螺纹参数计算技术总结.ppt

第10章 连 接;常见的连接：由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此连接。;螺纹的形成：将一倾斜角为ψ的直线绕在圆住体上便形成一条螺旋线。如用平面图形三角形K 沿螺旋线运动并使K平面始终通过圆柱体轴线，就得到三角形螺纹。;;§10-1 螺纹参数;;线数 n ：螺纹的螺旋线数目。 导程 S ：沿螺纹上同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，S = nP。 螺纹升角ψ：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,如上图 。;螺旋副的特点： 螺旋副作为一种空间运动副，其接触面为螺旋面； 螺纹在旋紧或松开过程中，螺纹之间相对移动； 当螺杆和螺母之间受到轴向力Fa时，拧动螺杆或螺母，螺旋面间将产生摩擦力。;几个补充概念：;;拧紧力矩为：;3.自锁条件;式中f′为当量摩擦系数，即;1.拧紧螺母 当滑块沿非矩形螺纹等速上升时，可???水平推力： F=Fatg(ψ+ρ′) 相应的拧紧力矩;若螺纹升角ψ小于当量摩擦角ρ′，则螺旋具有自锁特性，如不施加驱动力矩，无论轴向驱动力Fa多大，都不能使螺旋副相对运动。 考虑到极限情况，非矩形螺纹的自锁条件可表示为 ψ≤ρ′ 为了防止螺母在轴向力作用下自动松开，用于连接的紧固螺纹必须满足自锁条件。;螺旋副的效率 螺旋副的效率是有效功与输入功之比。若按螺旋转动一圈计算，输入功为2πT，此时升举滑块所作的有效功为FaS，故螺旋副的效率为;§10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁;§10-3 机械制造常用螺纹;§10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件;螺栓连接的基本类型;§10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件;§10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件;§10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件;其他连接 地脚螺栓连接、吊环螺栓连接、 T形槽螺栓连接;螺纹紧固件 螺纹紧固件的种类繁多，有适应面广、用量大的通用螺纹紧固件，还有适应某种需要、具有特殊结构的专用螺纹紧固件。 通用螺纹紧固件已标准化。常用的有螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母和垫圈等，这类零件的结构型式和尺寸都已标准化，设计时可根据有关标准选用。;§10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件;§10-5 螺纹连接的预紧和防松;拧紧力矩 拧紧力矩T：是用以克服螺纹副相对转动的阻力矩T1和螺母支承面上的摩擦阻力矩T2 ，它与预紧力F0间的关系为：;对于M10~M68的粗牙螺纹;对于受轴向工作载荷的重要连接和有特殊要求的螺栓，预紧力应根据其使用实践确定，并在装配图标注出其预紧力和拧紧力矩，以便安装时控制。 预紧力QP的控制： 测力矩板手——测出预紧力矩。 定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自动打滑。 测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高。;螺纹连接的防松 1、防松目的（原因）： 连接用的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。 但是①在冲击、振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，连接仍有可能松脱。②在高温或温度变化较大时，由于温度变形差异等原因，也可能导致连接的松脱。 螺栓连接一旦松脱，轻者会影响机器的正常运转，重者会造成重大事故。因此，为了保证连接可靠，必须采取有效的防松措施。;防松原理（防松的实质、根本问题） 防止螺纹副的相对转动。;受拉螺栓的失效形式：螺栓杆的塑性变形或断裂。 其破坏部位及其出现的百分比见右图。;螺栓连接的设计方法 根据约束强度条件确定螺栓(或螺钉、双头螺柱)的大径。 根据螺栓连接的受力情况，通过分析，确定其所属类型，然后计算出受力最大螺栓的拉力或剪力，即可按强度条件计算出螺栓的小径d1(或螺栓杆直径d0)。由所计算出的d1或d0，根据标准即可查出相应的螺栓大径d。 由螺栓大径d ，根据标准，查出全部螺纹连接件的尺寸和相应的代号。 完成设计。;松螺栓连接;紧螺栓连接;对于M10~M68的普通螺纹，取d1、d2和ψ的平均值，并取tgρ′=f′=0.15，得τ≈0.5σ。则当量应力σe为;1. 受横向工作载荷F的螺栓强度;从上式可以计算，当摩擦系数f =0.15、可靠性系数C=1.2、 结合面数目m =1时，F0≥8F。即预紧力应为横向工作载荷的8倍，所以螺栓连接靠摩擦力来承担横向载荷时，其尺寸是较大的。 为了避免上述缺点，可用键、套筒或销承担横向工作载荷，而螺栓仅起连接作用，如下图。;§10-6 螺栓连接的强度计算（重点）;也可以采用螺杆与孔之间没有间隙的铰制孔用螺栓来承受横向载荷，这些减载装置中的键、套筒、销和铰制孔用螺栓可按受剪切和受挤压进行强度核算、许用切应力[τ]和许用挤压应力