第5章 螺纹联接和螺旋传动

1、第二篇第二篇 连接连接 为便于机器的制造、安装、运输、维修以及提高劳动生产率等，需广泛地使用各种连接。 设计被联接件时，应同时决定相应的连接类型； 板件与板件多选用螺纹联接、焊接、铆接或胶接； 杆件与杆件多选用螺纹联接或焊接； 轴与轮毂常选用键、花键联接或过盈连接； 轴与轴常采用联轴器或离合器连接。连接类型 动联接静联接螺纹联接螺纹联接键、花键、销联接键、花键、销联接成形联接成形联接弹性环联接弹性环联接过盈联接过盈联接铆接铆接焊接焊接粘接粘接可拆联接不可拆联接机械联接第五章 螺纹连接和螺旋传动51 螺纹螺纹52 螺纹连接的类型及标准联接件螺纹连接的类型及标准联接件53 螺纹连接的预紧螺纹连接的

2、预紧55 螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算57 螺栓的材料和许用应力螺栓的材料和许用应力58 提高螺栓连接强度的措施提高螺栓连接强度的措施59 螺旋传动螺旋传动54 螺纹连接的防松螺纹连接的防松56 螺栓组连接的设计螺栓组连接的设计潘存云教授研制一、螺纹的形成一、螺纹的形成d2螺旋线螺旋线：一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋：一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺螺 纹纹：一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通：一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。过圆柱体的轴线，就得到螺纹。

3、螺纹螺纹5-1 螺纹按螺纹的牙型按螺纹的牙型按螺纹的旋向按螺纹的旋向按螺旋线的根数按螺旋线的根数按回转体的内外表面按回转体的内外表面按螺旋的作用按螺旋的作用按母体形状按母体形状矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹螺纹的分类二、螺纹的分类二、螺纹的分类右旋螺纹、右旋螺纹单线螺纹、多线螺纹外螺纹内螺纹螺纹副连接螺纹传动螺纹螺旋传动圆柱螺纹、圆锥螺纹潘存云教授研制矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹1530330潘存云教授研制潘存云教授研制螺纹的牙型潘存云教授研制螺纹的旋向右旋左旋潘存云教授研制一般一般: n 4双线螺纹双线螺纹单线螺纹单线螺纹PSS = 2PPS

4、PS =Pn线螺纹线螺纹: S = n P潘存云教授研制螺旋线的根数沿一根螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿两根以上的等距螺沿一根螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿两根以上的等距螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹旋线形成的螺纹称为多线螺纹潘存云教授研制外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制螺旋副联接螺纹联接螺纹传动螺纹传动螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制螺旋的作用圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制管螺纹管螺纹母体形状(3) 中径中径d2 (D2) ：也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。和凸起宽

5、度相等。确定螺纹几何参数和配合性质的直径，确定螺纹几何参数和配合性质的直径，d2(d + d1)/2d1d2d(1) 大径大径d (D) ： 与外螺纹牙与外螺纹牙顶顶( 或内螺纹牙底或内螺纹牙底 )相重合的假想相重合的假想圆柱体的直径。圆柱体的直径。公称直径公称直径(2) 小径小径 d1 (D1) ：与外螺纹牙与外螺纹牙底底( (或内螺纹牙顶或内螺纹牙顶) )相重合的假想相重合的假想圆柱体的直径。圆柱体的直径。螺杆危险截面的螺杆危险截面的计算直径计算直径三、螺纹的主要几何参数三、螺纹的主要几何参数P/2P/2SP(4) 螺距螺距P ：相邻两牙在中径线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。对

6、应两点间的轴向距离。(5) 导程导程S：同一条螺旋线上的相邻同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距两牙在中径线上对应两点间的轴向距P PS = nP(6) 螺纹升角螺纹升角 ：中径中径 d d2 2 圆柱上，圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角面的夹角tg=d2 nP d2Sh (7) 牙型角牙型角 ：轴向截面内螺纹轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型相邻两侧边的夹角。(8) 牙侧角牙侧角 : 牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。 (9) 接触高度接触高度 h ：内外螺纹旋合内外螺纹旋合后，接触面的径向高度后，接触面的径向高度。三、螺

7、纹的主要几何参数v 同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为细牙螺纹。粗牙螺纹应用最广60v 细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高v 细牙螺纹的缺点：不耐磨，易滑扣。v 细牙螺纹的应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。Pd粗牙粗牙dP细牙细牙dP细牙细牙粗牙螺纹和细牙螺纹梯形螺纹：梯梯 形形锯齿形锯齿形30330v 为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角比三角形螺纹的要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生的间隙，应用较广。锯齿形螺纹的效率比梯形螺纹高，但只适合单向传动。锯齿形螺纹:常用于传动= 15= 3梯形螺纹和锯齿形螺纹潘存云教

8、授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制d dd d2 2d d1 1P P用螺纹密封的管用螺纹密封的管螺纹螺纹普通细牙螺纹普通细牙螺纹非螺纹密封管螺纹非螺纹密封管螺纹（圆柱管壁（圆柱管壁 = 55）用螺纹密封管螺纹用螺纹密封管螺纹（圆锥管壁（圆锥管壁 = 55）60圆锥管螺纹圆锥管螺纹公称直径公称直径-管子的公称通径管子的公称通径。强调与普通螺纹不同55 55 非螺纹密封的管非螺纹密封的管螺纹螺纹d dd d2 2d d1 1P P2管螺纹5-2 螺纹联接的类型及标准联接件1. 螺栓联接螺栓联接2. 螺钉联接螺钉联接3. 双头螺柱联接双头螺柱联接4. 紧定螺钉联接紧定螺钉联接一、一、

