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第10章 联 接 在机械制造中，联接是指被联接件与联接件的组合。就机械零件而言，被联接件有轴与轴上零件（如齿轮、飞轮）、轮圈与轮心．箱体与箱盖、焊接零件中的钢板与型钢等、联接件又称紧固件，如螺栓、螺母、销、铆钉等。有些联接则没有专门的紧固件，如靠被联接件本身变形组成的过盈联接、利用分子结合力组成的焊接和粘接等。 联接区分为可拆的和不可拆的、允许多次装拆而无损于使用性能的联接称为可拆联接，如螺纹联接、键联接和销联接。若不损坏组成零件就不能拆开的联接则称为不可拆联接，如焊接、粘接和铆接。 铆接噪声大劳动条件恶劣，目前除桥梁和飞机制造业之外，已很少应用；焊接和粘接涉及面广，已有专著论述。本章均不作介绍、本章只讨论可拆联接。 10.1 联接螺纹和螺旋传动 10.1.1螺纹的类型与参数 将一倾斜角为4的直线绕在圆柱体上便形成～条螺旋线（下左图a）、取一平面图形（图b），使它沿着螺旋线运动，运动时保持此图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。按照平面图形的形状螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。按照螺旋线的旋向。螺纹分为左旋螺纹和右旋燃纹。机械制造中一般采用右旋螺纹，有特殊要求肘，才采用左旋螺纹。按照螺旋线的数目，螺纹还分为单线螺纹和等距排列的多线螺纹（下右图）。为了制造方便，螺纹的线数一般不超过4。 螺纹有内螺纹和外螺纹之分，两者旋合组成螺旋副或称螺纹副、用于联接的螺纹称为联接螺纹；用于传动的螺纹称为传动螺纹。相应的传动称为螺旋传动。由于螺旋传动也是利用螺纹零件工作的，其受力情况和几何关系与螺纹联接相似，所以也列入本章论述。 按照母体形状，螺纹分为圆柱螺纹和圆锥螺纹．现以圆柱螺纹为例，说明螺纹的主要几何参数（下图） （1）大d 与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。 （2）小径d 1 与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱体的直径。 （3）中径d2 也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。 （4）螺距P 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 （5）导程S 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。设螺旋线数为n，则S=nP。 （6）螺纹升角少 中径d2圆柱上,螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角（上左图）。 （7）牙型角α 轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角称为牙型角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙侧角。 机械制造常用螺纹: 一、三角形螺纹 三角形螺纹主要有普通螺纹和管螺纹。 普通螺纹—用于紧固联接，管螺纹—用于紧密联接。 1、普通螺纹 普通螺纹——我国国家标准中，把牙型角α=60°的三角形米制螺纹称为普通螺纹，以大径d为公称直径。 普通螺纹又分为粗牙螺纹和细牙螺纹。同一公称直径可以有多种螺距的螺纹，其中螺距最大的称为粗牙螺纹。其余都称为细牙螺纹（下左图a）、粗牙螺纹应用最广、细牙螺纹的升角小、小径大，因而自锁性能好、强度高但不耐磨易滑扣、它适用于薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。 2. 管螺纹 管联接螺纹一般有四种：普通细牙螺纹、非螺纹密封的管螺纹（圆柱管壁、α=55°，如下左图b）、用螺纹密封的管螺纹（圆锥管壁、α=55°，如图c）和60°圆锥管螺纹。管螺纹的公称直径是管子的公称通径。圆柱管螺纹广泛应用于水、煤气、润滑管路系统中。圆锥管螺纹不用填料即能保证紧密性而且旋合迅速，适用于密封要求较高的管路联接中 二、梯形螺纹和锯齿形螺纹 梯形螺纹和锯齿形螺纹用于传动。为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角都比三角形螺纹的小得多（下右图），而且有较大的间隙以便贮存润滑油。梯形螺纹的牙侧角β=15°，比矩形螺纹容易切削、当采用剖分由母时还可以消除因磨损而产生的间隙，因此应用较广。锯齿形螺纹工作面牙侧角β=3°，效率比梯形纹高但只适用于承受单方向的轴向载荷。 10.1.2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 一 矩形螺纹 螺旋副在力矩和轴向载荷作用下的相对运动，可看成作用在中径的水平力推动滑块（重物）沿螺纹运动，如上图a所示。将矩形螺纹沿中径d2展开可得一斜面（图b），图中ψ为螺纹升角，Fa为轴向载荷，F为作用于中径处的水平推力，Fn为法向反力；fFn为摩擦力，f为摩擦系数，ρ为摩擦角。 当滑块沿斜面等速上升时， Fa为阻力， F为驱动力。因摩擦力向下，故总反力FR与Fa的夹角为ψ十ρ。由力的平衡条件可知，FR、F和Fa三力组成力多边形（图b），由图可得 作用在螺旋副上的相应驱动力矩 当滑块沿斜面等速下滑时，轴向载荷F