机械设计第11章-螺纹连接课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《机械设计第11章-螺纹连接课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械设计 11 螺纹 连接 课件
- 资源描述:
-
1、11-1 11-1 螺纹螺纹11-2 11-2 螺纹联接螺纹联接11-3 11-3 单个螺栓连接的强度计算单个螺栓连接的强度计算11-4 11-4 螺栓组连接的设计螺栓组连接的设计11-5 11-5 提高螺栓连接强度的措施提高螺栓连接强度的措施11-6 11-6 设计实例设计实例螺栓螺栓*.本章的主要内容本章的主要内容1.螺纹类型及主要参数螺纹类型及主要参数;螺纹联接的主要类型、特点及应用螺纹联接的主要类型、特点及应用;2.螺旋副的受力、效率及自锁螺旋副的受力、效率及自锁,预紧和防松预紧和防松;3.螺栓的强度计算螺栓的强度计算;4.螺栓组的结构设计。螺栓组的结构设计。Dp螺母螺母垫圈垫圈11-
2、1 螺纹螺纹 一一.螺纹形成原理螺纹形成原理 将一倾斜角为将一倾斜角为 的直线绕的直线绕在圆柱体上就形成一条螺旋线在圆柱体上就形成一条螺旋线。取一平面图形使其沿螺旋线。取一平面图形使其沿螺旋线运动,该平面图形在空间的轨运动,该平面图形在空间的轨迹即为螺纹。迹即为螺纹。二二 常用螺纹类型常用螺纹类型按螺纹绕行按螺纹绕行方向分类方向分类左旋螺纹左旋螺纹自右下方向左上自右下方向左上 方绕行的螺纹方绕行的螺纹右旋螺纹右旋螺纹自左下方向右上自左下方向右上 方绕行的螺纹方绕行的螺纹(常用常用)左左旋旋右右旋旋d2 Sd2按螺纹牙的按螺纹牙的表面分类表面分类外螺纹外螺纹在圆柱外表面上形成的螺纹,如螺栓在圆柱
3、外表面上形成的螺纹,如螺栓、螺钉螺钉内螺纹内螺纹在圆柱空内壁上形成的螺纹,如螺母在圆柱空内壁上形成的螺纹,如螺母内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹螺杆螺杆螺母螺母按螺纹牙的按螺纹牙的度量衡分类度量衡分类公制螺纹公制螺纹 mm英制螺纹英制螺纹 扣扣/in按螺纹牙的牙型分类按螺纹牙的牙型分类:三角形螺纹:三角形螺纹:牙型角牙型角=60,当量摩擦系数较大,自锁性能当量摩擦系数较大,自锁性能 好,主要好,主要用于连接用于连接。圆柱管螺纹圆柱管螺纹牙型角牙型角=55,用于压力用于压力p1.57MPa1.57MPa的的管子管子连接连接矩形螺纹矩形螺纹牙型角牙型角=0,当量摩擦系数小,效率高,当量摩擦系数小,效率高,
4、用于传动用于传动梯形螺纹梯形螺纹牙型角牙型角=30,牙根强度高,效率较高,易保证加工精度,广泛牙根强度高,效率较高,易保证加工精度,广泛 用于传动用于传动。锯齿形螺纹锯齿形螺纹牙型斜角两边不相等,工作面牙型斜角两边不相等,工作面=3,非工作面非工作面=30,效率较三,效率较三 角形螺纹高,角形螺纹高,只能用于单向传动只能用于单向传动。6030普普通通螺螺纹纹内螺纹内螺纹p外外螺纹螺纹dd2d1矩形螺纹矩形螺纹内螺纹内螺纹p外螺纹外螺纹d1d2d3015内螺纹内螺纹p外外螺纹螺纹dd2d1梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹dd2d1内螺纹内螺纹p外外螺纹螺纹330p圆圆柱柱管管螺螺纹纹d内螺纹
5、内螺纹d2d1外外螺纹螺纹55按螺纹线按螺纹线数分类数分类单线螺纹单线螺纹 n=1,效率低,自锁性好,易加工,效率低,自锁性好,易加工三线螺纹三线螺纹n=3,效率高,自锁性差,难加工,效率高,自锁性差,难加工双线螺纹双线螺纹n=2,效率较,效率较n=1 高高单线螺纹单线螺纹双线螺纹双线螺纹三线螺纹三线螺纹三三.螺纹的主要参数螺纹的主要参数以圆柱普通外(内)螺纹为例来说明以圆柱普通外(内)螺纹为例来说明1.大径大径d:外、内螺纹的最大直径,为螺纹的公称直径(管螺纹除外)外、内螺纹的最大直径,为螺纹的公称直径(管螺纹除外)2.小径小径d1:与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱上面的直径。与外螺
6、纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱上面的直径。在强度计算中常用作危险截面的计算直径。在强度计算中常用作危险截面的计算直径。3.中径中径d2:处于大径和小径之间的一个假想圆柱的直径,在该圆柱的母线处于大径和小径之间的一个假想圆柱的直径,在该圆柱的母线 上螺纹牙厚度与牙槽宽度相等。上螺纹牙厚度与牙槽宽度相等。4.螺距螺距P:相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。5.导程导程Ph:螺纹上任一点沿螺旋线绕一周所移过轴向距离。螺纹上任一点沿螺旋线绕一周所移过轴向距离。Ph=zP。6.升角升角:螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的
