5螺纹联接和螺旋传动详解.ppt

机器连 接 为使机器制造、安装、调整、维修和运输、减重、省料、降成、提高效率、等等 必须采用各种方式联接成整体，才能实现上述要求。因此一个出色的设计者应了解联接的种类、特点和应用，熟悉联接设计的准则。掌握好设计的方法。 联接——近代机械设计（机器设计）中最感兴趣的课题之一，也是近一些年来，发明创造最多的。 在通用机械中，联接件占总零件数的20~50%。如Boeng’s 747中有250万个紧固联接件联接： 静联接——被联接件间不充许产生相对运动 ①不可折联接：铆、焊、介于可折不可折之间，胶（粘）接等 ②可折联接：螺纹、键、花键、销、成型而联接等 动联接——被联接零件间可产生相对运动——各种运动副联接 作业，习题集：综合题 Page.4 1 Page.10 1 Page.11 2、3 F0 θm θb 措施一：降低螺栓刚度（ C’b Cb , θ’b θb ） 措施二：提高被联接件刚度（ C’m Cm , θ’m θm ） 措施三：综合措施（ C’b Cb , C’m Cm , F’0 F0 ） ?F F F1 F2 F’2 F’ ?F θ’m F’1 θ’b F’0 θm 虽然F’ =F ?F’ ?F 强调残余预紧力减小 但有?F’ ?F 强调残余预紧力减小 F’ =F F’ =F， F’1 =F 1 ?F’ ?F 两种措施会导致残余预紧力减小，使密封性能降低。为保证可靠工作，可适当增大预紧力。 F’2 F’ ?F’ F’1 θ’b F0 θm θb ?F F F1 F2 F’ F’1 ?F’ F0 θb ?F F F1 F2 θm d 0.8d 0.7d d 采用柔性结构：加弹性元件、 或采用柔性螺栓。 2. 有密封要求时，采用金属薄垫片 3. 或者采用O形密封圈 宜采取措施: 因密封采用软垫片将降低被联接件的刚度，这时可采用 二、改善螺纹牙间的载荷分布 措施: 采用均载螺母。 加厚螺母不能提高联接强度。 普通螺母 螺栓杆 螺母体 螺栓杆 螺母体 螺栓杆 Fa F5/2 F4/2 F3/2 F2/2 F1/2 F5/2 F4/2 F3/2 F2/2 F1/2 螺母体 螺栓杆 F F=F1+F2+F3+F4+F5 F1F2F3F4F5 10圈以后，螺母牙几乎不承受载荷。 螺栓杆 F 螺栓杆 F 螺母体 均载螺母均载原理 螺母和螺杆均为拉伸变形，有助于减小两者螺距变化，使受载均匀。 加厚螺母 工作中螺栓牙抗拉伸长，螺母牙受压缩短，实践证明：伸与缩的螺距变化差以紧靠支承面处第一圈为最大，应变最大，应力最大，其余各圈依次递减，旋合螺纹间的载荷分布如图所示。所以采用圈数过多的加厚螺母，并不能提高联接的强度。 10~15? 悬置螺母 环槽螺母 内斜螺母 10~15? 内斜与环槽螺母 均载原理相同?螺母也受拉 内斜螺母因力的作用点外移可使载荷较大的头几圈螺纹牙容易变形，使载荷上移而改善载荷分布不均。 均载 元件 悬置螺母 环槽螺母 内斜螺母 内斜螺与环槽螺母 都是改变螺母旋合部分的变形性质，使之和螺栓变形性质相同，均为拉伸变形，从而使螺纹牙上载荷分布趋于均匀； 钢丝螺套 ?加工复杂，仅限于用在重要场合或大型联接。 支承面不平 三、减小应力集中 1.增大过渡圆角 2.切制卸载槽 r 四、避免或减小附加应力 采用凸台或沉孔结构 切削加工支承面 被联接件变形太大 3.卸载过渡结构 要从结构、制造与装配精度采取措施。 五、采用特殊制造工艺 冷镦头部、辗压螺纹 疲劳强度提高30% 比车削 表面处理： 氰化、氮化也能提高疲劳强度。 球面垫圈 采用球面垫圈和腰环螺栓可以保证螺栓的装配精度。 腰环螺栓 一、螺旋传动的类型和应用 调整螺旋 静压螺旋 类 型 运动形式有： §5－8 螺旋传动 螺母固定，螺杆转动并移动 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动的。 作用：回转运动 直线运动，同时传递动力。 螺杆转动，螺母移动 按用 途分 传力螺旋 传导螺旋 滑动螺旋 滚动螺旋 按摩擦 性质分 ?传递动力 ?传递运动,要求精度高 ?调整相对位置 调整螺旋 调整螺旋 §5－3 螺纹联接的预紧与防松 预紧力：大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。 预紧的目的：增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对移动。 预紧力的确定原则： 拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超