典型零部件的设计与选用教学课件作者程畅课件学习情境四任务2课件课件.ppt

输送机轴端联接装置典型零部件的设计与选用 目录 任务二 螺栓的设计与选用 任务知识 任务技能 1.材料拉伸和压缩时的力学性能 材料的力学性能：材料在外力作用下，其强度和变形方面所表现出来的性能。它是通过试验的方法测定的，是进行强度、刚度计算和选择材料的重要依据。 （1）低碳钢拉伸时的力学性能 ◆低碳钢 曲线分析： ●弹性阶段 比例极限σp oa段是直线，应力与应变在此段成正比关系，材料符合虎克定律，直线oa的斜率 就是材料的弹性模量，直线部分最高点所对应的应力值记作σp，称为材料的比例极限。曲线超过a点，图上ab段已不再是直线，说明材料已不符合虎克定律。但在ab段内卸载，变形也随之消失，说明ab段也发生弹性变形，所以ab段称为弹性阶段。b点所对应的应力值记作σe ，称为材料的弹性极限。 弹性极限与比例极限非常接近，工程实际中通常对二者不作严格区分，而近似地用比例极限代替弹性极限。 (2)低碳钢压缩时的力学性能 (3)铸铁拉伸时的力学性能 (4)铸铁压缩时的力学性能 2.拉(压)杆的强度计算 许用应力和安全系数 2.拉(压)杆的强度计算 强度计算： 本次任务到此结束 四、紧定螺钉连接 使用场合： 固定两个零件的相对位置，并传递不大的力或扭矩 一、螺纹连接的预紧及其控制 螺纹连接的预紧和防松 5 2.预紧目的 增加联接刚度、紧密性和提高防松能力，保持正常工作,以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对移动。如汽缸螺栓联接，有紧密性要求，防漏气，接触面积要大，靠摩擦力工作，增大刚性等。 1.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。 一、螺纹连接的预紧及其控制 3.预紧力的控制 一般 K=0.1~0.3 利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。通常可采用测力矩扳手或定力矩扳手，对于重要的螺栓联接，也可以采用测定螺栓伸长的方法来控制预 紧力。 测力矩扳手： 定力矩扳手： 二、螺纹连接的防松 1.防松目的 实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。 2.防松原理 消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。 二、螺纹连接的防松 3.防松方法 ◆摩擦防松 弹簧垫圈 二、螺纹连接的防松 3.防松方法 ◆摩擦防松 对顶螺母 二、螺纹连接的防松 3.防松方法 ◆摩擦防松 椭圆口自锁螺母 二、螺纹连接的防松 3.防松方法 ◆机械防松 开口销与槽形螺母 二、螺纹连接的防松 3.防松方法 ◆机械防松 止动垫片 二、螺纹连接的防松 3.防松方法 ◆机械防松 止动垫片 二、螺纹连接的防松 3.防松方法 ◆机械防松 串联金属丝 二、螺纹连接的防松 3.防松方法 ◆永久防松 焊接 铆冲 一、螺栓的主要失效形式 螺栓连接的强度计算 6 1）受拉螺栓—螺栓杆和螺纹可能发生塑性变形或断裂 2）受剪螺栓—螺栓杆和孔壁间可能发生压溃或被剪断 3）经常拆卸使螺纹牙间相互磨损而发生滑扣 1.失效形式 2.失效原因 应力集中 3.计算方法 确定螺纹小径d1，再根据d1查标准选定螺纹公称直径d及螺距p 工程材料的种类：根据其性能可分为塑性材料和脆性材料两大类。低碳钢和铸铁是这两类材料的典型代表，它们在拉伸和压缩时表现出来的力学性能具有广泛的代表性。 二、力学知识链接—拉伸与压缩的强度计算 ◆常温、静载试验 ：L=5~10d L d F F 低碳钢标准拉伸试件安装在拉伸试验机上，然后对试件缓慢施加拉伸载荷，直至把试件拉断。根据拉伸过程中试件承受的应力和产生的应变之间的关系，可以绘制出该低碳钢的 曲线。 O a b c d e 试件在拉伸过程中经历了四个阶段，有两个重要的强度指标。 ob段—弹性阶段(比例极限σp弹性极限σe ) bc段—屈服阶段 屈服点 cd段—强化阶段 抗拉强度 de段—缩颈断裂阶段 p e ●屈服阶段 屈服点 曲线超过b点后，出现了一段锯齿形曲线，这—阶段应力没有增加，而应变依然在增加，材料好像失去了抵抗变形的能力，把这种应力不增加而应变显著增加的现象称作屈服，bc段称为屈服阶段。屈服阶段曲线最低点所对应的应力 称为屈服点(或屈服极限)。在屈服阶段卸载，将出现不能消失的塑性变形。工程上一般不允许构件发生塑性变形，并把塑性变形作为塑性