螺纹联接及螺旋机构.ppt

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1、螺纹联接及螺旋机构,1 螺纹的形成、主要参数及常用类型 2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 3 螺纹联接和螺纹联接件 4 螺栓联接的强度计算 5 设计螺纹联接时应注意的问题 6 螺旋机构的类型及特点,1螺纹的形成、主要参数及常用类型,螺纹联接和螺旋机构都是利用螺纹零件工作的,前者起紧固作用，要求保证联接强度及紧密性,后者是传动零件，要求保证传动精度、效率和磨损寿命等,联接,不可拆联接：焊接、铆接、胶接等,可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等,1螺纹的形成、主要参数及常用类型,一、螺纹的形成,根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等,外螺纹、内螺纹,1螺纹的形成、

2、主要参数及常用类型,按螺旋线的绕行方向，可分为左旋和右旋,按螺旋线的数目，可分为单线、双线、三线或多线螺纹。单线螺纹通常用于联接，也用于传动；双线、三线、四线螺纹多用于传动,1螺纹的形成、主要参数及常用类型,1螺纹的形成、主要参数及常用类型,二、螺纹的主要参数,大径d 与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱体的直径，亦称公称直径，通常以公称直径表示螺纹大小,如：M25,小径d1 与外螺纹牙底相重合的假想圆柱体的直径,即危险剖面直径, (计算直径,中径d2 在轴向剖面内，母线通过牙厚等于牙槽宽的假想圆柱体直径,即几何直径,1螺纹的形成、主要参数及常用类型,螺距P 相邻两牙对应两点间的轴向距离,导程Ph 同

3、一条螺旋线上的相邻两牙对应两点间的轴向距离 (单线：Ph=P，多线Ph=nP,螺旋升角 在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线平面的夹角,牙型角 轴向截面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹角；螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角，对称牙型的牙侧角,1螺纹的形成、主要参数及常用类型,主要用于联接,1螺纹的形成、主要参数及常用类型,主要用于传动,2螺旋副的受力分析、效率和自锁,一、矩形螺纹,等速上升,等速下降,当拧紧螺母时，螺母转一周所需的输入功为,等速上升,等速下降,2螺旋副的受力分析、效率和自锁,此时举起重物所做的有效功为,旋转螺母而举起重物时，螺旋副的效率为,令,当 时，螺旋副的效率

4、最高。一般取,自锁条件,2螺旋副的受力分析、效率和自锁,二、三角形螺纹,当量摩擦系数,三角形螺纹的摩擦阻力大于矩形螺纹,力的关系,自锁条件,效率,3螺纹联接和螺纹联接件,一、螺纹联接的基本类型,1、螺栓联接,铰制孔螺栓联接,普通螺栓联接,普通螺栓联接,铰制孔螺栓联接,多采用基孔制过渡配合,被联接件必须打成通孔,3螺纹联接和螺纹联接件,2、双头螺柱联接,3、螺钉联接,4、紧定螺钉联接,3螺纹联接和螺纹联接件,4螺栓联接的强度计算,螺栓联接的计算，通常是先根据联接的装配情况、外载荷的大小和方向以及是否需要在外载荷作用下补充拧紧等来确定螺栓的受力，然后再按强度条件确定螺栓危险截面的尺寸。 螺栓的其他

5、尺寸以及螺母、垫圈的尺寸均可随之由标准选定,4螺栓联接的强度计算,一、松螺栓联接,强度条件为,4螺栓联接的强度计算,二、紧螺栓联接,1.受横向载荷的紧螺栓联接,为防止相对滑动，要满足如下条件,4螺栓联接的强度计算,拧紧螺母时，危险截面上既有拉应力，又有扭转切应力，根据第四强度理论，对于普通螺栓，其螺纹部分的强度条件,设计式为,校核式为,4螺栓联接的强度计算,铰制孔螺栓连接,剪切强度,失效形式,挤压强度,d0杆抗剪面直径 m抗剪面数目 许用剪应力 p -螺栓或孔壁较弱的材料,4螺栓联接的强度计算,减荷装置,4螺栓联接的强度计算,2.受轴向载荷的紧螺栓联接,虽然，这种螺栓是在受预紧力Qp的基础上，