9、 螺纹联接的基本类型螺纹联接的基本类型螺栓连接潘存云教授研制潘存云教授研制eaal1 1l1 1可承受横向载荷。铰制孔螺栓（受剪螺栓）铰制孔螺栓（受剪螺栓）dd普通螺栓（受拉螺栓）普通螺栓（受拉螺栓）v 特点和应用：无需在被连接件上切制螺纹，使用不受被连接件材料的限制。构造简单，装拆方便，应用最广。适用可制通孔的场合。2. 双头螺柱连接v 特点和应用：座端旋入并紧定在被连接件之一的螺纹孔中，用于受结构限制不能使用螺栓或希望连接结构较紧凑的场合。潘存云教授研制潘存云教授研制v 特点和应用：螺钉联接结构简单，不用特点和应用：螺钉联接结构简单，不用螺母，而且有光整的外露表面，应用与螺母，而且有光整的

10、外露表面，应用与双头螺柱连接相似，但不宜经常拆装，双头螺柱连接相似，但不宜经常拆装，以免损坏被连接件的螺孔而修复困难。以免损坏被连接件的螺孔而修复困难。3. 螺钉连接潘存云教授研制紧定螺钉紧定螺钉3. 紧定螺钉连接v 特点和应用：旋入被连接件之一的螺纹孔中，其末端顶住另一被连接件的表面或相应的坑中，以固定两个零件的相对位置，并可传递不大的力和转矩。二、螺纹紧固件6. 6. 垫圈垫圈 5. 5. 螺母螺母 3. 3. 螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉2. 2. 双头螺柱双头螺柱1. 1. 螺栓螺栓螺螺纹纹紧紧固固件件4. 4. 专用螺纹联接专用螺纹联接v 螺纹紧固件大都有国家标准，设计时除有特殊要求

11、外，均应按标准选用潘存云教授研制螺栓的结构形式螺栓的结构形式LL0d六角头LdL0小六角头1. 螺栓dL0L1LL1 -座端长度座端长度L0 -螺母端长度螺母端长度2. 双头螺柱带退刀槽的螺柱带退刀槽的螺柱有腰杆的螺柱有腰杆的螺柱末端结构末端结构头部结构头部结构3. 螺钉、紧定螺钉潘存云教授研制地脚螺栓地脚螺栓 潘存云教授研制起吊螺钉起吊螺钉 T 型螺栓型螺栓 4. 专用螺纹连接件六角螺母六角螺母六角扁螺母六角扁螺母六角厚螺母六角厚螺母圆螺母圆螺母用于经常拆装易磨损之处。用于尺寸受限制之处。国标罗列有六十余种不同结构的螺母5. 螺母潘存云教授研制其它螺母：其它螺母：潘存云教授研制其它螺母：其它

12、螺母：平垫圈平垫圈薄平垫圈薄平垫圈A型平垫圈型平垫圈B型平垫圈型平垫圈斜垫圈斜垫圈弹簧垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈作用：作用：增加支撑面积以减小增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦伤表压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。面、防松。6. 垫圈v预紧力：大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，预紧力：大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。这个预加作用力称为预紧力。v预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，以防预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对

13、移动。止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对移动。 一、概述一、概述一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，这时螺纹联接受到预紧力的作用。对于重要的螺纹联接，应控制其预紧力，因为的大小对螺纹联接的可靠性，强度和密封均有很大影响。5-3 螺纹连接的预紧预紧力的确定原则 碳素钢螺栓：碳素钢螺栓：F0(0.6(0.60.7) s s A1合金钢螺栓：合金钢螺栓：F0 (0.5(0.50.6) s s A1A1 -危险截面积，危险截面积， A1 dd2 21 1/4/4v 注意：对于重要的连接，应尽可能采用注意：对于重要的连接，应尽可能采用 M12 的螺栓。的螺栓。v 通常规定，拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超

14、过其材料的通常规定，拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限屈服极限 s 的的80%。对于一般连接用的钢制螺栓连接的预。对于一般连接用的钢制螺栓连接的预紧力紧力F0，推荐按下列关系式确定：，推荐按下列关系式确定：v 预紧力的具体数值应根据载荷性质、连接刚度等具体工作条预紧力的具体数值应根据载荷性质、连接刚度等具体工作条件确定。件确定。fcrFftgdFTTT02021)(2)(22021tgdFTTT21TTTT1 克服螺纹副相对转动的阻力矩；克服螺纹副相对转动的阻力矩；T2 克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩；克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩；设预紧力为设预紧力为 F0 或预紧力（不受轴向载

15、荷） fc 摩擦系数。无润滑时取：摩擦系数。无润滑时取： fc =0.15rf 支撑面摩擦半径。支撑面摩擦半径。 rf =( dw + d0 ) / 4简化公式：简化公式： 适用于M10M60的粗牙螺纹， f=0.15, fc=0.15, T 0.2 F 0.2 F0 0 dF Fa aFa是由联接要求决定的，为了发挥螺栓的工作能力和保证预紧 可靠，应取：总力矩：总力矩：Td0ddw二、拧紧力矩潘存云教授研制测力矩扳手测力矩扳手F F定力矩扳手定力矩扳手通常螺纹联接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。L LS S1) 凭手感经验；凭手感经验；2) 测力矩扳手；测力矩扳

16、手；3) 定力矩扳手；定力矩扳手；4) 测定伸长量。测定伸长量。L LM ML LS S预紧力控制方法5-3 螺纹连接的防松v 螺纹连接件一般采用单线螺纹，螺纹升角小于螺旋副的当螺纹连接件一般采用单线螺纹，螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角，即自锁条件量摩擦角，即自锁条件 v，在静载荷和工作温度变化，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。不大时，不会自动松脱。v 螺栓联接松动的原因：受冲击、振动或变载荷作用；高温螺栓联接松动的原因：受冲击、振动或变载荷作用；高温或温度变化大时，材料发生蠕变和松弛。或温度变化大时，材料发生蠕变和松弛。v 防松的根本问题在于防止螺旋副发生相对转动。防松的根本问题

