05第五章螺纹联接和螺旋传动.ppt

第二篇 联接 第5章 螺纹联接和螺旋传动 一、螺纹的类型和应用 按平面图形的形状分：三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹等。 按应用可分：联接螺纹和传动螺纹 按几何参数可分：公英制螺纹；粗细牙螺纹；左右旋螺纹；单线及多线螺纹。 按螺纹的位置分：内外螺纹。 按母体形状分：圆柱螺纹和圆锥螺纹。 二、螺纹的主要参数 大径d，小径d1，中径d2 线数n，螺距P，导程S 升角? 牙型，牙型角α、牙侧角β §5-2 螺纹联接的类型和标准联接件 普通螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 4. 紧定螺钉联接 地脚螺栓 吊环螺栓 T形槽螺栓 二、标准螺纹联接件（查阅手册） 螺栓：也应用于螺钉联接 双头螺柱： 螺钉、紧定螺钉：头部和尾部形状 螺母：外形 垫圈 ：形状和作用 §5-3 螺纹联接的预紧 对M12以下的螺栓，应注意控制预紧力，以防过载拉断。 （一） 预紧的目的 1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度 控制预紧力的方法 控制应力或应变 控制拧紧力臂 控制拧紧力矩 控制拧紧力矩 §5-4 螺纹联接的防松 螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动。以防止联接的松动，影响正常工作。 螺纹联接的防松按工作原理可分为三类（P68表5-3）： 1.摩擦防松 2.直接锁住（机械防松） 3.不可拆卸防松（铆冲；粘接；焊接） 对顶螺母防松 2.机械防松 止动垫片防松 止动垫片防松 串联钢丝防松 3.不可拆卸焊接 铆冲 §5-5 螺栓联接的强度计算 螺栓联接大多工作之前应预紧，称为紧螺 栓联接；螺栓联接设计计算的一般步骤： 螺栓组受力和失效分析 找出受力最大的螺栓； 单个螺栓受力和失效分析 单个螺栓强度计算 确定螺栓的尺寸（直径、长度）。 受力分类 一、松螺栓联接的计算 1.受载荷形式—轴向拉伸 2.失效形式—螺栓拉断 3.计算 二、紧螺栓联接 1.受横向工作载荷的螺栓强度 （1）普通螺栓联接 （2）铰制孔用螺栓联接 （1）普通螺栓联接 减载装置 （2）铰制孔螺栓联接 失效形式：压溃、剪断。 2.受轴向工作载荷的螺栓联接 单个螺栓的受力：预紧力F0 工作力F 受力变形线图 用式（5-18）计算螺栓的总拉力时，螺栓的相对刚度可参考P74； 为降低螺栓的受力，提高承载能力应使螺栓的相对刚度值尽量小些，取较硬的垫片。 §5-6 螺栓组联接的设计 1.被联接件形状应简单对称； 2.根据载荷，合理布置螺栓位置； 受力矩作用时应适当远离对称轴； 对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均 3.布置螺栓应留有合理的间距、边距，方便装配 压力容器的螺栓间距（ P77 表5-5） 普通螺栓联接 4.分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4、6、8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。 同一螺栓组中螺栓的材料、直径和长度均应相同。 5.避免螺栓承受附加的弯曲载荷。 (二) 螺栓组联接的受力分析 螺栓组受力和失效分析 2. 受转矩的螺栓组联接 （1）普通螺栓联接 （2）铰制孔用螺栓联接 3.受轴向载荷的螺栓组联接 每个螺栓所受的轴向载荷为 4.受倾覆力矩的螺栓组联接 假定底板为刚体，倾覆力矩作用在螺栓组的联接形心受载后绕O—O转动仍保持平面 在M的作用下，左侧螺栓拉力增大；右侧螺栓拉力减小而地面压力增大 螺栓所受的工作拉力与距离成正比 在翻转力矩作用下，接合面挤压应力分布图 受翻转力矩前，接合面挤压应力分布图 接合面的强度计算 受复合载荷的螺栓组联接 受复合载荷的螺栓组联接 §5-7 螺纹联接件的材料和许用应力（自学） 1.降低螺栓总拉伸载荷的变化范围 螺栓的总拉力与螺栓和被联接件的刚度有关，减小螺栓刚度或增大被联接件刚度都能降低应力幅。 腰状杆螺栓和空心螺栓减小螺栓的刚度 汽缸采用密封环密封，增加被联接件的刚度 2.改善螺纹牙载荷分布不均的现象 第一圈螺纹承担约三分之一的载荷 3.减小应力集中 圆角和卸载结构 4.避免附加应力 5.采用合理的制造工艺 冷镦螺栓头部和滚压螺纹； 表面硬化工艺：氮化；氰化；碳氮共渗等处理； §5-9 螺旋传动 一.螺旋传动的特点 1.传动比大，能得到较大的轴向推力； 2.精度高，能准确地调整直线运动的距离和位置； 3.易实现自锁； 4.效率较低，适于中小功率传动 二.