第四章 螺纹联接及螺旋传动.ppt

承受变载荷时，螺栓联接大多发生疲劳失效，所以除进行静强度计算外，还要进行疲劳强度计算，因影响疲劳强度的主要因素是应力幅，故螺栓联接的疲劳强度条件为 二、铰制孔用螺栓联接 如图2.4.25所示的铰制孔用螺栓受横向工作载荷FR时，螺栓杆受到剪切，螺栓杆与孔壁接触面受到挤压。 螺栓的剪切强度条件 螺栓杆或孔壁的挤压强度条件 三、螺栓联接的许用应力 螺栓联接件的常用材料有Q215、Q235及10、35、45钢；对于承受冲击或变载荷的联接件，常选用合金钢如15Cr、40Cr、30CrMnSi等。 螺纹联接件按材料的力学性能分出十个等级，当螺栓和螺母配套成组合件时，两者的力学性能应符合表2.4.2，即为同等级。 表2.4.3列出了普通螺栓联接的许用应力。表中不控制预紧力指用普通扳手拧紧，控制预紧力是指用测力矩扳手、定力矩扳手及其它控制预紧力方式拧紧。铰孔用栓联接的许用剪切应力和许用挤压应力见表2.4.5。 第五节 螺栓组联接的力分析 大多数机器的螺纹联接件都是成组使用的，即有两个或两个以上的螺栓联接承受同一载荷称为螺栓组，其中以螺栓组联接应用最为广泛。 对螺栓组联接进行设计时，首先根据联接的结构和受载情况，假设所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同；螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合；受载后联接结合面仍保持为平面；找出受力最大的螺栓，求出其受力，以便进行强度计算。 （1）受轴向工作载荷的螺栓组联接 如图2.4.21所示，螺栓个数为z，拧紧后受轴向工作载荷FQ的作用，则每个螺栓联接所受的轴向工作载荷为 （2）受横向载荷的螺栓组联接 如图2.4.27所示螺栓组联接，可以采用普通螺栓联接，也可采用铰制孔用螺栓联接。计算时可近似地认为，在横向总载荷FR的作用下，每个螺栓所承担的工作载荷是均等的。 对于铰制孔用螺栓联接，每个螺栓所受的横向工作剪力为 对于普通螺栓联接，应保证联接预紧后，接合面间产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷。假设个螺栓所需要的预紧力均为F0，螺栓数目为z，则其平衡条件为 （3）受转矩的螺栓组联接 如图2.4.28所示，在转矩T的作用下，底板将绕通过螺栓组对称中心O并与接合面垂直的轴线转动。此时螺栓联接的传力方式与受横向载荷的螺栓组联接相似。 普通螺栓联接时，靠接合面间产生的摩擦力矩来抵承受矩T（图2.4.28a）。根据作用在底板上的力矩平衡及联接强度的条件，应有 故可得各螺栓所需的预紧力为 当采用铰制孔用螺栓时，在转矩T的作用下，各螺栓受到剪切和挤压作用。图2.4.28b所示中，若用ri、rmax分别表示第i个螺栓和受力最大螺栓的轴线到螺栓组对称中心O的距离；Fi、Fmax分别表示第i个螺栓和受力最大螺栓的工作剪力，则得 由作用在底板上力矩平衡的条件得 可求得受力最大的螺栓的工作剪力为 （4）受翻转力矩的螺栓组联接 图2.4.29所示为受翻转力矩M的螺栓组联接，底板采用普通螺栓联接固定。若在翻转力矩M的作用下，引起左、右两侧各螺栓产生工作载荷 Fi，各工作载荷对O－O轴线之力矩之和必和此翻转力矩M相平衡（图2.4.29a），则 根据螺栓变形协调条件得 受力最大螺栓所受的工作拉力为 机械原理与设计 第四章 螺纹联接与螺旋传动 绪 论 第一篇 机 械 原 理 第一章 平面机构组成原理及其自由度分析 第二章 平面机构的运动分析 第三章 平面连杆机构运动学分析与设计 第四章 凸轮机构及其设计 第五章 齿轮机构及其设计 第六章 轮系及其传动比计算 第七章 其它常用机构及组合机构 第八章 机器人机构 第九章 机械的摩擦与自锁 第十章 机械动力学和机械的平衡 第二篇 机 械 设 计 第一章 机械设计概论 第二章 机械零件的强度 第三章 摩擦、磨损和润滑 第四章 螺纹联接与螺旋传动 第五章 键、花键联接及其它联接 第六章 带传动 第七章 链传动 第八章 齿轮传动 第九章 蜗杆传动 第十章 轴 第十一章 滚动轴承 第十二章 滑动轴承 第十三章 联轴器和离合器 第十四章 弹簧 第三篇 机械产品的方案设计与分析 第一章 机械产品设计过程简介 第二章 机械产品的运动方案设计与分析 第三章 机械传动系统与控制系统设计简介 第四章 机械创新设计 第五章 机械产品设计示例 第四章 螺纹联接与螺旋传动 第一节 螺 纹 第二节 螺纹副受力分析、效率和自锁 第三节 螺纹联接的基本类型与螺纹联接件 第四节 螺纹联接的强度计算 第五节 螺栓组联接的力分析 第六节 螺纹联接的结构设计及应注意的问题 第七节 螺旋传动 组成机械的各个部分需要用各种联接零件或各种方法组合起来，称为联接。 联 接 可拆联接：不需