17、在于防止螺旋副发生相对转动。v 摩擦防松简单、方便。摩擦防松简单、方便。v 机械防松可靠、但不能重复使用。机械防松可靠、但不能重复使用。v防松的方法： 1. 摩擦防松：摩擦防松：使螺纹副间产生一个不随连接载荷变化的正压力，使连接总是有一个防止螺纹副相对转动的摩擦阻力5-3 螺纹联接的防松2. 机械防松：机械防松：利用一些简单的止动元件直接防止螺纹副的相对转动弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母开口销止动垫圈圆螺母止动垫圈3. 其他防松：其他防松：破坏螺纹副运动关系的防松串联钢丝弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母开口销与六角开槽螺母潘存云教授研制圆螺母用止动垫圈止动垫圈止动垫圈双连止动垫圈双连止动垫圈串联

18、钢丝串联钢丝串联钢丝实例，动画模拟11.5P用冲头冲用冲头冲23点点冲点防松法冲点防松法粘合法防松粘合法防松涂粘合剂涂粘合剂破坏螺旋副运动关系防松5-5 螺栓连接的强度计算v 当两零件用螺栓进行联接时，常常同时使用若干个螺当两零件用螺栓进行联接时，常常同时使用若干个螺栓，称为螺栓组。栓，称为螺栓组。v 对螺栓组而言，所受载荷可能包括轴向载荷、横向载对螺栓组而言，所受载荷可能包括轴向载荷、横向载荷、弯矩和扭矩等。荷、弯矩和扭矩等。v 对一具体螺栓而言，其受载的形式不外乎轴向力或横对一具体螺栓而言，其受载的形式不外乎轴向力或横向力。向力。v 静载下螺栓联接很少发生破坏，只有严重过载时才发静载下螺栓

19、联接很少发生破坏，只有严重过载时才发生破坏，且约生破坏，且约90%属于疲劳破坏。属于疲劳破坏。螺栓的失效形式螺栓杆螺纹部分发生螺栓杆螺纹部分发生断裂；断裂；设计准则设计准则是保是保证螺栓的静力或疲劳证螺栓的静力或疲劳拉伸强度。拉伸强度。v 受剪螺栓受剪螺栓v 受拉螺栓受拉螺栓螺栓杆和孔壁的贴合螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓面上出现压溃或螺栓杆被剪断；杆被剪断；设计准则设计准则是保证联接的挤压强是保证联接的挤压强度和螺栓的剪切强度。度和螺栓的剪切强度。从螺母支承面算起第从螺母支承面算起第一或第二圈螺纹处毁一或第二圈螺纹处毁坏的约占坏的约占65%，在光，在光杆与螺纹部分交界处杆与螺纹部分交界

20、处毁坏的约占毁坏的约占20%，在，在螺栓头与杆交界处毁螺栓头与杆交界处毁坏的约占坏的约占15%。65%20%15%受拉螺栓的破坏形式拉伸强度拉伸强度条件：条件：4/21dF式中式中: d1 螺纹小径，螺纹小径，mm 螺栓材料的许用拉应力，螺栓材料的许用拉应力，MPa F 工作拉力，工作拉力，N设计公式：设计公式：41Fd v 松螺栓连接装配时不须要拧紧，在连接承受工作载荷之前，松螺栓连接装配时不须要拧紧，在连接承受工作载荷之前，螺栓不受力。应用范围：拉杆、起重吊钩等螺栓不受力。应用范围：拉杆、起重吊钩等一、松螺栓连接强度计算二、紧螺栓连接强度计算1. 仅承受预紧力的紧螺栓连接仅承受预紧力的紧螺

21、栓连接2. 承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接3. 承受工作剪力的紧螺栓连接承受工作剪力的紧螺栓连接v 紧螺栓联接在装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，紧螺栓联接在装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，螺栓除受螺栓除受预紧力预紧力 F0 的拉伸而产生的拉伸而产生拉伸应力拉伸应力以外，还受螺纹以外，还受螺纹摩摩擦力矩擦力矩 T1的扭转而产生的的扭转而产生的扭转切应力扭转切应力，使螺栓处于拉伸和扭，使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态。因而，进行承受预紧力的紧螺栓强度计转的复合应力状态。因而，进行承受预紧力的紧螺栓强度计算时，应综合考虑拉伸应力和扭转切应力的作

22、用算时，应综合考虑拉伸应力和扭转切应力的作用右图为靠摩擦传递右图为靠摩擦传递横向力横向力 F 的受拉螺栓连的受拉螺栓连接，因只受到接，因只受到预紧力预紧力 F0 的作用，所以所需的作用，所以所需螺纹摩擦阻力矩为螺纹摩擦阻力矩为T1：4/210dF由此得相应的拉应力：由此得相应的拉应力：1. 仅承受预紧力的紧螺栓连接FFF0F02)(201dtgFTv切应力：切应力：16/3111dTWTT分母为抗剪截面系数16/2)(3120ddtgFv仅承受预紧力的紧螺栓连接05. 0tan ,08. 104. 1 ,17. 0tan12ddv对于对于 M10 M64 的普通螺纹的钢制螺栓，取的普通螺纹的钢

23、制螺栓，取可得：可得：5 . 0由于螺栓材料是塑性的，按照第四强度理论，可得螺栓预紧状由于螺栓材料是塑性的，按照第四强度理论，可得螺栓预紧状态下的态下的计算应力计算应力为：为：223ca4/3.1210dFca螺栓危险截面的螺栓危险截面的拉伸强度条件拉伸强度条件为：为：3 . 122)5 . 0(3注意事项v对于对于 M10M64 普通螺纹的钢制紧螺栓联接，在普通螺纹的钢制紧螺栓联接，在拧紧时，虽然同时承受拉伸和扭转的联合作用，拧紧时，虽然同时承受拉伸和扭转的联合作用，但在计算时，可以只考虑拉伸强度计算，并将预但在计算时，可以只考虑拉伸强度计算，并将预紧力增大紧力增大30%来考虑扭转的影响。来

