机械设计第二章螺纹联接.ppt

第二章螺纹联接
联接概述
螺纹联接概述
螺纹联接的拧紧与防松
单个螺栓的受力分析与强度计算
螺纹组受力分析与讨论
提高螺纹联接强度的措施
§1 概述
一、联接分类
1、按运动关系分
静联接:只固定,无相对运动。如螺纹联接、普通平键联接。
动联接:彼此有相对运动。如花键、螺旋传动等。——运动副
2、按传载原理分
靠摩擦力(力闭合):如受拉螺栓、过盈联接。
非摩擦(形闭合):靠联接零件的相互嵌合传载,如平键。
材料锁合联接:利用附加材料分子间作用,如粘接、焊接。
3、按拆开时是否损坏零件分
可拆联接:如螺纹联接(最广泛的可拆联接)。
不可拆联接:如焊接、铆接等。
二、螺纹基本知识
①直径
大径d:公称直径。M20→d=20mm
小径d1:螺纹的最小直径。
中径d2:齿厚=齿槽宽处直径,几何计算用。一般取:d2=(d+d1)/2
④螺距p
②线数n:n=1时用于联接;n>1时用于传动;
n↑→η↑,但为便于制造n≤4
③牙形角α:螺纹牙两侧面夹角。
1、螺纹的主要参数
2、螺纹的类型
右旋
左旋
螺纹位置:内螺纹——螺母;外螺纹——螺钉。
旋向判定:
顺着轴线方向看,可见侧左边高则为左旋,右边高则为右旋。
螺纹旋向:左旋螺纹,右旋螺纹(常用)。
思考:
⑥中径升角ψ:
⑤导程s :s=np
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联接:效率低、自锁性好。
传动:效率高、自锁性差。
螺纹牙形:三角形、矩形、梯形、锯齿形等
30°
3°
30°
60°
三角形
梯形
锯齿形
矩形
单线,用于联接
双线或多线,常用于传动
粗牙:一般情况下使用。
细牙:d相同,p小, ψ小,牙浅,自锁性好,但不耐磨,易滑扣。∴用于变载荷场合。
∴联接螺纹:一般为单线、粗牙、右旋的三角螺纹。
螺纹线数:单线(联接);多线(传动)。
§2 螺纹联接的主要类型、材料
一、主要类型(注意各图的画法)
1、螺栓联接
受拉——普通螺栓
普通螺栓:无需在被联件上加工螺纹
孔,装拆方便,用于两被
联件均不太厚的场合。
受剪——铰制孔螺栓
铰制孔螺栓:除起联接作用外,
还起定位作用。
2、双头螺柱联接
用于有一联接件较厚,并
经常装拆的场合,拆卸时只需
拧下螺母即可。
3、螺钉联接
用于有一联接件较厚,
且不需经常装拆的场合。
4、紧定螺钉联接
螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹坑,以固定
两个零件的相互位置,并可传递不大的力或力矩。
二、性能等级
1、螺栓等:十个性能等级,如:、、、……
性能等级
材料性能
如:
σBmin/100=6
σBmin=600MPa
10(σsmin/σBmin)=8
σsmin=480MPa
或σsmin=(6×8)×10=480MPa
低碳钢或中碳钢
2、螺母:七个等级,与螺栓性能相配。(自学)
§3 螺栓联接的拧紧与防松
一、拧紧
受载之前
拧紧螺母
预紧力F’
预紧
↑联接刚度
↑防松能力
↑紧密性
1、拧紧力矩T=?
螺母支承面间的摩擦阻力矩
以螺母分析:T=T1+T2
螺纹副间的摩擦力矩