和螺旋传动第五章螺纹联接和螺旋传动51螺纹螺纹52螺纹联接的类型及标准联接件螺纹联接的类型及标准联接件53螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧55螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计57螺栓的材料和许用应力螺栓的材料和许用应力58提高螺栓联接强度的措施提高螺栓联接强度的措施59螺旋传动螺旋传动54螺纹联接的防松螺纹联接的防松56单个螺栓联接的强度计算单个螺栓联接的强度计算吕苇白吕苇白一、螺纹的形成一、螺纹的形成5 51螺螺 纹纹二、螺纹的分类二、螺纹的分类按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分 按回转体的内外表
2、面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹联接螺纹联接螺纹传动螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹吕苇白吕苇白(3)(3)中径中径d d2 2d d1 1d d2 2d d(1)(1)大径大径d d(2)(2)小径小径d d1 1(4)(4)螺距螺距P P(5)(5)导程导程S SS=nPS=nP三、螺纹的主要几何参数三、螺纹的主要几何参数S SP PP P/2/2P P/2/2(6)螺纹线数螺
3、纹线数n(7)螺纹升角螺纹升角(8)牙型角牙型角 (9)接触高度接触高度 h(10)旋向旋向吕苇白吕苇白5 52螺纹联接的类型及标准联接件螺纹联接的类型及标准联接件一、一、螺纹联接的基本类型螺纹联接的基本类型螺栓联接:螺栓联接:基基本本类类型型铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓 受拉螺栓受拉螺栓(普通普通)螺钉联接:螺钉联接:双头螺柱联接双头螺柱联接:紧定螺钉联接紧定螺钉联接吕苇白吕苇白螺螺纹纹紧紧固固件件垫圈垫圈 螺母螺母 螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓专用螺纹联接专用螺纹联接二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件吕苇白吕苇白5 53螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧预紧力:预紧力:预紧的目的:
4、预紧的目的:增强联接的可靠性和紧密性,防止受载后增强联接的可靠性和紧密性,防止受载后 被联接件间出现缝隙或发生相对移动。被联接件间出现缝隙或发生相对移动。一、概述一、概述二、二、拧紧力矩拧紧力矩简化公式简化公式 ,适用于适用于M10M10 M60M60的粗牙螺纹。的粗牙螺纹。T 0.20.2F F0 0 d三、预紧力控制方法三、预紧力控制方法:(1)(1)凭手感经验凭手感经验(2)(2)测力矩扳手测力矩扳手(3)(3)定力矩扳手定力矩扳手(4)4)测定伸长量测定伸长量吕苇白吕苇白尼龙圈锁紧螺母尼龙圈锁紧螺母防松的方法防松的方法(或:防松原理或:防松原理):1.利用附加摩擦力防松利用附加摩擦力防
5、松弹簧垫圈弹簧垫圈对顶螺母对顶螺母5 54螺纹联接的防松螺纹联接的防松防松防松防止螺旋副相对转动。防止螺旋副相对转动。冲点防松法冲点防松法2.其它方法防松其它方法防松11.5P用冲头冲用冲头冲2至至3点点粘合法防松粘合法防松涂粘合剂涂粘合剂吕苇白吕苇白开口销与六开口销与六角开槽螺母角开槽螺母串联钢丝串联钢丝3.采用专门防松元件防松采用专门防松元件防松圆螺母用止退垫圈圆螺母用止退垫圈止动垫圈止动垫圈吕苇白吕苇白5 55 5螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计 在设计螺栓组联接时,在设计螺栓组联接时,关键关键是联接的结构设计。是联接的结构设计。根据被联接件的结构和联接的用途,确定螺栓数目和根据被联接件