24、考虑扭转的影响。v承受预紧力的螺栓连接，螺栓螺纹部分处于拉伸承受预紧力的螺栓连接，螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。与扭转的复合应力状态。潘存云教授研制潘存云教授研制当承受横向工作载荷时，当承受横向工作载荷时， 预紧力预紧力 F0 导致接合导致接合面所产生的摩擦力应大于横向载荷面所产生的摩擦力应大于横向载荷 F。即：。即：Ks-可靠性系数，常取可靠性系数，常取 Ks=1.11.3ifFKFs0 f-摩擦系数，对钢与铸铁，取摩擦系数，对钢与铸铁，取: f =0.10.15 i-结合面数结合面数 上图上图m=1,下图下图m=2若取若取 f =0.15， Ks=1.2, i=1, 则：则：F

25、0 8F结构尺寸大结构尺寸大FFFF/2F/2F0F0F0F0普通螺栓连接承受横向载荷的情况潘存云教授研制FF/2F/2改进措施：改进措施：b. 采用无间隙的铰制孔螺栓。采用无间隙的铰制孔螺栓。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制a. 采用键、套筒、销承担横向工作载荷采用键、套筒、销承担横向工作载荷。螺栓仅起连接作用v 工作载荷由接合面间的摩擦力承担，预紧力大，使螺工作载荷由接合面间的摩擦力承担，预紧力大，使螺栓的结构尺寸增大；栓的结构尺寸增大；v 在振动、冲击或变载荷作用下，摩擦力波动必导致连在振动、冲击或变载荷作用下，摩擦力波动必导致连接的可靠性降低；接的可靠性降低；v 用各种减载零

26、件承担横向载荷，螺栓仅保证联接，不用各种减载零件承担横向载荷，螺栓仅保证联接，不再承载；再承载；v 具有减载零件的紧螺栓连接，其连接强度按减载零件具有减载零件的紧螺栓连接，其连接强度按减载零件的剪切、挤压强度条件计算。的剪切、挤压强度条件计算。2.承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接v承受轴向静载荷的紧螺栓联接承受轴向静载荷的紧螺栓联接载荷方向与螺栓轴向一致载荷方向与螺栓轴向一致,螺栓受螺栓受载前需预紧，受载前后受力不同载前需预紧，受载前后受力不同.螺栓内部危险截面上同样既有拉螺栓内部危险截面上同样既有拉应力应力，又有扭转剪应力，又有扭转剪应力.受力特点受力特点设计公式设计公式: :4/3 . 1

27、212dF3 . 1421Fd拉伸强度拉伸强度条件条件: :F2为螺栓受载后所受的轴向总拉力为螺栓受载后所受的轴向总拉力(N),潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制受载受载变形变形特别注意，轴向载荷：特别注意，轴向载荷：F2 F0+F加预紧力加预紧力 F0 后：后：v 被联接件受压缩短被联接件受压缩短 m加工作载荷加工作载荷 F 后后:v 螺栓总伸长量增加为螺栓总伸长量增加为: b + v 总拉力为：总拉力为：v 被联接件压缩量减少为：被联接件压缩量减少为： m - v 残余预紧力减少为：残余预紧力减少为： F1 很显然很显然: F1 0，值可按经验数据选取，值可按经验数据

28、选取4/3.1212dFca3.1421Fd(3) 对于受变载的螺栓，还要校核疲劳强度对于受变载的螺栓，还要校核疲劳强度当工作拉力在当工作拉力在0F之间变化时，螺栓所受总拉力在之间变化时，螺栓所受总拉力在 F0 F2 之间之间变化。变化。F2 F0 m bF 若不考虑摩擦力矩的影响，有：若不考虑摩擦力矩的影响，有：4/212maxdF最大拉应力：4/210mindF最小拉应力：21minmax22dFCCCmbba应力幅：承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接DI min =const , 应力工作点应力工作点M落在落在ODG I区域内，区域内，依据疲劳强度理论有：依据疲劳强度理论有：SKKS)2)

29、()(2minamin1tc-ca其中其中: -材料特性系数材料特性系数minM-1e-1amOCAS GMM3K -综合影响系数综合影响系数S -安全系数安全系数-1tc -螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限。螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限。承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接这种连接是利用铰制孔用螺栓抗剪切来承这种连接是利用铰制孔用螺栓抗剪切来承受载荷的。螺栓杆与孔壁之间无间隙，接受载荷的。螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压。在连接结合面处，螺栓杆触表面受挤压。在连接结合面处，螺栓杆则受剪切。则受剪切。v F螺栓所受的工作剪力，单位为螺栓所受的工作剪力，单位为 N；Lminmin铰制孔螺栓铰制

30、孔螺栓F FF Fd0v d0螺栓剪切面的直径螺栓剪切面的直径 (可取螺栓孔直径可取螺栓孔直径)，单位为单位为 mm；v Lmin螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度；单螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度；单位为位为 mm；3. 承受工作剪力的紧螺栓连接受力特点受力特点3.承受工作剪力的紧螺栓连接螺杆表面的挤压应力如左图，它与表面加工、螺杆表面的挤压应力如左图，它与表面加工、杆孔配合及零件变形有关，通常计算时按均匀杆孔配合及零件变形有关，通常计算时按均匀规律分布，规律分布，螺栓杆与孔壁的挤压强度条件螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：为：工作时螺栓在连接结合面处受剪，并与被连接工作时螺栓在连接结合面处受剪，并与被

31、连接件孔壁相互挤压，螺栓的预紧力和摩擦力忽略件孔壁相互挤压，螺栓的预紧力和摩擦力忽略不计，不计，螺栓杆的剪切强度条件螺栓杆的剪切强度条件为：为：Pmin0PLdF 204dF动画模拟动画模拟螺栓受剪5-6 螺栓组连接的设计v大多数机器的螺纹连接件都是成组使用的；大多数机器的螺纹连接件都是成组使用的；v螺栓组连接设计包括两个内容：螺栓组连接设计包括两个内容：螺栓的数目及布置形式；螺栓的数目及布置形式；螺栓联接的结构尺寸。螺栓联接的结构尺寸。v对不重要的连接，用类比法确定螺栓尺寸，不需对不重要的连接，用类比法确定螺栓尺寸，不需强度校核；强度校核；v对于重要的连接，根据工作载荷分析各螺栓的受对于重要

