机械设计基础第五版第十章1讲述.ppt

第十章 联 接 联接： 被联接件：轴与轴上零件（齿轮、飞轮） 轮圈与轮心 箱体与箱盖 焊接零件中钢板与型钢等 10-1 螺纹参数 二、分类： 用途 三、螺纹的主要几何参数： 2.小径d1（D1）： 3. 中径 d2（D2）： 4. 螺距 P： 5. 导程 S： 6. 螺旋升角ψ： 7. 牙型角 α ： 10-2 螺纹副的受力分析、效率和自锁 由力的平衡条件可知， FR、 F、 Fa三力组成力多边形 当滑块沿斜面等速下滑时： 讨论： 二、非矩形螺纹： 非矩形螺纹的摩擦阻力： 非矩形螺纹受力分析： 螺纹副的效率： 10-3 机械制造常用螺纹 2. 管螺纹： 3. 米制锥螺纹： 5. 梯形螺纹： 10-4 螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件 2. 螺钉联接： 3.双头螺柱联接： 4. 紧定螺钉联接： 二. 螺纹紧固件（联接件） 2. 双头螺柱： 3.螺钉、紧定螺钉： 4. 螺母： 5. 垫圈： 10-5 螺纹联接的预紧和防松 一. 拧紧力矩： 二. 螺纹联接的防松 1、摩擦防松 对顶螺母防松 尼龙圈锁紧螺母防松 2.机械放松 带翅垫片防松 止动垫片防松 止动垫片防松 串联钢丝防松 3. 不可拆卸防松 冲点法防松 10-6 螺栓联接的强度计算 一、松螺栓联接 二、紧螺栓联接 1、受横向工作载荷的螺栓： 措施： 2. 受轴向工作载荷的螺栓 (2)螺栓承受的总拉伸载荷： 受力变形线图 总拉力 两图合并： （3）FR的确定： （4）各力之间关系： 10-7 螺栓材料及许用应力 10-8 提高螺栓联接强度的措施 二、改善螺纹牙载荷分布不均的现象 采用均载螺母 三.减小应力集中 四、避免附加应力 五、采用合理的制造工艺 10-9 螺旋传动 1.传力螺旋 2. 传导螺旋： 3、调整螺旋： 当 f=0.15，C=1.2，m=1时，F0=8F 即预紧力为横向工作载荷的 8倍 螺栓尺寸较大 1. 用键、套筒、销承受工作载荷 2. 用铰制孔用螺栓承受横向载荷 (1) 每个螺栓所承受的轴向工作载荷： P---流体压强 Z---螺栓数 螺栓刚度： 被联接件刚度： 力 变形 总结： 一般计算中，先根据工作要求规定 FR 利用 求出 Fa 按式（10-12） 计算螺栓强度。 载荷 FE 没有变化时，可取 有紧密性要求的联接 当 FE 有变化时，可取 力 变形 螺栓相对刚度系数 螺纹联接件的常用材料： 低碳钢Q215（原A2）、10号钢；----一般联接 中碳钢Q235（原A3）、35、45号钢；----一般联接 合金钢40Cr、30CrMnTi。----承受 冲击、振动载荷 垫片材料 ： 普通垫片： Q215、 15、35号钢； 弹簧垫片：65Mn（需热处理） 螺栓的总拉力与螺栓和被联接件的刚度有关， 减小螺栓刚度或增大被联接件刚度都能降低 应力幅。 一、降低应力幅 腰状杆螺栓和空心螺栓减小螺栓的刚度 汽缸采用密封环密封，增加被联 接件的刚度 大 小 圆角和卸载结构 斜面垫圈、球面垫圈 普通螺纹、管螺纹、米制锥螺纹主要用于联接， 矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹主要用于传动。 螺纹联接的基本类型： 螺栓联接： 特点：被联接件的孔中不切制螺纹，装拆方便 普通螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 优点： 螺钉直接拧入被联接件的螺纹孔中，省去了螺母，结构简单。 缺点：不易经常装拆 适用于较厚的联接件，或采用盲孔的联接。 优点：允许多次装拆 可用于固定两个零件的相对位置，传递不大的力或力矩。 1. 螺栓 六角头螺栓 小六角头螺栓 小六角头螺栓： 不易用于装拆频繁、被联接件强度低的地方。 头部有内六角头、十字槽头等多种形式。 紧定螺钉的末端有平端、锥端等各种形状。 常用螺母 六角螺母 圆螺母 标准螺母 薄螺母 标准螺母：用于经常装拆易于磨损处。 薄螺母：用于受剪力的螺栓上或空间尺寸受限的地方。 用于轴上零件的轴向定位 常用的有：普通垫圈、防松垫圈、弹簧垫圈 普通垫圈：主要起保护支承面的作用。 预紧的目的： 1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度 — 螺纹副相对转动的阻力矩 — 螺母支承面上的摩擦阻力矩 — 轴向力 — 螺纹中径 — 螺母与被联接件支承 面间的摩擦系数 — 支承面摩擦半径 对于 M10~M68 的粗牙螺纹， 若取 d—螺纹公称直径，mm Fa—预紧力，N 通常螺纹联接拧紧的程度凭工人经验决定。 重要的螺纹联接应控制拧紧力矩 卡盘