机械设计基础螺纹联接分解实用教案

1、1 联接(lin ji)的概念 联接的概念：指联接件与被联接件的组合。 联接的分类：可拆卸联接和不可拆卸联接。 螺纹联接的特点：结构简单、形式多样、联接可靠、拆装方便、易于批量生产、成本低廉、能满足各种( zhn)不同规格要求。第1页/共26页第一页，共27页。第2页/共26页第二页，共27页。2 螺纹(luwn)的主要参数及分类一、螺纹的形成(xngchng) 如用一个三角形K沿螺旋线运动并使K平面始终通过圆柱体轴线YY-这样就构成了三角形螺纹。同样改变平面图形K，可得到矩形、梯形、锯齿形、管螺纹yyKddLyyKddLyyKddLyyKddL第3页/共26页第三页，共27页。二、螺纹的主要

2、参数：1）外径（大径）d（D）与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱 面直径，亦称公称直径2）内径（小径）d1(D1) 与外螺纹牙底相重合的假想圆柱 面直径3）中径d2 在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱4）螺 距 P 相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应(duyng)两点间 的轴向距离d2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lh第4页/共26页第四页，共27页。5）导程（S）同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离。6）线 数 n 螺纹螺旋线数目，

3、一般为便于制造(zhzo)n4 螺距、导程、线数之间关系：S=nP 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 螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角9）牙型斜角螺纹牙的侧边与螺纹轴线垂直平面的夹角第5页/共26页第五页，共27页。三、常用螺纹及分类(fn li)机械制造中常用螺纹：联接（三角）螺纹和传动螺纹。联接螺纹（三角）：普通螺纹、英制普通螺纹、英制管螺纹。传动螺纹：矩形、梯形、锯齿形螺纹。第6页/共26页第六页，共27页。第7页/共26页第七页，共27页。第二节 螺纹联接基本(jbn)类型及螺纹联接件 基本类型：螺栓联接(lin ji)（受拉、受剪）；螺柱

4、联接(lin ji)；螺钉联接(lin ji)；紧定螺钉联接(lin ji)。dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)1、螺栓联接 a.普通螺栓联接被联接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许(bx)消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。第8页/共26页第八页，共27页。 b.精密螺栓联接(lin ji)装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制孔螺栓联接(lin ji)。dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)d

5、l1d0a(a)(b)第9页/共26页第九页，共27页。 c、 双头螺栓联接螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端(ydun)旋入被联接件，另一端(ydun)配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1第10页/共26页第十页，共27页。 d、螺钉(ludng)联接适于被联接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经常装拆，一端有螺钉(ludng)头，不需螺母，适于受载较小情况。 (b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1第11页/共26页第十一页，共27

6、页。e.紧定螺钉联接拧入后，利用杆末端(m dun)顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。(a)(b)(a)(b)(a)(b)(a)(b)特殊联接(lin ji)：地脚螺栓联接(lin ji) , 吊环螺钉联接(lin ji)第12页/共26页第十二页，共27页。二、螺纹联接件：螺钉、螺栓、（螺钉与螺栓区别要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹）螺柱、螺母(lum)、垫圈等。三、螺纹联接件材料：钉、栓、柱、母常温下用普通碳素钢和优质碳素钢；高温下用高强度耐热合金钢；平垫圈常用Q215、Q235、15、35号钢；弹簧垫圈用65Mn钢。第13页/共26页第

7、十三页，共27页。 第三节 螺栓(lushun)联接的预紧和防松 螺栓的预紧：目的增强联接的紧固性或紧密性及防松能力；方法重要联接用测力矩扳手、一般凭经验控制。 预紧力Q的控制： 测力矩板手测出预紧力矩，如左图 定力矩板手达到(d do)固定的拧紧力矩T时,弹簧受压将自动打滑，如右图 测量预紧前后螺栓伸长量精度较高 第14页/共26页第十四页，共27页。12图4-12 测力矩扳手123412图4-12 测力矩扳手123412图4-12 测力矩扳手123412图4-12 测力矩扳手1234测力矩(l j)板手定力矩(l j)板手第15页/共26页第十五页，共27页。 螺栓的防松：1）自锁性；2）