32、的连接，根据工作载荷分析各螺栓的受力情况，找出受力最大的螺栓进行强度校核。力情况，找出受力最大的螺栓进行强度校核。一、螺栓组连接的结构设计1) 为了便于加工制造和对称布置螺栓，保证连接结合面受力为了便于加工制造和对称布置螺栓，保证连接结合面受力均匀，通常连接结合面的几何形状都设计成轴对称的简单均匀，通常连接结合面的几何形状都设计成轴对称的简单几何形状几何形状 圆形 圆环形 矩形 矩形框 三角形 2) 螺栓布置应使各螺栓的受力合理螺栓布置应使各螺栓的受力合理v 对于铰制孔用螺栓连接，不要在平衡于工作载荷的方向对于铰制孔用螺栓连接，不要在平衡于工作载荷的方向上成排地布置个以上的螺栓，以免载荷分布过

33、于不均上成排地布置个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均一、螺栓组连接的结构设计潘存云教授研制FF潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制合理合理不合理不合理! !v 当螺栓连接弯距或转距时，应使螺栓的位置适当靠近联接当螺栓连接弯距或转距时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减少螺栓的受力。接合面的边缘，以减少螺栓的受力。一、螺栓组连接的结构设计一、螺栓组连接的结构设计v 当同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，采用抗剪零件来当同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，采用抗剪零件来承受横向载荷。承受横向载荷。dhD3) 螺栓的排列应有合理的间距、边距，以保证扳手空间螺栓的排列应有

34、合理的间距、边距，以保证扳手空间6060 CCEE6060 扳手空间的尺寸见有关标准。扳手空间的尺寸见有关标准。A AB Bv 对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接。螺栓的间对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接。螺栓的间距不大于表距不大于表5-4所推荐的取值。所推荐的取值。一、螺栓组连接的结构设计4) 为了便于在圆周上钻孔时的分度和画线，通常分布在同一为了便于在圆周上钻孔时的分度和画线，通常分布在同一圆周上的螺栓数目取成：圆周上的螺栓数目取成：4、6、8等偶数等偶数5) 同一螺栓组中的螺栓的材料、直径、长度应相同。同一螺栓组中的螺栓的材料、直径、长度应相同。6) 避免螺栓承受附加的弯曲载荷

35、。避免螺栓承受附加的弯曲载荷。一、螺栓组连接的结构设计采用凸台或沉孔结构采用凸台或沉孔结构切削加工支承面切削加工支承面支承面不平支承面不平保证被连接件、螺母和螺栓头支承面平整，并与螺栓轴线相互保证被连接件、螺母和螺栓头支承面平整，并与螺栓轴线相互垂直。对于在铸、锻件等的粗糙表面上安装螺栓时，应制成凸垂直。对于在铸、锻件等的粗糙表面上安装螺栓时，应制成凸台或沉头座。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈等。台或沉头座。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈等。支承面倾斜支承面倾斜采用斜垫圈采用斜垫圈一、螺栓组连接的结构设计v受力分析的目的：受力分析的目的：v受力分析时所作假设：受力分析时所作假设：c

36、)c)受载后连接接合面仍保持为平面（受载后连接接合面仍保持为平面（被连接件为刚体，螺被连接件为刚体，螺栓为弹性体，且螺栓的应变不超出弹性范围栓为弹性体，且螺栓的应变不超出弹性范围) )b)b)螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合；螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合；二、螺栓组连接的受力分析根据连接的结构和受载情况，求出受力最大的螺栓及其所根据连接的结构和受载情况，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以便进行螺栓联接的强度计算。受的力，以便进行螺栓联接的强度计算。a) 所有螺栓的材料、直径、长度（所有螺栓的材料、直径、长度（螺栓的拉伸强度和剪切螺栓的拉伸强度和剪切强度强度）和预紧力均相同；）和

37、预紧力均相同； v受力分析的类型：受力分析的类型：受转矩受转矩受横向载荷受横向载荷受轴向载荷受轴向载荷受倾覆力矩受倾覆力矩M二、螺栓组连接的受力分析v受力特点：受力特点：F过螺栓组的形心过螺栓组的形心1.受横向载荷F的螺栓组连接v两种承载方式两种承载方式 ：普通螺栓普通螺栓 铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓 （摩擦力承载）（摩擦力承载）- -求预紧力求预紧力 （螺栓受剪）（螺栓受剪） - -求剪力求剪力 形心1.受横向载荷F的螺栓组连接式中：式中： z 为螺栓数目为螺栓数目 F横向总载荷横向总载荷zFF（1）铰制孔用螺栓）铰制孔用螺栓 对于铰制孔用螺栓连接，靠螺栓受剪和螺栓与孔壁相互对于铰制孔用螺栓连

38、接，靠螺栓受剪和螺栓与孔壁相互挤压产生的变形来传递横向载荷，每个螺栓所受的横向挤压产生的变形来传递横向载荷，每个螺栓所受的横向工作剪力为：工作剪力为：铰制孔螺栓铰制孔螺栓1.受横向载荷F的螺栓组连接螺栓只受预紧力，靠结合面的摩擦来传递横向载荷。按螺栓只受预紧力，靠结合面的摩擦来传递横向载荷。按预紧后接合面间所产生的最大摩擦力必须大于或等于横预紧后接合面间所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷的要求，有：向载荷的要求，有：FKzifFS0fziFKFS0或或其中：其中： Ks 为防滑系数，设计中可取为防滑系数，设计中可取 Ks =1.11.3； f 为结合面的摩擦系数；为结合面的摩擦系数； i

39、 为结合面数。为结合面数。（2）普通螺栓联接）普通螺栓联接 潘存云教授研制潘存云教授研制O采用普通螺栓和铰制孔用螺栓组成的螺栓组受转矩时的受力情况是不同的。TKfrFfrFfrFsz02010 是靠连接预紧后在接合面间产生的摩是靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩擦力矩来抵抗转矩T。由于各螺栓预紧力相同，则各螺栓连由于各螺栓预紧力相同，则各螺栓连接处产生的摩擦力均相等，且假设此摩接处产生的摩擦力均相等，且假设此摩擦力集中作用在螺栓中心处；擦力集中作用在螺栓中心处；根据底板力矩平衡条件及连接强度条根据底板力矩平衡条件及连接强度条件：件：ziirfTKF1S0Tr1f F0f F0r22