7、平面间的夹 角,通常用中径处的升角角,通常用中径处的升角表示。其计算式为:表示。其计算式为:2dPtanh7.牙型角牙型角:在螺纹轴线平面内螺纹牙两侧面的夹角在螺纹轴线平面内螺纹牙两侧面的夹角。螺纹牙型的侧。螺纹牙型的侧 边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角 。对于三角形、。对于三角形、梯形螺纹等对称牙型,梯形螺纹等对称牙型,=/2。SPdd2d1内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹1.大径大径d:与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的圆柱直径,规定为螺纹的公与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的圆柱直径,规定为螺纹的公 称直径(管螺纹除外)。称直径(管螺纹除外)。2.小径小径d1
8、:与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的圆柱体直径。在强度计算中与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的圆柱体直径。在强度计算中 常用作危险截面的计算直径。常用作危险截面的计算直径。3.中径中径d2:处于大径和小径之间的一个假想圆柱的直径,在该圆柱的母线处于大径和小径之间的一个假想圆柱的直径,在该圆柱的母线 上螺纹牙厚度与牙槽宽度相等。上螺纹牙厚度与牙槽宽度相等。4.螺距螺距P:相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。5.导程导程S:同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。S=nP。7.牙型角牙型角:在螺
9、纹轴线平面内,螺纹牙两侧边的夹角在螺纹轴线平面内,螺纹牙两侧边的夹角。螺纹牙型的侧。螺纹牙型的侧 边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角 。对于三角形、。对于三角形、梯形螺纹等对称牙型,梯形螺纹等对称牙型,=/2。6.升角升角 :在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹 角,其计算式为:角,其计算式为:2tandnp牙型角牙型角=0=0)1)拧紧螺母时)拧紧螺母时相当于滑块沿斜面等速上升运动相当于滑块沿斜面等速上升运动d2d2()2211ttanFFT1Qr+拧紧力矩:()tanFFQtr+水
10、平力:()()rr+tantantantan222112dFdFTSFWWQQQ效率:效率:FtFQFtFtFQFtFQFfFRnFRvFR+2)松脱螺母时)松脱螺母时相当于滑块沿斜面等速下降相当于滑块沿斜面等速下降FtFQFfFRnFRvFRFQFt -当滑块在当滑块在FQ Q作用下沿斜面等速下作用下沿斜面等速下降时,滑块上的摩擦力降时,滑块上的摩擦力Ff沿斜面向上,沿斜面向上,斜面对滑块的总反力斜面对滑块的总反力FR与与FQ之间夹角之间夹角为为 -,由力三角形可的水平力:由力三角形可的水平力:)tan(rQtFF3)螺旋副的自锁条件)螺旋副的自锁条件 由松脱螺母时由松脱螺母时的水平力计算式
11、可知,若的水平力计算式可知,若 ,则,则FtFt为负值。表明要使为负值。表明要使滑块在滑块在FQ Q作用下沿斜面等速下滑,必须加一反方向的作用下沿斜面等速下滑,必须加一反方向的水平力水平力F Ft t,否则不论,否则不论F FQ Q力有力有多大,多大,滑块都不会在其作用下自行下滑,即螺母不会在轴向载荷滑块都不会在其作用下自行下滑,即螺母不会在轴向载荷F FQ Q作用下自行松作用下自行松脱脱此现象称为自锁。此现象称为自锁。螺旋副的自锁条件:螺旋副的自锁条件:牙型角牙型角00)FQ QFQ QFRnFRn1)矩形螺纹:)矩形螺纹:FRn=FQ Q F Ff f=FRnf f=FQ Q f摩擦角摩擦
12、角=arctanf=arctanf2)非矩形螺纹:)非矩形螺纹:FRn=FQ Q/cos/cos F Ff f=FRn f f=FQ Q f/cos /cos =FQ Q fv摩擦角摩擦角v v=arctanf=arctanfv v()()2tan2:tan:22tdFdFTFFVQVQtrr+拧紧力矩水平力()Vr+tantan效率:效率:非矩形非矩形螺旋副的自锁条件:螺旋副的自锁条件:v v 一)螺栓连接一)螺栓连接 螺栓连接是利用螺栓穿过被连接件的孔,拧上螺螺栓连接是利用螺栓穿过被连接件的孔,拧上螺母,将被连接件连成一体。其被连接件的孔内不切制螺纹,使用方便。母,将被连接件连成一体。其被
