第五章螺纹联接与螺旋传动.ppt

* 式中 ——托架材料的许用挤压应力， =60MPa。 综合以上三方面计算，取 2.计算螺栓的总拉力 3.确定螺栓直径 查GB196—1981，取M16（ ） 强度级别为6.6级，得 所以 知识点 1.对普通螺栓连接可按轴向或（和）倾覆力矩确定螺栓的工作拉力； 按横向载荷或(和）转矩确定连接所需的预紧力，然后求出螺栓 的总拉力。还需校核接合面的挤压应力。 2.对铰制孔用螺栓则按横向载荷或（和）转矩计算螺栓的工作剪力 求得受力最大的螺栓及其所受的剪力后，再进行单个螺栓连接的 强度计算。 3.对有紧密性要求的螺栓组连接，其预紧力可能有保证紧密性 的条件确定。 5.7 提高螺栓连接强度的措施 一 、改善螺纹牙上载荷的分配 均载螺母1 设计时尽可能使螺母也受拉，以便使螺母和螺杆的变形相一致。 均载螺母2 钢丝螺套 二、提高疲劳强度 1 减小应力幅 减小螺栓刚度 螺母下加弹性元件、中空螺杆、减小螺杆直径 增大被连接件刚度 去掉弹性密封垫、加密封环 2 减小应力集中 5.8 螺旋传动 一 、螺旋传动的类型和应用 螺旋传动按其类型可分为： 调整螺旋：如机床进给的微调螺旋 传力螺旋：如千斤顶 传动螺旋：如机床丝杠 螺旋传动按其螺纹间摩擦性质的不同,可分为: 滑动螺旋：滑动摩擦，结构简单，加工方便，应用最广。 滚动螺旋：滚动摩擦 静压螺旋：液体摩擦 滑动螺旋牙形： 多用梯形螺纹,重载起重螺旋也有用锯齿形螺纹, 对效率要求高时可用矩形螺纹。 滚珠丝杠 螺旋传动的应用 螺旋千斤顶 螺旋传动的应用 螺旋受力： 滑动螺旋工作时，螺杆承受轴向载荷和转矩；螺杆和螺母的螺纹牙承受挤压、弯曲和剪切。 滑动螺旋的失效形式有： 螺纹磨损， 螺杆断裂， 螺纹牙根剪断和弯断， 受压螺杆很长时还可能失稳。 二 、滑动螺旋的失效形式和材料 螺杆的材料： 要求有足够的强度，常用35、45号钢;需经热处理以达到高硬度的重要螺杆，则常用合金钢，如65Mn、40Cr、T12、20CrMnTi等。 螺母材料： 除要有足够的强度外，还要求在与螺杆配合时摩擦系数小和耐磨。 常用材料有铸造青铜，如ZCuSn10Pb1, ZCuSn5Pb5Zn5 螺母材料选用： 重载低速使用强度较高的铸造青铜ZCuAl10Fe3或铸造黄铜ZCuZn25Al6Fe3Mn3 。 低速不重要的螺旋传动也可用耐磨铸铁或灰铸铁。 三、滑动螺旋的设计计算 1 、耐磨性计算 耐磨性计算主要是限制螺纹工作表面的压强，以防止过度磨损。 假想螺纹牙可以展成一长条，设螺旋的轴向载荷为F，螺母旋合高度为H、螺距为p，螺纹旋合圈数为Z=H/p、螺纹工作高度为h、承压面积为A，螺纹工作面上的压强为 ps。 则螺纹的耐磨性条件为： MPa 若按耐磨性条件设计螺纹中径d2时，可引用系数 以消去H mm 对于矩形和梯形螺纹，h=0.5p, 则 对于锯齿形螺纹，h=0.75p, 则 系数?的值： 可根据螺母结构选定， 整体式螺母，磨损后间隙不能调整，取?=1.2~2.5; 剖分式螺母:?=2.5~3.5; 对于传动精度较高时,允许?=4 由于旋合各圈受力不均, 应使Z?10 计算出d2后, 应选为标准值, 螺纹的其它参数根据d2 按标准选取。 2、 螺杆强度计算 螺杆危险截面的强度条件为（第四强度理论）: 起重螺旋: 矩形和锯齿螺纹 梯形螺纹 式中:d1 --螺杆螺纹小径,mm [?]--螺杆材料许用应力 F--螺杆所受轴向力, N T--螺杆所受转矩, N.mm 螺纹牙根部的剪切强度计算: MPa 螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为: 3 、螺纹牙强度计算 式中: d′--螺母螺纹大径，mm h --螺纹牙的工作高度，mm b --螺纹牙根部厚度，mm [?] 、[?]b--螺母材料的许用剪切应力 和许用弯曲应力，MPa 4 、螺纹副自锁条件校核 5 、螺杆的稳定性计算 受压螺杆的稳定性条件式为: Fc--螺杆稳定的临界载荷 Fc与螺杆材料及长径比(柔度) 有关 对于不淬火钢螺杆: 当 ?90 时 当 ?90 时 对于?40的螺杆不用校核 当 λ≥85 时 对于淬火钢螺杆: 当 ?85时 式中: l--螺杆的最大工作长度 ?