40、. 受转矩的螺栓组连接(1) 采用普通螺栓：采用普通螺栓：螺栓组受转矩TrFrFrFzz2211各螺栓所受横向工作剪力和该螺栓轴线到螺栓各螺栓所受横向工作剪力和该螺栓轴线到螺栓组对称中心组对称中心O的连线相垂直。忽略连接中的预的连线相垂直。忽略连接中的预紧力和摩擦力，根据紧力和摩擦力，根据板的静力平衡条件板的静力平衡条件，有：，有：maxmax2211rFrFrFrFzzZiirTrF12maxmax(2) 采用铰制孔用螺栓：采用铰制孔用螺栓：根据根据螺栓变形协调条件螺栓变形协调条件，螺栓的剪切变形量，螺栓的剪切变形量与其中心至底板中心的距离成正比，因螺栓与其中心至底板中心的距离成正比，因螺栓

41、剪切刚度相同，各螺栓的剪力与该距离成正剪切刚度相同，各螺栓的剪力与该距离成正比，即：比，即：得出：得出：1，4，5，8四个螺栓受力最大四个螺栓受力最大若作用在螺栓组上轴向总载荷若作用在螺栓组上轴向总载荷F F作用线与螺栓轴线平行，并作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心，则各个螺栓受载相同，每个螺栓所通过螺栓组的对称中心，则各个螺栓受载相同，每个螺栓所受轴向工作载荷为：受轴向工作载荷为：通常，各个螺栓还承受预紧力通常，各个螺栓还承受预紧力 F0 的作的作用，当联接要有保证的残余预紧力为用，当联接要有保证的残余预紧力为 F1 时，每个螺栓所承受的总拉力时，每个螺栓所承受的总拉力 F2 为：

42、为：zFF3. 受轴向载荷的螺栓组连接12FFFp潘存云教授研制DFFF潘存云教授研制潘存云教授研制倾覆力矩倾覆力矩 M 作用在连接接作用在连接接合面的一个对称面内，底合面的一个对称面内，底板在承受倾覆力矩之前，板在承受倾覆力矩之前，螺栓已被拧紧并承受预紧螺栓已被拧紧并承受预紧力力 F0 且被拉伸，地基有均且被拉伸，地基有均匀的压缩。在作用匀的压缩。在作用 M 后，后，接触面绕接触面绕O-O线转动一个线转动一个角度，左边的地基被放松，角度，左边的地基被放松，而螺栓被进一步拉伸；右而螺栓被进一步拉伸；右边的螺栓被放松，而地基边的螺栓被放松，而地基被进一步压缩。被进一步压缩。F1F0 F0 p (

43、 F 0引起引起)F2mp2( F1m引起引起)p1( F1引起引起)LiLmaxOOxxOMM4. 受倾覆力矩的螺栓组连接4.受倾覆力矩的螺栓组连接ziiizzLFLFLFLFM12211maxmax2211LFLFLFLFzz如图所示，在如图所示，在M作用下底板的受力情况，根据作用下底板的受力情况，根据底板的静力平衡条件底板的静力平衡条件，有：，有：根据根据螺栓变形协调条件螺栓变形协调条件及螺栓拉伸刚度相同，及螺栓拉伸刚度相同，可得：可得：故螺栓所受的最大工作载荷为：故螺栓所受的最大工作载荷为：ziiLMLF12maxmax显然，最远的显然，最远的1、10两个螺栓受力最大两个螺栓受力最大螺

44、栓组受倾覆力矩0maxPPWMAzF00minPWMAzF螺栓的总拉力：螺栓的总拉力：maxmbb02FCCCFF为防止结合面受压最大处被压碎或受压最小处出现间隙，要求：为防止结合面受压最大处被压碎或受压最小处出现间隙，要求：直接引用前面的结论4.受倾覆力矩的螺栓组连接注意事项v 计算时假定底板是刚性的，倾转时不变形，仍保持为平计算时假定底板是刚性的，倾转时不变形，仍保持为平面；地基和螺栓则是弹性的。同时假定底板在受到倾覆面；地基和螺栓则是弹性的。同时假定底板在受到倾覆力矩作用时，将绕对称轴线力矩作用时，将绕对称轴线 o-o 倾转；倾转；v Fmax 只是受力最大的螺栓中的工作载荷，螺栓的总载

45、荷只是受力最大的螺栓中的工作载荷，螺栓的总载荷应为应为 F2=Fmax+F1，设计时应按，设计时应按 F2 来计算螺栓所需的最小来计算螺栓所需的最小直径；直径；v 为防止接合面受压最大处被压碎或受压最小处出现间隙，为防止接合面受压最大处被压碎或受压最小处出现间隙，应检查受载后的地基接合面压应力的最大值不超过允许应检查受载后的地基接合面压应力的最大值不超过允许值，最小值不小于零，即值，最小值不小于零，即 pmax= p+ pmax p pmin= p- pmin 0 注意事项v 实际上，螺栓组所受的工作载荷常是以上四种简单受力实际上，螺栓组所受的工作载荷常是以上四种简单受力状态的不同组合。状态的

46、不同组合。v 一般地，对普通螺栓，可按轴向载荷或（和）倾覆力矩一般地，对普通螺栓，可按轴向载荷或（和）倾覆力矩确定螺栓的工作拉力；按横向载荷或（和）转矩确定联确定螺栓的工作拉力；按横向载荷或（和）转矩确定联接所需的预紧力，然后求出螺栓的总拉力；接所需的预紧力，然后求出螺栓的总拉力；v 对铰制孔用螺栓，则按横向载荷或（和）转矩确定螺栓对铰制孔用螺栓，则按横向载荷或（和）转矩确定螺栓的工作剪力，求得受力最大的螺栓及其所受的剪力后，的工作剪力，求得受力最大的螺栓及其所受的剪力后，再进行单个螺栓联接强度的计算。再进行单个螺栓联接强度的计算。v 强度式强度式43 . 1212dFca一、螺纹联接件一、螺