13、连接件的孔内不切制螺纹,使用方便。通常用通常用 被连接件不太厚,能从被连接件不太厚,能从被连联接件被连联接件两边进行装配的场合。两边进行装配的场合。11-2 螺纹连接螺纹连接一一.螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型结构特点结构特点:被连接件通孔和螺栓间有间隙被连接件通孔和螺栓间有间隙故通孔加工精度要求较低,其故通孔加工精度要求较低,其 结构简单、装拆方便,应用广泛。结构简单、装拆方便,应用广泛。普通螺栓连接普通螺栓连接1.普通螺栓(即受拉螺栓)连接普通螺栓(即受拉螺栓)连接受力特点:受力特点:连接承受外载荷时,连接承受外载荷时,螺栓受拉力作用螺栓受拉力作用dd0FRFRFF2.2.铰制孔用螺
14、栓(即受剪螺栓)连接铰制孔用螺栓(即受剪螺栓)连接结构特点结构特点:被连接件孔和螺栓杆之间常采用基孔制过渡配合被连接件孔和螺栓杆之间常采用基孔制过渡配合(H7/m6,H7/n6)。用于要求精确固定被连接件相对位置,并能承受横向)。用于要求精确固定被连接件相对位置,并能承受横向 载荷,但孔的加工精度要求较高。载荷,但孔的加工精度要求较高。铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接al1dd0FRFR受力特点:连受力特点:连接借助螺栓杆承受横向外载荷,螺栓受剪力作用。接借助螺栓杆承受横向外载荷,螺栓受剪力作用。特点特点:将螺栓一端旋紧在一被连接件的螺纹孔内,另一端穿过另一:将螺栓一端旋紧在一被连接件的螺纹孔
15、内,另一端穿过另一被连接件的孔,旋上螺母,从而将被连接件联成一体。被连接件的孔,旋上螺母,从而将被连接件联成一体。二)双头螺柱连接二)双头螺柱连接 应用应用:用于被连接件之一太厚不便穿孔,且需经常装拆:用于被连接件之一太厚不便穿孔,且需经常装拆或结构上受限制或结构上受限制不能采用螺栓连接的场合。不能采用螺栓连接的场合。注意:被连接件上螺纹孔底部正确绘制注意:被连接件上螺纹孔底部正确绘制d发动机缸体发动机缸体 特点:特点:螺钉连接不用螺母,而是直接将螺钉拧入被连接件之一的螺纹螺钉连接不用螺母,而是直接将螺钉拧入被连接件之一的螺纹孔内,从而实现连接。孔内,从而实现连接。三)螺钉联接三)螺钉联接 应
16、用:应用:用于被连接件之一较厚的场合,不经常装拆连接的场合。用于被连接件之一较厚的场合,不经常装拆连接的场合。注意:被连接件上螺纹孔底部正确绘制注意:被连接件上螺纹孔底部正确绘制 特点:特点:紧定螺钉连接是利用紧定螺钉连接是利用紧定螺钉旋入一零件,并以其末端紧定螺钉旋入一零件,并以其末端顶紧另一零件(或该零件的的凹坑顶紧另一零件(或该零件的的凹坑 内)来固定两零件之间的相互位置内)来固定两零件之间的相互位置四)紧定螺钉连接四)紧定螺钉连接 应用:应用:可用于传递不大的力及转可用于传递不大的力及转矩,多用于轴和轴上零件的连接。矩,多用于轴和轴上零件的连接。二二.螺纹联接件螺纹联接件紧定螺钉连接紧
17、定螺钉连接一)螺栓一)螺栓sedblk六角头螺栓六角头螺栓klbd 二)双头螺栓二)双头螺栓两端均制有螺纹,两端螺纹可相同(均为粗牙)也可两端均制有螺纹,两端螺纹可相同(均为粗牙)也可不同(一端为粗牙,另一端为细牙)。不同(一端为粗牙,另一端为细牙)。sedl0lkdPl2六角头铰制孔用螺栓六角头铰制孔用螺栓d0 三)地脚螺栓三)地脚螺栓是将机座固定在地基上一种特殊螺栓。是将机座固定在地基上一种特殊螺栓。四)螺钉四)螺钉、紧定螺钉紧定螺钉螺钉头部螺钉头部、紧定螺钉末端有多种结构型式紧定螺钉末端有多种结构型式地脚螺栓地脚螺栓螺钉头部结构型式螺钉头部结构型式外六外六角头角头内六内六角头角头一字槽沉
18、头一字槽沉头十字槽沉头十字槽沉头十字槽半圆头十字槽半圆头一字槽圆柱头一字槽圆柱头锥端锥端平端平端圆柱端圆柱端尖锥尖锥端端紧定螺钉末端结构紧定螺钉末端结构五)螺母五)螺母六角薄螺母六角薄螺母六角厚螺母六角厚螺母六角槽形螺母六角槽形螺母圆螺母圆螺母六)六)垫圈垫圈平垫圈平垫圈斜垫圈斜垫圈弹簧垫圈弹簧垫圈圆螺母用带翘圆螺母用带翘垫圈垫圈三三.螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧1、预紧的目的:、预紧的目的:预紧的目的是提高连接的可靠性、刚性、紧密性和防松能力。对于普通预紧的目的是提高连接的可靠性、刚性、紧密性和防松能力。对于普通螺栓连接,还可以提高疲劳强度;对于铰制孔用螺栓连接,有利于增大接螺栓连接,还可以
展开阅读全文