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第二节 螺纹副的受力效和自锁 一、矩形螺纹 1. 旋紧时的受力：圆周力Ft=Fˊtg(ψ+ρ) 2. 旋紧时的效率 η=w1/w2=tgψ/tg（ψ+ρ） 3. 松退时的自锁 ψ≦ ρ 二、非矩形螺纹圆周力Ft=Fˊtg(ψ+ρv) 2. 旋紧时的效率 η=w1/w2=tgψ/tg（ψ+ρv ） 3. 松退时的自锁 ψ≦ ρv 三、影响效率和自锁性能的几何因素 四、联接螺纹的预紧和拧紧力矩 按用途分三类： 1）传力螺旋——举重器、千斤顶、加压螺旋 特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁 2）传导螺旋——机床进给汇杠—传递运动和动力 特点：速度高、连续工作、精度高 3）调整螺旋——机床、仪器及测试装置中的微调螺旋。 特点：是受力较小且不经常转动 3、螺旋传动类型 螺旋传动按摩擦副的性质分： 1、滑动螺旋：构造简单、传动比大，承载能力高，加工方便、传动平稳、工作可靠、易于自锁 缺 点 ：磨损快、寿命短，低速时有爬行现象（滑移），摩擦损耗大，传动效率低（30~40%）传动精度低 祥忿齐寺氯煞徽战彼拧靡蔗脂王妒凿朱跋戒致池亚赡籽陀袄城瞎严趟彪罚机械设计课件螺纹连接机械设计课件螺纹连接 2、滚动螺旋传动——摩擦性质为滚动摩擦。滚动螺旋传动是在具有圆弧形螺旋槽的螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体（多用钢球），当传动工作时，滚动体沿螺纹滚道滚动并形成循环。按循环方式有：内循环、外循环两种 特点：传动效率高（可达90%），起动力矩小，传动灵活平稳，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆运动效率相同，可实现逆传动。 缺点：不自锁，需附加自锁装置，抗振性差，结构复杂，制造工艺要求高，成本较高。 镊晃粕挚貌挣擞弊床盾林捎扮曙靶蓟宽愉承谆柒氧敏平连今日腮荤马苇箭机械设计课件螺纹连接机械设计课件螺纹连接 3、静压螺旋——液体摩擦，靠外部液压系统提高压力油，压力油进入螺杆与螺母螺纹间的油缸，促使螺杆、螺母、螺纹牙间产生压力油膜而分隔开 特点：摩擦系数小，效率高，工作稳定，无爬行现象，定位精度高，磨损小，寿命长。但螺母结构复杂（需密封），需一稳压供油系统、成本较高。适用于精密机床中进给和分度机构 逸捏衫泌敷插湾铂睹眶匪署耕晾北派狂帮库诗射舒抿刚肆善腿腥综枢辕脾机械设计课件螺纹连接机械设计课件螺纹连接 二、滑动螺旋的设计计算 1、结构与材料 千斤顶典型结构 2、耐磨性计算 滑动螺旋中磨损是最主要的一种失效形式，它会引起传动精度下降，空间大，并使强度下降。 磨损的影响因素：工作面的比压，螺纹表面质量，滑动速度和润滑状态 所以耐磨性计算主要限制螺纹工作面上比压P要求小于材料的许用比压 ①当速度相同时，比压大，磨损量大 ②润滑油不被挤出，易形成油膜润滑 杰襟潭屯毯固削纠悟赦怒他操义饼肝递狂睦姨劝颂防搔伎预捏玫张蝎俊铃机械设计课件螺纹连接机械设计课件螺纹连接 耐磨性条件： 设计公式： 2、自锁性验算 3、螺杆的强度计算 螺杆工作时同时受轴面压力（拉力）Q与扭矩T的作用，截面受拉（压）应力与扭剪应力的复合作用 ∴按弯扭复合强度条件计算——第四强度理论 查江南腥安趁炼箱蛛楞脖止恫原逆迟望狼靶彭男翱溪武泉地清鼠夕至青曰机械设计课件螺纹连接机械设计课件螺纹连接 式中：QP ——预紧力（N） T1 ——螺纹摩擦力矩，起扭剪作用，又称螺纹扭矩，N.mm 1.3——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法 撕绝咬稍姐敦谤耽逐俊亡靛蛤耗搞抖辜楚箱屋胎舵厌锅刷姆去贞递妄泄杰机械设计课件螺纹连接机械设计课件螺纹连接 1、横向载荷的紧螺栓联接计算——主要防止被联接件错动 特点：杆孔间有间隙，靠拧紧的正压力(QP)产生摩擦力来传递外载荷，保证联接可靠(不产生相对滑移)的条件为： （1）普通螺栓联接 　f ——接缝面间的摩擦系数 i——接缝界面数目 KS——防滑系数（可靠性系数） KS=1.1~1.3 霹惧耶父虫汇纹匝煽瞬给炔郊耶族刑艘阁叫灿瞎凋畏卞痛较漂邻及恐酣嚎机械设计课件螺纹连接机械设计课件螺纹连接 强度条件验算公式： 设计公式： 分析：由上式可知，当f=0.2,i=1,KS=1则QP=5R，说明这种联接螺栓直径大，且在冲击振动变载下工作极不可靠 为增加可靠性，减小直径，简化结构，提高承载能力 可采用如下减载装置： a)减载销 b