47、纹联接件材料材料p 螺栓、螺柱、螺钉常用材料：螺栓、螺柱、螺钉常用材料：（Q215、10）低碳钢、（）低碳钢、（Q235、35、45）中碳钢；）中碳钢；p 特殊用途特殊用途( (防磁、导电防磁、导电):): 特殊钢、铜合金、铝合金等。特殊钢、铜合金、铝合金等。p 冲击振动场合用：冲击振动场合用：低合金钢、合金钢如：低合金钢、合金钢如：15Cr、40Cr、 30CrMnSi等等p 垫圈垫圈：Q235、15、 35弹簧垫圈弹簧垫圈： 65Mn 5-7 螺栓的材料和许用应力螺栓、螺柱、螺钉的性能等级v 螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为9级。级。v 作为标准零件，螺纹连接件

48、是按其性能等级选用的。对于一作为标准零件，螺纹连接件是按其性能等级选用的。对于一定性能等级的螺纹连接件应具备一定的强度极限。定性能等级的螺纹连接件应具备一定的强度极限。3.6 4.6 4.8 5.6 58 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9B/10010s/B螺母的性能等级螺母的性能等级分为 7 级。 4 5 6 8 9 10 12v一般用途：通常选用一般用途：通常选用4.8级左右的螺栓；级左右的螺栓；v重要场合：要选用高的性能等级，如在压力容器中常重要场合：要选用高的性能等级，如在压力容器中常采用采用 8.8 级的螺栓；级的螺栓；v螺母的性能等级应不低于与其相配螺栓的性能等级。螺母的

49、性能等级应不低于与其相配螺栓的性能等级。选用原则：选用原则：螺纹连接件的许用应力与载荷性质螺纹连接件的许用应力与载荷性质( (静、变载荷静、变载荷) )、装配情况、装配情况( (松、紧联接松、紧联接) )、材料、结构尺寸有关。、材料、结构尺寸有关。许用拉应力：许用拉应力： 许用挤压应力：许用挤压应力： SsSsPsPS-被连接件为钢被连接件为钢PBPS-被连接件为铸铁被连接件为铸铁S S, , Sp-安全系数，其取值详见下页表。安全系数，其取值详见下页表。二、螺纹连接件的许用应力许用切应力：许用切应力： 潘存云教授研制表表5-10 5-10 螺栓联接的安全系数螺栓联接的安全系数S S 碳素钢碳

50、素钢 54 42.5 2.52 碳素钢碳素钢 12.58.5 8.5 8.512.5 M6M16 M16M30 M30M60 M16M16 M16 M30 M30M60不控制不控制预紧力预紧力的计算的计算控制预控制预紧力的紧力的计算计算受载类型受载类型 静载荷静载荷 变载荷变载荷松螺栓联接松螺栓联接 1.21.7合金钢合金钢 5.75 53.4 3.43 合金钢合金钢 106.8 6.8 6.810 1.2 1.5 1.2 1.5(Sa=2.54 )钢：钢：S=2.5， Sp= 1. 25， 钢：钢：S=3.55， Sp= 1. 5铸铁：铸铁：Sp=2.02.5， 铸铁：铸铁： Sp= 2.5

51、3铰制孔用铰制孔用螺栓联接螺栓联接受轴受轴向及向及横向横向载荷载荷的普的普通螺通螺栓联栓联接接紧紧螺螺栓栓联联接接5-8 提高螺栓连接强度的措施v 对螺纹连接，希望的失效形式是对螺纹连接，希望的失效形式是螺杆断裂螺杆断裂，而不是，而不是螺母脱螺母脱扣扣（前者突然发生，容易发现，后者逐渐发生，很难发（前者突然发生，容易发现，后者逐渐发生，很难发现），所以，螺栓连接的强度主要取决于螺栓的强度。现），所以，螺栓连接的强度主要取决于螺栓的强度。v 提高螺纹连接强度的措施通常从以下两个方面考虑：提高螺纹连接强度的措施通常从以下两个方面考虑：（一）降低影响螺栓疲劳强度的应力幅；（一）降低影响螺栓疲劳强度的

52、应力幅；（二）改善螺纹牙上载荷分布不均的现象；（二）改善螺纹牙上载荷分布不均的现象；（三）减小应力集中的影响；（三）减小应力集中的影响；（四）采用合理的制造工艺方法。（四）采用合理的制造工艺方法。一、降低影响螺栓强度的应力幅一、降低螺栓总拉力一、降低螺栓总拉力 F2 的变化范围的变化范围轴向工作载荷轴向工作载荷 F 的变化范围的变化范围: 0 F，总拉力，总拉力 F2 的变化范围为：的变化范围为：Cb+ CmCbF0 F0 +F Cb 或或 Cm F2 变化范围变化范围 F 潘存云教授研制潘存云教授研制F0 m b措施一：措施一：降低螺栓刚度（降低螺栓刚度（ Cb Cb , b Cm , m

53、m ） F F F1 F2 F2F F m F1虽然F = =FF F强调残余预紧力减小但有F F强调残余预紧力减小F = =F前两种措施会导致残余预紧力减小，使密封性能降低。为保证可靠工作，可适当增大预紧力。F2F F F1 b F0 m bF F F1 F2 降低螺栓总拉力降低螺栓总拉力 F2 的变化范围的变化范围降低螺栓总拉力降低螺栓总拉力 F2 的变化范围的变化范围措施三：措施三：综合措施（综合措施（ Cb Cm , F0 F0 ）bF0m F = =F， F1 = =F 1F FFF1FF0 bF F F1 F2 m 采用柔性结构：加采用柔性结构：加弹性元件弹性元件、或采用、或采用柔

