第七章螺栓连接与螺旋传动(444MB)-机械工程.DOC

第7章 螺纹联接与螺旋传动 【教学要求】 掌握螺纹联接的类型、预紧和防松、螺栓组联接的设计计算，并能根据已知条件合理地选用螺栓联接。 【】【】 7.1螺纹联接的基本知识7.2螺纹联接的预紧与防松7.3单个螺栓联接的强度计算7.4螺栓组联接的结构设计7.5滑动螺旋传动简介7.6滚动螺旋传动简介 【学习内容】 ? 为了便于机器的制造、安装、维护和运输，在机器和设备的各零、部件间广泛采用各种联接。联接分为可拆联接和不可拆联接两类。不损坏联接中的任一零件就可将被联接件拆开的联接称为可拆联接，这类联接经多次装拆无损于使用性能，如螺纹联接、键联接和销联接等。不可拆联接是指至少必须毁坏联接中的某一部分才能拆开的联接，如焊接、铆接和粘接等。??? 螺纹联接和螺旋传动都是利用具有螺纹的零件进行工作的，前者把需要相对固定在一起的零件用螺纹零件联接起来，作为紧固联接件用，这种联接称为螺纹联接；后者利用螺纹零件实现把回转运动变为直线运动的传动，称为螺旋传动，则作为传动件用。??? 本章主要讨论螺纹联接的结构、计算和设计，重点介绍单个螺栓联接的强度计算。??? 螺纹联接是可拆联接，结构简单、拆卸方便、联接可靠，且多数螺纹联接件已标准化、生产效率高、成本低廉，因而得到广泛采用。 为使机器制造、安装、调整、维修和运输、减重、省科、降成、提高效率、等等必须采用各种方式联接成整体，才能实现上述要求。因此一个出色的设计者应了解联接的种类、特点和应用，熟悉联接设计的准则。掌握好设计的方法。 联接——近代机械设计（机器设计）中最感兴趣的课题之一，也是近一些年来，发明创造最多的。 在通用机械中，联接件占总零件数的20~50%。如Boeng’s 747中有250万个紧固联接件 联接： 静联接——被联接件间不充许产生相对运动 ①不可折联接：铆、焊、介于可折不可折之间，胶（粘）接等 ②可折联接：螺纹、键、花键、销、成型而联接等 动联接——被联接零件间可产生相对运动——各种运动副联接 7.1.1 螺纹的类型 1、螺纹按牙型分类： 三角形（普通螺纹）、管螺纹—联接螺纹 矩形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹—传动螺纹 三角形螺纹：粗牙螺纹—用于联接 细牙螺纹—自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等 2、螺纹按位置分类： 内螺纹—在圆柱孔的内表面形成的螺纹 外螺纹—在圆柱孔的外表面形成的螺纹 根据螺旋线绕行方向分类：左旋、 右旋 根据螺旋线头数分类：单头螺纹（n=1）—用于联接 双头螺纹（n=2） 多线螺纹（n≥2）—用于传动 7.1.2 螺纹的主要参数 1）外径d（大径）（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径 2）内径（小径）d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径 3）中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径 d2≈0.5(d+d1) 4）n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4 螺距、导程、线数之间关系：L=nP 7）螺旋升角ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。 8）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角 9）牙型斜角β——螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。对称牙型 各种螺纹（除矩形螺纹）的主要几何尺寸可查阅有关标准——公称尺寸为螺纹外径对管螺纹近似等于管子的内径 7.1.3 常用螺纹的特点及应用 ??? 如图所示，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。 常用螺纹的比较（管螺纹除外类似于三角形） 名称 三角 梯形 锯齿 矩形 剖面形状 结构特点 牙型角α 牙型倾角β 正三角形 α=60° β=30° 等腰梯形 α=30° β=15° 不等腰梯形 α=30° β=3° 正方形 α=0° β=0° 当量摩擦系数-fv 当量摩擦角-ψv 传动效率η 自锁性 牙根强度 工艺性能 一般应用 Fv=f/cosβ=1.155f fv=1.035f fv=1.001f fv=f 错误！链接无效。 （在螺纹升角ψ相同的条件下） 条件 当（p、d、tv材料相同的条件下）t0——旋合长度 即可车 又可铣 只能车不能铣 联接 传动 传动 传动