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思 考 题 思 考 题 利用摩擦 弹簧垫圈防松 直接锁住 开口销与槽形螺母防松 串联金属丝防松 破坏螺纹副关系 受拉螺栓组联接承受旋转力矩 Back 受拉螺栓组联接承受翻转力矩 Back 受剪螺栓组联接承受横向力 Back Back 受剪螺栓组联接承受旋转力矩 工作过程模拟 Back 力与变形关系图 Back 受剪螺栓联接强度计算 Back 螺纹牙间载荷分布的不均匀性 螺纹牙间载荷分布的不均匀性 改善螺纹牙间载荷分布的措施 避免或减小附加弯曲应力的措施 减小螺栓应力幅原理图 减小应力幅的措施 机械设计 第二章 螺纹联接 焊接 过盈联接 成形联接 第二章 螺纹联接 §2-1 螺纹联接的类型与应用 §2-2 螺纹联接的拧紧和防松 §2-3 螺栓组联接的受力分析 §2-4 单个螺栓的强度计算 §2-5 提高螺栓联接强度的措施 §2-1 螺纹联接的类型与应用 一、螺纹 1.分类 按照母体形状：圆柱螺纹和圆锥螺纹 按照牙型：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹 按照用途：联接螺纹和传动螺纹 按照螺旋线的旋向：左旋螺纹和右旋螺纹 按照螺旋线的数目：单线螺纹和多线螺纹 §2-1 螺纹联接的类型与应用 2.螺纹主要参数 (1)大径d（公称直径）：螺纹的最大直径 (2)小径d1：螺纹的最小直径 (3)中径d2 ：母线上牙型沟槽和凸起宽度相等的假想圆柱的直径 (4)螺距P：相邻两牙上对应点间的轴向距离 (5)螺旋线数n：分单线、双线和多线 (6)导程S：螺纹牙上任一点沿螺旋线转一周所移动的轴向距离 (7)螺旋升角 ：中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线平面的夹角 (8)牙型角 ：轴向截面内，螺纹牙两侧边间的夹角 (9)牙侧角 ：轴向截面内，螺纹牙侧边与垂直于螺纹轴线的截面间的夹角 (10)工作高度h：内、外螺纹的牙型上，牙侧重合部分的径向距离 §2-1 螺纹联接的类型与应用 二、螺纹联接的主要类型 1.螺纹联接件 螺栓、螺钉、紧定螺钉、环首螺钉 双头螺柱 、螺母、垫圈 2.螺纹联接的主要类型及相应特点和应用 螺 栓 联 接 双头螺柱联接 螺 钉 联 接 紧定螺钉联接 §2-1 螺纹联接的类型与应用 三、螺纹联接的工程应用 轿车 机床 摩托车 飞机机翼 发动机气缸 化工管道 自行车 锁紧螺母 汽车轮胎 三、螺纹联接的工程应用 §2-2 螺纹联接的拧紧和防松 一、螺纹联接的拧紧 1.拧紧的目的： 增强螺纹联接的刚性、紧密性和可靠性 受拉螺栓联接：提高螺栓的疲劳强度 受剪螺栓联接：增大联接的摩擦力 2.拧紧过程分析 拧紧力矩： 螺纹力矩： §2-2 螺纹联接的拧紧和防松 二、螺纹联接的防松 1.防松的必要性 静载荷下，螺纹联接满足条件： ，即可自锁。 ？ 2.防松的根本问题 ：防止螺纹副的相对转动 3.防松的方法和装置 利用摩擦 直接锁住 破坏螺纹副关系 冲击、振动或者变载荷，温度剧烈变化 §2-3 螺栓组联接的受力分析 一、任务和假设 任务： 求出联接中各螺栓受力的大小， 特别是确定出受力最大的螺栓及其所受载荷。 假设： ①被联接件为刚体； ②螺栓的变形在弹性范围内； ③各螺栓的拉伸刚度和剪切刚度相同； ④各螺栓预紧力相同。 §2-3 螺栓组联接的受力分析 二、受拉螺栓组联接受力分析 1.承受横向力 2.承受旋转力矩 §2-3 螺栓组联接的受力分析 3.承受轴向力 4.承受翻转力矩 静力平衡条件： 变形协调条件： §2-3 螺栓组联接的受力分析 在横向载荷作用下，受拉螺栓联接特点： ①联接靠摩擦力传递载荷，而摩擦力由预紧力作用而产生， 故此应由接合面不滑移条件来确定所需预紧力值； ②各螺栓受力相等，均为预紧力，而且加载前后保持不变。 仅受横向力作用而无轴向工作载荷时 ，若取 ， ， ， ，则 §2-3 螺栓组联接的受力分析 三、受剪螺栓组联接受力分析 1.承受横向力 2.承受旋转力矩 静力平衡条件： 变形协调条件： §2-3 螺栓组联接的受力分析 四、预紧力和工作载荷联合作用下受拉螺栓联接受力分析 §2-3 螺栓组联接的受力分析 不离缝条件： 工作载荷不变 工作载荷变化 重要紧密联接 静力平衡条件： 变形协调条件： 相对刚度系数 §2-4 单个螺栓的强度计算 失效形式 轴向载荷 横向载荷 静→ 变→螺栓的疲劳断裂 螺栓杆剪断、栓杆或被联 接件孔接触表面挤压破坏 → 螺纹部分的塑性变形 或螺栓被拉断 计算直径 辗制螺纹 车制螺纹 计算准则 抗 拉 强 度 抗 剪 强 度 抗挤压强度 → §2-4 单