机械设计与创新 机械设计与创新 项目九：螺纹连接和螺旋传动.ppt

7）螺旋升角 ——中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角 8）牙型角α ——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角 9）牙型斜角β ——螺纹牙的侧边与螺纹轴线垂直平面的夹角 例题 例题 止动垫片 冲点法 粘合法 焊点法 串联钢丝 2）机械防松： 开口销开槽螺母 带翅垫片 止动垫片 串联钢丝 3）永久防松：端铆、冲点、点焊 4）化学防松——粘合 螺栓组联接的结构设计 要设计成轴对称的几何形状。 同一组螺栓联接中各螺栓的直径和材料均应相同 螺栓的布置应有合理的间距、边距 避免螺栓承受偏心载荷 单个螺栓联接强度计算 单个螺栓联接的强度计算是螺纹联接设计的基础。 根据联接的的工作情况，可将螺栓按受力形式分为受拉螺栓和受剪螺栓，两者失效形式是不同的。 设计准则：针对具体的失效形式，通过对螺栓的相应部位进行相应强度条件的设计计算（或强度校核）。 螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1,然后按照标准选定螺纹的公称直径（大经）d等。 1.螺栓杆拉断；2.螺纹的压溃和剪断；3.磨损后的滑扣 螺栓的主要失效形式有： 9.3.1 受拉螺栓联接 1.松螺栓联接 工作时不需要将螺母拧紧。如吊钩螺栓 强度条件： 设计公式： 式中[σ]为松联接螺栓的许用拉应力（MPa）,查表 d1计算出后,再按标准查选螺纹的公称直径。 如下图所示，起重吊钩的起吊重量是25kN，吊钩材料为35钢，许用应力为60MPa，求吊钩尾部螺纹直径。 根据： 有 解： 查出的d1比根据强度计算求得的d1值略大，强度合适。故吊钩尾部螺纹可采用M27。 由P135表10-1查得： d=27mm时，d1=23.75mm d1=23.033mm 2.紧螺栓联接 只受预紧力紧螺栓联接 螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的符合应力状态。 螺栓危险界面上的拉伸应力为 螺栓危险界面上的扭转剪切应力为 对于常用的单线、三角形螺纹的普通螺栓，简化处理的t=0.5s,.根据第四理论，可求出当量应力se为 因此，强度条件为： 即 设计公式为 受剪切螺栓联接 受力特点：螺栓受载前后不需预紧，横向载荷靠螺栓杆与螺栓孔壁之间的相互挤压传递。 剪切强度条件 设计公式 挤压强度条件 如下图所示，用铆钉联接钢板，厚度t=10mm,铆钉直径d=20mm,材料与钢板相同， 许用挤压应力［σj］=340MPa 许用剪应力［τ］=120Pa F=80KN 试校核铆钉是否适用。 解： 剪切强度校核 挤压强度校核 螺栓组联接的受力分析 螺栓组受力分析的目的是，根据螺栓组联接的结构和受载情况，求出受载最大的螺栓及其受力。受力分析是在作如下假设条件下进行的，即： 同组中的各螺栓都受相同的预紧力。 螺栓组的对称中心与被联接结合面的形心重合。 被联接件为刚体,联接结合面为刚性平面。 螺栓的变形在弹性范围内。 螺栓组受力可划分为4种典型情况： 受横向载荷的螺栓组联接 受旋转力矩的螺栓组联接 受轴向载荷的螺栓组联接 受翻转力矩的螺栓组联接 各种复杂受力情况都可看作以上四种情况的不同组合。 螺纹联接件的材料和许用应力 螺纹联接件的材料 其它对螺纹有特殊要求（如防腐、耐高温）时，应选择有特殊性能的材料。 一般螺纹联接件常用材料为低碳钢和中碳钢，如Q215、Q235、15、35、45等 受冲击、振动和变载荷作用的螺栓可用合金钢，如15Cr、40Cr、30CrMnSi、15CrVB等 螺栓材料的许用拉应力按下式确定: 式中S为安全系数。紧联接螺栓若不控制预紧力，则S大小与螺栓直径和载荷性质有关，此时设计螺栓联接时，常用试算法确定S。即先预估螺栓直径，再与计算出的螺栓直径作比较后，对S作调整和计算。 螺纹联接件许用应力 9.7 滑动螺旋简介 螺旋运动是利用由螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力的场合。 9.7.1 螺旋传动的类型 传力螺旋:这种螺旋以传递动力为主，要求用较小的力矩转动螺杆(或螺母)，使螺母（或螺杆）产生轴向运动和较大的轴向力，这个轴向力可用来做起重和加压等工作。 传动螺旋:以传递运动为主，并要求具有很高的运动精度，它常用作机床刀架或工作台的进给机构 调整螺旋:用于调整并固定零件或部件之间的相对位置。调整螺旋不经常转动。 9.7.2 螺旋传动的结构及材料 1.螺母结构 整体螺母 不能调整间隙，只能用在轻载且精度要求较低的场合 组合螺母 这种螺母便于操作，一般用于车床溜板箱的螺旋传动中 2.螺旋结构 通常采用牙型为矩形、梯形或锯齿形的右旋螺纹。特殊情况下也采用左旋螺纹。 9.7.3.材料 一般螺杆的选用原则如下： 高