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机械设计基础 第九章 联接 9-1螺纹联接 一、螺纹联接的基础知识 9-1螺纹联接 （1）螺纹位置：内、外螺纹 （2）母体形状：圆柱、圆锥螺纹 （3）牙型：三角形、矩形、梯形、矩齿形 （4）旋向：左、右 9-1螺纹联接 9-1螺纹联接 9-1螺纹联接 二、螺纹副的受力、效率与自锁 9-1螺纹联接 9-1螺纹联接 二、螺纹副的受力、效率与自锁 9-1螺纹联接 9-1螺纹联接 四、非矩形螺纹副的受力、效率与自锁 9-2螺纹联接的类型与标准联接件 一、螺纹联接类型 9-2螺纹联接的类型与标准联接件 2、螺钉联接 9-2螺纹联接的类型与标准联接件 3、双头螺柱联接 9-2螺纹联接的类型与标准联接件 3、紧定螺钉联接 9-3螺纹联接的预紧与防松 一、预紧—工作前拧紧 9-3螺纹联接的预紧与防松 9-3螺纹联接的预紧与防松 9-3螺纹联接的预紧与防松 9-3螺纹联接的预紧与防松 9-3螺纹联接的预紧与防松 9-3螺纹联接的预紧与防松 9-4螺纹联接的设计计算 一、设计计算内容与步骤 分类： 1普通螺栓组受轴向力 2普通螺栓组受横向力 3普通螺栓组受扭矩 4普通螺栓组受倾翻力矩 5铰制孔螺栓受横向力 6铰制孔螺栓受扭矩 9-4螺纹联接的设计计算 2、只受预紧力的螺栓联接（工作前预紧，工作中受力不变，例：普通设备盖板） 9-4螺纹联接的设计计算 3、受预紧力Qp和工作载荷F作用的螺栓联接（例：气缸螺栓） 9-4螺纹联接的设计计算 9-4螺纹联接的设计计算 a.总载荷Q=?; 残余预紧力Q’p=？ 9-4螺纹联接的设计计算 a.总载荷Q=?; 残余预紧力Q’p=？ 9-4螺纹联接的设计计算 b. △F =？ 9-4螺纹联接的设计计算 9-4螺纹联接的设计计算 9-4螺纹联接的设计计算 （二）普通螺栓传递横向外力 9-4螺纹联接的设计计算 （二）普通螺栓传递横向外力 9-4螺纹联接的设计计算 （三）铰制孔螺栓传递横向外力 9-4螺纹联接的设计计算 （三）铰制孔螺栓传递横向外力 9-4螺纹联接的设计计算 三、螺纹联接件的材料性能与许用应力 9-4螺纹联接的设计计算 四、提高螺栓联接强度的措施 9-4螺纹联接的设计计算 9-4螺纹联接的设计计算 （1）均载螺母 9-4螺纹联接的设计计算 （2）钢丝螺套 9-4螺纹联接的设计计算 降低螺栓刚度CL措施： 9-4螺纹联接的设计计算 提高被联接件刚度CF措施： 9-4螺纹联接的设计计算 3、减小螺栓本身应力集中 9-4螺纹联接的设计计算 2-7键联接 一、键联接作用 2-7键联接 （2）导向平键与滑键： 平键尺寸 9-7键联接 4、失效形式 2-7键联接 三、半圆键 2-7键联接 四、楔键 2-7键联接 五、切向键 2-7键联接 六、花键联接 普通螺纹 1、结构设计：确定螺栓布置形式、数量 2、受力分析：确定螺栓组中受力最大螺栓和所受最大力 3、强度计算：按受力最大螺栓确定整组螺栓直径 一、设计计算步骤 二、受力分析与强度计算 （一）普通螺栓联接传递轴向外力 1、只受工作载荷作用的螺栓联接（工作前不预紧，例：起重吊钩） 动画 二、受力分析与强度计算 （1）受力分析 合成应力： （2）失效形式：螺栓塑变或拉断 注：受拉、剪应力复合作用的螺栓，可按受纯拉伸处理, 将拉应力加大30%计入剪应力的影响。 只受预紧力普通螺栓 Qp Qp T T F 螺母未拧紧 预紧状态 工作状态 二、受力分析与强度计算 (2)受力分析 动画 工作 状态 预紧 状态 (压力下降) 残余预紧力Q′P (拉力增加) 总载荷 Q F作用时 预紧压力QP 预紧拉力QP F作用前 被联接件受载 螺栓受载 工作载荷F F 螺母未拧紧 预紧状态 工作状态 二、受力分析与强度计算 二、受力分析与强度计算 压缩δF -ΔδF 压缩δF 被联接件变形 工作状态 预紧状态 ΔδL =ΔδF 伸长δL +ΔδL QP 、F共同作用 δL ≠ δF 伸长δL QP作用下 变形关系 螺栓变形 载荷 由图得总载荷: 二、受力分析与强度计算 由图知: 螺栓刚度: 被联接件刚度： 二、受力分析与强度计算 讨论： 结论：为减小螺栓总载荷，被联接件刚度不宜太小； （3）失效形式：a:被联件结合面出缝隙； b:螺栓塑变或被拉断 二、受力分析与强度计算 （4）设计准则： a:保证被联接 件结合面不出缝 二、受力分析与强度计算 b:保证螺栓不拉断或塑变 （1）工作原理：结合面摩擦力平衡横向外力 二、受力分析与强度计算 （2）受力分析：螺栓受预紧拉力：QP 被联件受预紧压力：QP （3）失效形式： （1）螺栓塑变