6、又受工作拉力Q。但是，螺栓的总拉力,预紧力Qp 单个螺栓工作拉力Q,4螺栓联接的强度计算,预紧时,受工作载荷后,Qp残余预紧力,螺栓的总拉力为,Qp,强度条件验算公式,设计公式,4螺栓联接的强度计算,4螺栓联接的强度计算,可用载荷变形图分析各力之间的关系,变形协调条件： 螺栓总拉力,4螺栓联接的强度计算,3.预紧力与拧紧力矩,为获得一定的预紧力Q0，所需的拧紧力矩T由两部分组成：一部分由克服螺纹中的摩擦阻力矩T1，另一部分用于克服螺母与支承面的摩擦阻力矩Tf，即T=T1+Tf,4螺栓联接的强度计算,预紧力QP的控制： 测力矩板手测出预紧力矩，如上图 定力矩板手达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将

7、自动打滑，如下图 测量预紧前后螺栓伸长量精度较高,5设计螺纹联接时应注意的问题,一、螺纹联接的防松,根本问题：防止螺纹副在受载时发生相对转动,对顶螺母防松,弹簧垫圈防松,自锁螺母防松,槽形螺母与开口销防松,止动垫圈防松,串联钢丝防松,5设计螺纹联接时应注意的问题,5设计螺纹联接时应注意的问题,5设计螺纹联接时应注意的问题,5设计螺纹联接时应注意的问题,5设计螺纹联接时应注意的问题,1）螺栓组的布置应尽可能对称，以使接合面受力比较均匀，一般都将接合面设计成对称的简单几何形状，并应使螺栓组的对称中心与接合面的形心重合，如图所示,1.螺纹连接结构设计,5设计螺纹联接时应注意的问题,2）螺栓布置要有合

8、理的距离。在布置螺栓时，螺栓中心线与机体壁之间、螺栓相互之间的距离，要根据扳手活动所需的空间大小来决定.如下图,扳手空间,3）分布在同一圆周上的螺栓数，应取为4、6、8等易于等分的数目，以便于加工,5设计螺纹联接时应注意的问题,2.避免附加弯曲应力,5设计螺纹联接时应注意的问题,5设计螺纹联接时应注意的问题,3.采用均载螺母,第一圈：p最大，受力最大 第810圈后几乎不受力,P:螺距,5设计螺纹联接时应注意的问题,采用加高螺母不能 提高联接强度,常用方法（变形一致） 减小螺栓螺母螺距变化差,5.5设计螺纹联接时应注意的问题,4.降低螺栓刚度，增加被联接件刚度,措施： 1）螺栓长度 光杆直径,采

9、用细长/空心螺栓,2）增加被联接件刚度,5设计螺纹联接时应注意的问题,减小螺栓刚度、增大被连接件刚度，同时增加预紧力,1、应用,螺旋传动是利用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变为直线运动将直线运动变为回转运动，同时传递运动或动力,2、特点,1）减速比大。螺杆转动一周，螺母只移动一个导程。 （2）机构效益大。在主动件上施加一个不大的扭矩，就可在从动件上得到很大推力。 （3）可以使机构具有自锁性。当螺旋升角不大于螺旋副中的当量摩擦角时机构具有自锁性。 （4）结构简单、传动平稳、无噪音。 滑动螺旋由于摩擦力大，磨损大，效率低，寿命短等缺点，远不能满足现代机械传动的要求，于是出现了滚动螺旋,3、螺旋传动的类型和应用,1）传力螺旋。主要用于传递轴向力。如螺旋千斤顶和螺旋压力机中用螺旋等,3）传导螺旋。主要用于传递运动。如车床的进给螺旋、丝杠螺母等,3）调整螺旋。主要用于调整、固定零件的位置。如车床尾架、卡盘爪的螺旋等,4）测量螺旋。主要用于测量仪器。如千分尺用螺旋