6、的结构和联接的用途,确定螺栓数目和分布形式。分布形式。联接接合面几何形状设计成联接接合面几何形状设计成一、螺栓组联接的结构设计一、螺栓组联接的结构设计基本原则:基本原则:轴对称的简单几何形状轴对称的简单几何形状 螺栓布置应使各螺栓的受力合理螺栓布置应使各螺栓的受力合理螺栓的排列应有合理的间距、边距,以保证扳手空间螺栓的排列应有合理的间距、边距,以保证扳手空间为了便于在圆周上钻孔时的分度和画线,通常分为了便于在圆周上钻孔时的分度和画线,通常分 布在同一圆周上的螺栓数目取成布在同一圆周上的螺栓数目取成4 4、6 6、8 8等偶数。等偶数。同一螺栓组中的螺栓的材料、直径、长度应相同同一螺栓组中的螺栓
7、的材料、直径、长度应相同避免螺栓承受附加的弯曲载荷避免螺栓承受附加的弯曲载荷吕苇白吕苇白二、螺栓组联接的受力分析二、螺栓组联接的受力分析 受力分析的受力分析的目的目的:根据联接的结构和受载情况,根据联接的结构和受载情况,找找出出受力最大的螺栓并受力最大的螺栓并求出求出其所受的力,以便进行单个螺其所受的力,以便进行单个螺栓联接的强度计算。栓联接的强度计算。受力分析时所作受力分析时所作假设假设:(1)(1)所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同;所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同;(3)(3)受载后联接接合面仍保持为平面。受载后联接接合面仍保持为平面。受力分析的受力分析的类型类型:(2)(
8、2)螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合;螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合;受转矩受转矩受横向载荷受横向载荷受轴向载荷受轴向载荷受倾覆力矩受倾覆力矩M M吕苇白吕苇白(1 1)对于对于铰制孔铰制孔用螺栓联接,每个螺栓所受工作剪力为用螺栓联接,每个螺栓所受工作剪力为式中式中z z为螺栓数目。为螺栓数目。1 1受横向载荷受横向载荷的螺栓组联接的螺栓组联接zFF铰制孔铰制孔用螺栓用螺栓 FFFF 吕苇白吕苇白(2 2)普通螺栓)普通螺栓,当承受横向工作载荷时,当承受横向工作载荷时,预紧力预紧力F F0 0导致接合面所产生的摩擦力导致接合面所产生的摩擦力 应大于横向载荷应大于横向载荷F F。K
9、 KS S 可靠性系数,常取可靠性系数,常取 K KS S=1.1=1.1 1.31.3预紧力预紧力F F0 0 f f 摩擦系数摩擦系数i i 结合面数结合面数F FF F0SfFziK FS0K FFfziF F0 0F F0 0 FFFF 普通螺栓普通螺栓吕苇白吕苇白潘存云教授研制TO潘存云教授研制O2受转矩的螺栓组联接受转矩的螺栓组联接01020zsF frF frF frK T1,zi iiFrT采用采用普通螺栓普通螺栓,是靠联接预,是靠联接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩来抵抗转矩T T。采用采用铰制孔铰制孔用螺栓,是靠用螺栓,是靠螺栓的剪切和螺
10、栓与孔壁的挤螺栓的剪切和螺栓与孔壁的挤压作用来抵抗转矩压作用来抵抗转矩T T。maxmax,iiFFrrmaxmax21ziiTrFrS01ziiK TFfrTrmaxFmaxr1f F0f F0r2riFi,iirrFFmaxmax吕苇白吕苇白3受轴向载荷的螺栓组联接受轴向载荷的螺栓组联接若作用在螺栓组上轴向总载荷若作用在螺栓组上轴向总载荷F F作用线与螺栓轴线平行,并通过螺栓作用线与螺栓轴线平行,并通过螺栓组的对称中心,则各个螺栓受载相同,组的对称中心,则各个螺栓受载相同,每个螺栓所受轴向工作载荷为每个螺栓所受轴向工作载荷为通常,各个螺栓还承受预紧力通常,各个螺栓还承受预紧力F F0 0的
11、作用,当联接的作用,当联接要有保证的残余预紧力为要有保证的残余预紧力为F F1 1时,每个螺栓所承受的总时,每个螺栓所承受的总载荷载荷F F2 2为为zFFF F2 2=F F1 1+F FD Dp pFF FF F 作用在缸体上的总载荷为作用在缸体上的总载荷为4F2Dp吕苇白吕苇白加预紧力后加预紧力后 螺栓受拉伸长螺栓受拉伸长b被联接件受压缩短被联接件受压缩短m加载加载 F 后后:螺栓总伸长量增加为螺栓总伸长量增加为 总拉力为总拉力为 被联接件压缩量减少为被联接件压缩量减少为 残余预紧力减少为残余预紧力减少为 F1 很显然很显然 F1F0 被联接件放松了被联接件放松了+bm-松弛松弛状态状态
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