螺纹连接和螺旋传动xg.ppt

潘存云教授研制 　螺栓连接的安全系数S 碳素钢 5~4 4~2.5 2.5~2 碳素钢 12.5~8.5 8.5 8.5~12.5 M6~M16 M16~M30 M30~M60 M16~M16 M16 ~M30 M30~M60 不控制预紧力的计算 控制预紧力的计算 受载类型 静载荷 变载荷 松螺栓连接 1.2~1.7 合金钢 5.7~5 5~3.4 3.4~3 合金钢 10~6.8 6.8 6.8~10 1.2~ 1.5 1.2~ 1.5 (Sa=2.5~4 ) 钢：Sτ=2.5， Sp= 1. 25 钢：Sτ=3.5~5， Sp= 1. 5 铸铁：Sp=2.0~2.5 铸铁： Sp= 2.5~3 铰制孔用螺栓连接 受轴向及横向载荷的普通螺栓连接 紧螺栓连接 §5－8　提高螺栓连接强度的措施 承受轴向变载荷时，螺栓的损坏形式： 疲劳断裂 容易断裂部位： 一、降低螺栓总拉伸载荷F2的变化范围 轴向工作载荷F的变化范围　 0~ F Cb+ Cm Cb F0 ~ F0 +F 总拉伸载荷的F2变化范围 Cb ↓ 或 Cm ↑ → F2变化范围?F ↓ 提高螺栓连接强度的措施有哪些呢？ 以螺栓连接为例，螺栓连接的强度主要取决于螺栓的强度，因此，提高螺栓的强度，将大大提高连接系统的可靠性。 65% 20% 15% 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 F0 θm θb 措施一：降低螺栓刚度（ C’b Cb , θ’b θb ） 措施二：提高被连接件刚度（ 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 前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 二、 拧紧力矩 T1 ——克服螺纹副相对转动的阻力矩； T2 ——克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩； 设预紧力为F0 或预紧力（不受轴向载荷） fc ——摩擦因子。 无润滑时取 fc =0.15 Rf ——支撑面摩擦半径。 rf =(dw+d0)/4 简化公式 适用于M10~M60的粗牙螺纹， f’=0.15, fc=0.15, T ≈ 0.2 F0 d Fa是由连接要求决定的，为了发挥螺栓的工作能力和保证预紧 可靠，应取： 总力矩 注意：对于重要的连接，应尽可能采用大于M12的螺栓。 Fa d0 d T 测力矩扳手 预紧力控制方法: 连接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，连接仍有可能松动。高温下的螺栓连接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松。即防止相对转动。 F 定力矩扳手 通常螺纹连接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。 (1)凭手感经验 (2)测力矩扳手 (3)定力矩扳手 (4)测定伸长量 潘存云教授研制 LS LM LS 尼龙圈锁紧螺母 连接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，连接仍有可能松动而失效。高温下的螺栓连接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松，即防止相对转动。 防松的方法 1. 利用附加摩擦力防松 弹簧垫圈 对顶螺母 §5－3　螺纹连接的防松 防松——防止螺旋副相对转动。 开口销与六 角开槽螺母 串联钢丝 2. 采用专门防松元件防松 圆螺母用止动