54、性螺栓柔性螺栓。因密封采用软垫片将降低被联接件的刚度，这时可采用 v 减小螺栓刚度的方法减小螺栓刚度的方法降低应力幅的措施有密封要求时，采用有密封要求时，采用金属薄垫片金属薄垫片；或者采用；或者采用 O 型密封圈型密封圈v 增大被连接件刚度的方法增大被连接件刚度的方法降低应力幅的措施二、改善螺纹牙上载荷分布不均的现象v改变螺栓受力形式：减少变载和振动；改变螺栓受力形式：减少变载和振动；v使各圈螺纹受力均匀：加厚螺母、悬置螺母、使各圈螺纹受力均匀：加厚螺母、悬置螺母、内斜螺母、环槽螺母、钢丝螺套；内斜螺母、环槽螺母、钢丝螺套；v采用减载结构：减载销、减载套筒、减载键；采用减载结构：减载销、减载套

55、筒、减载键；v避免偏载：采用球面垫圈、斜面垫圈、凸台、避免偏载：采用球面垫圈、斜面垫圈、凸台、沉头座、腰环或细长螺栓。沉头座、腰环或细长螺栓。加厚螺母v 螺纹连接受载时螺栓受拉螺纹连接受载时螺栓受拉伸，外螺纹的螺距增大；伸，外螺纹的螺距增大；螺母受压缩，内螺纹的螺螺母受压缩，内螺纹的螺距减小。约有距减小。约有 1/3 的载荷的载荷集中在第一圈，第八圈以集中在第一圈，第八圈以后的螺纹牙几乎不承受载后的螺纹牙几乎不承受载荷。因此，采用螺纹牙圈荷。因此，采用螺纹牙圈数过多的数过多的加厚螺母，并不加厚螺母，并不能提高联接的强度能提高联接的强度。均载螺母悬置螺母环槽螺母内斜螺母均载螺母三、减小应力集中的

56、影响v减少应力集中包括减少螺纹应力集中（圆角与减少应力集中包括减少螺纹应力集中（圆角与卸载结构）、采用冷镦螺栓头和滚压螺纹、进卸载结构）、采用冷镦螺栓头和滚压螺纹、进行热处理等。行热处理等。v设计、制造和装配上应力求避免螺纹连接产生设计、制造和装配上应力求避免螺纹连接产生附加弯曲应力，以免严重降低螺栓的强度附加弯曲应力，以免严重降低螺栓的强度采用较大圆角或卸载结构降低应力集中r=0.2dr0.2dr10.15d ; r21.0d ; h0.5a) 加大圆角b) 卸载槽c) 卸载过渡结构 螺栓上的螺纹（特别是螺纹的收尾）、螺栓头和螺栓杆的过渡处以及螺栓螺栓上的螺纹（特别是螺纹的收尾）、螺栓头和螺

57、栓杆的过渡处以及螺栓横截面积发生变化的部位，都要产生应力集中。为减少应力集中，可以横截面积发生变化的部位，都要产生应力集中。为减少应力集中，可以采用较大的圆角和卸载结构，或将螺纹收尾改为退刀槽等特殊结构。采用较大的圆角和卸载结构，或将螺纹收尾改为退刀槽等特殊结构。承受横向载荷的减载元件减载销减载销减载套筒避免偏载四、采用合理的制造工艺方法v冷镦和滚压工艺冷镦和滚压工艺不仅可降低应力集中，不切断材不仅可降低应力集中，不切断材料纤维，使金属流线走向合理，而且有冷作硬化料纤维，使金属流线走向合理，而且有冷作硬化的效果，使表层留有残余应力。因而，滚压螺纹的效果，使表层留有残余应力。因而，滚压螺纹比切削

58、螺纹的疲劳强度提高比切削螺纹的疲劳强度提高3040%。如果热处理。如果热处理后再滚压，则可提高后再滚压，则可提高70100%。例题 图示为一固定在钢制图示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架。立柱上的铸铁托架。2 . 0, 2 . 1,15. 0,235,50, 3, 4,48002110cccKfMpSZNPsas已知：解：解： 螺栓组受力螺栓组受力 在在p 的作用下，螺栓组承受以下载荷：的作用下，螺栓组承受以下载荷： 轴向力：轴向力： sin1pp 横向力：横向力： cos2pp 翻转力矩：翻转力矩： 15016021ppM1）轴向力）轴向力P1作用下各螺栓所受拉力相同作用下各螺栓所受拉力相同4

59、1pFa2）在翻转力矩作用下，上面两个螺栓受载最大且相）在翻转力矩作用下，上面两个螺栓受载最大且相 同同2max1404140MF 总工作载荷：总工作载荷： maxFFFa3）在横向载荷）在横向载荷P2作用下，底板不滑移。作用下，底板不滑移。21pKmzfFs22120pKFcccFmzfsa4）螺栓所受的总拉力）螺栓所受的总拉力 确定螺栓直径（选螺栓的材料、定性能等级）确定螺栓直径（选螺栓的材料、定性能等级） 由强度条件由强度条件 2123 . 14dF 求求d1，选参数。，选参数。 FcccFF211025-9 螺旋传动螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传螺旋传动是利用螺杆和螺母组

60、成的螺旋副来实现传动要求的，主要用于将回转运动转变为直线运动，动要求的，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。同时传递运动和动力。螺旋传动的运动形式螺杆转动，螺母移动。螺杆转动，螺母移动。车床丝杠、刀架的移动机构车床丝杠、刀架的移动机构螺母转动，螺杆移动螺母转动，螺杆移动。结构复杂，很少用。结构复杂，很少用。螺母固定，螺杆转动并移动螺母固定，螺杆转动并移动。螺旋压力机及千斤顶；。螺旋压力机及千斤顶；螺杆固定，螺母转动并移动。螺杆固定，螺母转动并移动。钻床工作台；钻床工作台；调整螺旋调整螺旋静压螺旋静压螺旋类类型型按用按用途分途分传力螺旋传力螺旋传导螺旋传导螺旋滑动螺旋滑动螺旋滚