[工学]10章螺纹连接.ppt

前 言: 机械零件 §10-1 螺纹参数 p.131 (一)螺纹的形成： §10-3 机械制造常用螺纹及标准 p.134 联接(可靠) → →要自锁 传动→ 效率高 §10-4螺纹联接基本类型及螺纹联接件 p.137 螺栓联接 螺钉联接 图(10－10,a) 双头螺柱联接 图(10－10,b) 紧定螺钉联接 图(10－11) （二）螺纹联接的防松 p.139 螺旋副→联接(可靠)→拧紧＋ 自锁→防松？ 例 已知：碳素结构钢M12螺栓，屈服极限240MPa，螺纹间摩擦系数f=0.1，螺母与支撑面摩擦系数fc=0.15，dw=16.6mm, d0=13mm，若使拧紧后拉应力达到屈服极限50% 求：拧紧力矩；演算其能否自锁？ 解：1）求当量摩擦系数及当量摩擦角 2）求螺纹升角 3）求螺杆总拉力Fa 4）求拧紧力矩T §10-7螺栓的材料和许用应力 P.147 §10-6 螺栓联接的强度计算(静) p.144 1.受横向工作载荷F的螺栓强度(预紧) 图10-18 一钢制液压油缸, 油缸壁厚为10mm, 油压p=1.6 Mpa , D=160mm, 试计算其上盖的螺栓 联接和螺栓分布圆直径D0 解: §10-8提高螺栓联接强度的措施 P.146 前言:螺栓联接强度 (二)改善螺纹牙间的载荷分布 现象: §10-9 螺旋传动: （要求高效率→梯形、锯齿形、矩形→多线） kb/(kb+kc) －相对刚度 查表10-5 P.145 (2)定残余预紧力FR (1)求单个联接的工作载荷FE: ∵有紧密要求 , ∴FR=1.5～1.8 FE →取FR=1.8FE (3)求Fa→螺栓强度计算 (4)结构设计 取45钢, σS=355Mpa (表9-1) →暂取S=3(不严格控 制预紧力,静～) →[σ]=σS/S = 118 Mpa C1 e D0 D 取Z=8 例10-4: Fa = FE＋FR = 2.8 FE = 11.3kN 取d=16mm, 其d1=13.835mm＞12.6mm →合适 取S=3 (表10-7) (不严格控制预紧力) →合适 D0=D+2e+2×10=218-224mm 取D0=220mm 螺栓间距L=π·D0/Z=π×220/8 =86.4mm＜ 7d=7×16=112mm (P.146页的脚注) →满足要求 C1 e D0 D 表10-1 (4)结构设计: (螺栓分布圆直径D0－图10-9a P.139) 1.松螺栓联接: →装配时不预紧 →联接不受力→工作时受轴向载荷Fa 2.紧螺栓联接→复合应力(拉、扭) 1)受横向工作载荷F→ 不松不滑→ 预紧力 F0(轴)足够大 F0≥C·F/m·f 不断不溃→定螺栓d1 普通螺栓联接: 2)受轴向工作载荷FE: 螺栓总拉力Fa: Fa=FE+FR 求FE →定FR →求Fa → 强度定d →结构设计 已知F求d: 求F0 (不滑) →定d (强度) 已知d求F: 求F0 (强度) →定F (不滑) 小结： 螺栓┌静载荷→ └变载荷→ (一)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围 (二)改善螺纹牙间的载荷分布 (三). 减小应力集中 较少破坏 疲劳破坏→ 截面小、且应力集中 大→破坏位置 图10-24 →螺栓强度→措施 ┌螺栓 └被联接件 65％ 20％ 15％ 当FE由(0～FE)→ →要使σa↓→kb/(kb+kC)↓ →kb↓kC↑ 1)减小kb→ 2)增大kC→ 减小螺栓光杆直径, 空心螺杆(图10-25) 不宜用软垫片 图10-27 减小kb/(kb＋kC) →但FR减小→不利密封 Fa由(F0～ )变化 (一)降低螺栓总拉伸载荷Fa 的变化范围→σa↓ 螺纹牙间的载荷分布不均←螺栓螺母受力性 质不同→1/3载荷集中在第一圈牙上→第8～10牙 不受力→增厚螺母无效。 使受压螺母→受拉螺母 图10-28 →改善螺纹牙间的载荷分布 65％破坏发生在螺母支承面处 原因: 措施: 65％ 20％ 15％ 支承面平行→加工