8、松退的原因在变应力作用和高温下材料的儒变；3）防松目的增强联接的紧固性或紧密性；4）防松方法靠摩擦力防松、机械放松、永久性防松。 防松办法及措施(cush): 1）摩擦防松 双螺母、弹簧垫圈、 尼龙垫圈、自锁螺母等 上螺母螺栓下螺母上螺母螺栓下螺母第16页/共26页第十六页，共27页。自锁螺母螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧2）机械防松： 开槽螺母与开口销，圆螺母与止动 垫 圈 ( d i n qun)，弹簧垫片，轴用带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等弹簧(tnhung)垫圈第17页/共26页第十七页，共27页。3）永久防松：端铆、冲点、点

9、焊4）化学(huxu)防松粘合 开槽螺母(lum)与开口销圆螺母与止动垫圈(din qun)串联钢丝第18页/共26页第十八页，共27页。 第四节 螺栓(lushun)联接的设计 一、螺栓、螺母的机械性能等级： 螺栓、螺母的机械性能等级代号：由表示公称抗拉强度和屈强比两部分数字组成，中间用小数点隔开。例4.8。二、螺栓联接的失效(sh xio)形式和设计依据： 针对不同零件的不同失效(sh xio)形式，分别拟定其设计计算方法，则失效(sh xio)形式是设计计算依据和出发点。1、失效(sh xio)形式和原因a）失效(sh xio)形式 工程中螺栓联接多数为疲劳失效(sh xio)受拉螺栓螺

10、栓杆和螺纹可能发生塑性变形或断裂受剪螺栓螺栓杆和孔壁间可能发生压溃或被剪断静载荷下塑变和断裂；变载荷下疲劳断裂；常拆、低精度、小尺寸的螺纹主要是脱扣。b）失效(sh xio)原因：应力集中应力集中促使疲劳裂纹的发生和发展过程第19页/共26页第十九页，共27页。第20页/共26页第二十页，共27页。三、螺栓连接的设计计算：螺栓联接的设计计算步骤：1、确定单个螺栓承受的最大载荷；2、选择合适(hsh)的螺纹联接件的性能等级和安全系数；3、确定螺栓的公称直径d和螺栓个数z；4、验算螺栓强度，若强度不够，则应修改原确定的d和z，直到强度足够为止。（1）松螺栓联接：在装配时不需要把螺母拧紧的螺纹连接。

11、第21页/共26页第二十一页，共27页。一松螺栓(lushun)联接二（1）松螺栓(lushun)联接：在装配时三不需要把螺母拧紧的螺纹连四接。五例3-1：六（2）受轴向工作载荷的紧螺栓(lushun)连接F第22页/共26页第二十二页，共27页。二、紧螺栓联接工作前有预紧力Q1、受轴向工作载荷的紧螺栓连接(linji)（右图0例3-2：2、横向载荷的紧螺栓联接计算主要防止被联接件错动 QpQpQpQpQpQpQpQpFbmbm第23页/共26页第二十三页，共27页。2、横向载荷的紧螺栓联接计算主要防止被联接件错动 1）普通螺栓联接特点：杆孔间有间隙，靠拧紧的正压力产生摩擦力来传递外载荷。2）

12、铰制孔螺栓联接防滑动特点：螺杆与孔间紧密配合，无间隙，由光杆(un n)直接承受挤压和剪切来传递外载荷R进行工作QpQpRRRRLmind0QpQpRRRRLmind0第24页/共26页第二十四页，共27页。四、螺栓组结构设计应考虑的问题：1）联接的结合面几何形状(xngzhun)应和机器结构形状(xngzhun)相适应；2）螺栓的布置应使各螺栓受力均匀；3）螺栓排列应有合理的间距；4）要避免螺栓产生附加弯曲应力。作业：3-7、3-10第25页/共26页第二十五页，共27页。谢谢您的观看(gunkn)！第26页/共26页第二十六页，共27页。NoImage内容(nirng)总结1 联接的概念。如用一个三角形K沿螺旋线运动并使K平面始终通过圆柱