【机械设计】第6章螺纹联接选读.ppt

6.6.5受翻转力矩M的螺栓组联接 4、受翻转力矩M（倾覆力矩） 的螺栓组联接 特点：在M作用下，底板有 绕螺栓组形心轴翻转 的趋势。 作用M前：各螺栓受相同F’ 作用M后：左侧：F拉(不均匀)， 右侧：F压(不均匀) →F’↓ 工作条件： 变形协调条件： 讨论：设计时，如何布置螺栓更合理？ ——远离对称中心 Ri↑→Fmax↓ 实际应用可转化为上述四种状态的不同组合： 分别计算 迭加 横向载荷和旋转力矩 轴向载荷和翻转力矩 强度计算 6.7 提高螺栓联接强度的措施 ----影响螺栓强度的因素：材料、结构、尺寸、制造、装配等方面，具体在牙受力分布、附加应力、应力集中、应力幅、材料、机械性能、制造工艺 6.7.1 降低应力幅σa σmax 一定时：σa↓—→疲劳强度↑ 当F、F”不变时： ↓ c1 或 ↑ c2。 措施： 1）↑螺栓长度 2）↓光杆直径 3）采用柔性螺栓 (1) 降低螺栓刚度c1 ?1? 1‘ 6.7.2 均匀螺纹牙受力分配 （1）机理 工作时 螺栓受拉，p↑ 螺母受压，p↓ 两者产生螺距差 一、改善螺纹牙间受力分配 第一圈：Δp最大，受力最大 第8~10圈后几乎不受力 各圈受载不均 ∴ 采用加高螺母不能 提高联接强度。 (2)办法 采用受拉螺母（变形一致） —— 减小螺栓螺母螺距变化差 a)悬置螺母 b)环槽螺母 c)内斜螺母 6.7.3 减小附加应力和应力集中 螺纹牙根 弯曲应力 ——————→ 断裂 螺纹孔不正、被联件表面不平、发生变形等。 引起附加弯曲应力因素： 措施：垫圈、凸台、沉孔等。 思考：采用凸台、沉孔的目的？ 减轻应力集中 收尾：退刀槽； 增大牙根处过渡圆角半径。 6.7.4 选择恰当的预紧力 如果螺栓和被联接件的刚度不变，螺栓受载方式不变，只恰当地增大预紧力，能提高螺栓的疲劳强度。 6.7.5 改善制造工艺 1、加工方法：碾制较车制强度↑30%； 2、表面处理：喷丸、氮化等。 6.8 螺旋传动设计 6.8.1.滑动螺旋传动设计 螺杆材料----足够的强度和良好的耐磨性 螺母材料----足够的强度,较小的摩擦系数和好的耐磨性 齿型----梯形\矩形\锯齿形 失效形式----螺纹磨损\牙折断\失稳等 d d t1 1.螺纹副耐磨性计算 F/(?d2hz)=Fp/(?d2hH’)?[p]2.螺纹牙强度计算 τ=F/(?dt1z)?[?] σ=3Fh/(?dt12z)?[?b]3.螺杆强度计算 4.螺杆稳定性计算 螺栓联接总结 一、螺栓组计算 螺栓组受力分析 轴向力 横向力 旋转力矩 翻转力矩 F=FQ/z 受拉 受剪 受拉 受剪 受拉螺栓 受变载： 紧联接 受F’和F σa影响疲劳强度 单个螺栓强度计算 受剪螺栓： 松联接： 仅受F’： 受静载： F0=F+F” 习题 简答题：6-12 选择题：6-9，6-10，6-14，6-15 复习思考题1、什么叫可拆及不可拆联接？常用联接有哪些种？2、螺纹联接的主要类型有哪些？3、螺栓联接拧紧有何作用？如何对螺栓拧紧过程进行力分析及计算？4、螺纹防松的方法有哪几种？其原理如何？5、静载荷及变载荷作用下螺栓的损坏形式如何？常发生于什么部位？6、受拉松螺栓及紧螺栓联接的强度计算条件是什么？7、螺栓与被连接件间的变形协调关系如何绘制？何谓相对刚度系数？它与那些因素有关？ 8、受剪螺栓的强度条件是什么？9、螺栓组联接受力分析的任务是什么？通常作什么假设？10、受轴向力、横向力、翻转力矩、旋转力矩作用的螺栓组受力如何计算？11、如何螺纹牙受力分布？12、附加弯曲应力对螺栓有何危害？如何改善？13、螺纹应力集中一般发生于什么部位？如何改善？14、螺旋传动分为哪几种？ SEMINAR TOPIC 螺纹联接有何优缺点？为什么广泛使用且被作成标准件推广？试构想一种能够与螺纹联接相媲美的新的联接件。 6.5.2 受拉螺栓联接 危险截面面积由计算直径dc确定： dc=d1-H/6，H≈0.866p； 其中：d1、p分别为螺纹小径和螺距， H为螺纹牙形的三角形高度。 1.松螺栓联接强度计算 如：起重滑轮螺栓 仅受轴向工作拉力F——失效：拉断 强度条件： MPa ——校核式 式中：dc——危险截面计算直径 [σ]——许用应力， [σ]= σs／[Ss]， mm ——设计式 查手册，