第5章螺纹联接要点解析.ppt

第二篇 联接（connection） 动联接——机器工作时，被联接零件之间可以有相对运动的联接。 第五章 螺纹联接和螺旋传动 一、 螺纹 1、螺纹的形成 2、螺纹的类型 ① 按平面图形分 ② 按螺线的绕行方向分 左旋螺纹 右旋螺纹 ③ 按螺纹线数分 单线螺纹——用于联接 双线螺纹——用于传动 三线螺纹——用于传动 多线螺纹——用于传动 3、主要参数 大径d——公称直径 小径d1——危险剖面直径，强度计算直径 中径d2——轴线剖面上的假想直径 线数n ——螺旋线数目 螺距P 导程S 二、螺纹联接的基本类型 1、螺栓联接 普通螺栓联接 3、螺钉联接 三、螺纹联接的预紧和防松 （一）螺纹副受力分析 1、矩形螺纹 ①? 物体沿斜面匀速上升 螺母旋转一周的输入功为 A1 ＝F?d2＝F0 tan（ψ+φ）?d2 举升重物的有效功为 A2 ＝F0S＝F0?d2 tanψ 效率： 2、三角形螺纹(牙面正压力倾斜β) 摩擦力： （二）螺纹联接的预紧 1、螺纹阻力矩 4、控制预紧力的方法 ①? 测力矩板手 （三）螺纹联接的防松 1、摩擦防松 双螺母 2、机械防松 开口销与六角开槽螺母 3、永久防松（破坏螺纹副） 冲点、焊接、粘合 2、松螺栓联接的强度计算 拉伸强度条件为： 3、紧螺栓联接的强度计算 拉伸应力为： 1） 受横向载荷的紧螺栓联接 螺杆的强度条件为： 挤压强度： 3）受轴向载荷的紧螺栓联接 螺杆的总受力 F2＝F0＋F ？ 相对刚度尽可能取小些，推荐值为：金属垫片(或无垫片)0.2～0.3，皮革垫片0.7，铜皮石棉垫片0.8，橡胶垫片0.9。 拉伸强度： ①??保证联接的紧密性，应使F1＞0 有紧密性要求的：F1＝（1.5～1.8）F 一般联接，载荷稳定：F1＝（0.2～0.6）F 一般联接，载荷不稳定：F1＝（0.6～1.0）F ? 地脚螺栓：F1≥F ②?对变载重要联接，应作疲劳强度校核 σ-1tc—螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限； 4）受偏心载荷的紧螺栓联接 避免偏载的措施： ①? 铸造出凸台； 五、螺栓组联接的设计 ?1、螺栓组的结构设计 ①? 轴对称的简单几何形状 ?②??螺栓的受力合理 ③ 螺栓间有合理的间距、边距； （1）受横向载荷的螺栓组联接 （2）受转矩的螺栓组联接 ?① 普通螺栓联接 ② 铰制孔螺栓组联接 （3）受轴向载荷的螺栓组联接 假设：底板是刚性 底板绕O—O翻转 螺杆和地基按各自的刚度拉伸和压缩。 ①?计算受力最大螺栓的受力 最大外载荷： ② 考虑地基强度 受外载前地基的挤压应力： 六、螺纹联接件的材料及许用应力 1、螺纹联接件的材料 2、许用应力 螺纹联接件的许用拉应力：[σ]＝ σs／S 螺纹联接件的许用剪应力：[τ]＝ σs／Sτ 螺纹联接件的许用挤压应力： 钢： [σp] ＝ σs／Sp 铸铁： [σp] ＝ σB／Sp σs、σB—联接件材料的屈服极限、强度极限； S、 Sτ 、Sp—安全系数。 七、提高螺拴联接强度的措施 ① 减少螺栓刚度Cb ②??增大被联接件刚度Cm 不用垫片，或用刚性较大垫片 2、改善螺纹牙上载荷分布不均现象 螺栓和螺母的刚度和变形性质不同，造成螺纹牙上各圈的受力不均 ①??用受拉螺母悬置螺母 ②?内斜螺母 3、减小应力集中 增大过渡圆角、增加卸载槽、卸载过渡结构 4、采用合理的制造工艺 采用冷墩螺纹头部； 滚压螺纹； 冷作硬化表面。 FΣ ／z ＝F f —接合面摩擦系数； i —接合面数目； z —螺栓数目； KS—防滑系数，KS＝1.1～1.3。 FΣ F0 f z F0 f z F0 f z i ≥FΣKS 不滑移条件 ri—第i个螺栓的轴线到螺栓组对称中心的距离。 f F0 f F0 F1 Fmax F＝FΣ ／z （4）受倾覆力矩的螺纹组联接 F1 Fmax 螺栓总拉力： M引起的最大应力： 近似取 左边不出现缝隙 右边地基不被压溃 [σp]—地基材料的许用挤压应力 常用材料：Q215、Q235，10、35、45等； 冲击振动大的场合：40Cr、30CrMnSi等； 特殊场合：1Cr13、CrNi2、H62等。 国家标准规定： 螺纹联接件按材料的力学性能分等级： 螺栓、螺柱、螺钉从3.6～12.9分十个等级； 3.6的含义： 3抗拉强度σB：300MPa .6屈服强度σS ：180MPa σS / σB 螺母从4～12分七个等级。 标记的含义： 保证最小应力的1／100 选用时： 螺母的性能等级不低于螺栓的性能等级 1、降低应力幅 用腰状