第6章螺纹连接与螺旋传动案例.ppt

大多数情况下, 螺栓连接都是成组使用的, 在进行螺栓组连接强度计算时, 一般先根据连接的工作情况, 找出受力最大的螺栓和它的工作载荷, 然后计算这个螺栓的直径。 而其他受力较小的螺栓也都采用与其相同的尺寸。 所以, 单个螺栓连接强度计算是螺栓组强度计算的基础。 大多数情况下螺栓的尺寸都是按经验、 规范来确定的。 对于重要的螺栓连接, 如发动机中的连杆螺栓、 汽缸上受载的双头螺柱、 高温高压容器盖的连接螺栓、 重载法兰连接螺栓等, 则必须进行强度计算。 螺栓的强度计算主要是确定螺纹的小径d1, 然后按标准选取螺纹的公称直径d等尺寸。 6.4.1、受拉螺栓连接 1、松螺栓联接 ?? 这种联接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧，即不受力。如图6-10所示的起重吊钩尾部的松螺栓联接。 图 6-10 设螺栓所受的最大轴向载荷为F, 则强度条件为 式中, d1为螺栓小径, 单位为mm； ［σ］为松螺纹连接许用应力, 单位为MPa。 2、紧螺栓连接 （1）只受预紧力的紧螺栓连接 紧螺栓连接在承受工作载荷之前必须预紧, 因此, 螺栓一方面受拉, 另一方面因螺纹副中摩擦阻力矩的作用而受扭, 故在危险截面上既有拉应力, 又有受扭矩而产生的切应力。 螺栓常用塑性材料, 根据第四强度理论, 其螺栓部分的强度仍按拉伸强度公式计算, 考虑到扭转切应力的影响, 把螺栓所受的轴向拉应力增加30%, 即变为1.3倍, 因此, 螺栓的强度条件和设计计算公式可简化为 * 第6章 螺纹连接与螺旋传动 6.1 运动副的摩擦 6.2 螺纹连接的基本知识 6.3 螺纹连接的预紧与防松 6.4 单个螺栓连接的强度计算 6.1运动副的摩擦 6.1.1移动副中的摩擦力 1、驱动功(输入功)：作用在机械上的驱动力所作的功为驱动功(即输入功)Wd；2、有效功(输出功）：克服生产阻力所作的功为有效功(输出功)Wr；3、损耗功：克服有害阻力所作的功为损耗功Wf。它们之间的关系为Wd＝Wr ＋Wf 6.1.2机械效率及自锁 一、机械功 1、机械效率：输出功和输入功的比值，反映了输入功在机械中有效利用的程度，称为机械效率, 通常用η表示。 2、效率以功的形式表达： 3、效率以功率形式表达 将各功除以时间t则得Nd＝Nr ＋Nf  或 其中Nd、Nr 、Nf分别为输入功率、输出功率与损耗功率。 二、机械效率 4、效率以力或力矩的形式表达 设P为驱动力，Q为生产阻力，vP和vQ分别为P和Q的作用点沿该力作用线方向的速度，于是可得 理想机械：指没有摩擦的机械。 ????????????????????????? 理想驱动力：指理想机械中为了克服同样的生产阻力Q，所需的驱动力P0。 理想机械的效率η0： ??? 即 于是得机械效率的力表达式： 同理推得效率得力矩表达式为： 统一形式 ： 三、机械的自锁 由于机械中总存在着损失功，所以机械效率η＜1。若机械的输入功全部消耗于摩擦，结果就没有有用功输出，则η=0。若机械的输入工不足以克服摩擦阻力消耗的工，则η ＜0。在这种情况下不管驱动力多大都不能使机械运动，机械发生自锁。因此机械自锁的条件是η≤0，其中η=0为临界自锁状态，并不可靠。 6.1.3螺旋机构的效率 当以力矩M拧紧螺母是，相当与滑块在驱动力P作用下克服阻力Q沿斜面等速上升。 当拧松螺母时，相当与滑块在力P’作用下下滑。 6.2螺纹连接的基本知识 6.2.1 常用螺纹的类型 常用螺纹的类型主要有普通螺纹、 管螺纹、 圆锥螺纹、 矩形螺纹、 梯形螺纹、 锯齿形螺纹等, 前三种主要用于连接, 后三种主要用于传动。 起连接作用的螺纹称为连接螺纹, 起传动作用的螺纹称为传动螺纹。 标准螺纹的基本尺寸可查阅有关标准。 6.2.2螺纹的主要参数 以图6-1所示圆柱普通螺纹为例 图 6-1 6.2.3螺纹连接的分类及应用 如图6-2所示，螺纹按其牙型角可分为三角螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹主要用于联接；矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。用于联接的三角螺纹又有普通螺纹，英制螺纹以及用于管路系统联接的圆柱螺纹，即管螺纹。在上述各种螺纹中，除矩形螺纹外，均已标准化。普通螺纹的螺距和基本尺寸见表（略）。 普遍螺纹即米制三角形螺纹，其牙型角为60度，同一公称直径下有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余为细牙螺纹。 如图6-3所示 图 6-3 6.2.4螺纹连接的基本类型 1、螺栓连接 2、双头螺柱连接 3、螺钉连接 4、紧定螺钉连接 详细内容见表