机械设计第五章1

1、2022-5-311机械设计基础机械设计基础 II（零件）（零件）电子科技大学电子科技大学 凌丹凌丹第二篇第二篇 连连 接接机械电子工程学院机械电子工程学院连接在机器中的作用连接在机器中的作用便于机器的制造、安装、运输、维修。便于机器的制造、安装、运输、维修。零件零件构件构件部件部件机器机器联接联接联接联接联接联接机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-31School of Mechatronics Engineering, UESTC3连接的类型连接的类型动连接：滑键连接、导向键连接动连接：滑键连接、导向键连接静连接：螺纹连接、平键连接静连接：螺纹连接、平键连接可拆连接：螺纹连接可拆

2、连接：螺纹连接不可拆连接：铆接、胶接等不可拆连接：铆接、胶接等形锁合连接：无键连接形锁合连接：无键连接摩擦锁合连接：螺纹连接、平键连接摩擦锁合连接：螺纹连接、平键连接第五章第五章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动机械电子工程学院机械电子工程学院本章内容本章内容 螺纹的类型及其应用螺纹的类型及其应用 螺纹连接的类型及其应用螺纹连接的类型及其应用 螺纹连接的防松螺纹连接的防松 单个螺栓连接的强度计算单个螺栓连接的强度计算 螺栓组连接的受力分析螺栓组连接的受力分析 螺旋传动简介螺旋传动简介机械电子工程学院机械电子工程学院6螺纹连接的工程应用螺纹连接的工程应用汽车轮胎汽车轮胎机械电子工程学院机械电

3、子工程学院机床机床螺纹连接的工程应用螺纹连接的工程应用机械电子工程学院机械电子工程学院8飞机机翼飞机机翼螺纹连接的工程应用螺纹连接的工程应用机械电子工程学院机械电子工程学院化工管道化工管道螺纹连接的工程应用螺纹连接的工程应用机械电子工程学院机械电子工程学院锁紧螺母锁紧螺母螺纹连接的工程应用螺纹连接的工程应用机械电子工程学院机械电子工程学院第一节第一节 螺纹螺纹螺纹副类型螺纹副类型内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹螺纹类型螺纹类型传动螺纹传动螺纹联接螺纹联接螺纹普通螺纹普通螺纹米制锥螺纹米制锥螺纹管螺纹管螺纹梯形螺纹梯形螺纹矩形螺纹矩形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹三角形螺纹三角形螺纹一、螺纹的类型和应用一、螺

4、纹的类型和应用机械电子工程学院机械电子工程学院外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹机械电子工程学院机械电子工程学院螺纹的牙型螺纹的牙型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机械电子工程学院机械电子工程学院1. 普通螺纹普通螺纹普通螺纹：牙型角为普通螺纹：牙型角为60，内、外螺纹旋合有径向间隙。，内、外螺纹旋合有径向间隙。粗牙螺纹：用于一般联接。粗牙螺纹：用于一般联接。细牙螺纹：用于细小零件、薄壁零件、微调螺纹细牙螺纹：用于细小零件、薄壁零件、微调螺纹机械电子工程学院机械电子工程学院2. 非螺纹密封的管螺纹非螺纹密封的管螺纹圆柱管螺纹（英制螺纹）：圆柱管螺纹（

5、英制螺纹）：牙顶有较大圆角，内、外牙顶有较大圆角，内、外螺纹旋合后无径向间隙，保证联接的紧密性。用于管螺纹旋合后无径向间隙，保证联接的紧密性。用于管接头、阀门等，需要在密封面间添加密封物。接头、阀门等，需要在密封面间添加密封物。机械电子工程学院机械电子工程学院3. 螺纹密封的管螺纹螺纹密封的管螺纹英制螺纹：英制螺纹：螺纹分布在圆锥管壁上，螺纹旋合后，靠螺纹分布在圆锥管壁上，螺纹旋合后，靠自身变形保证联接的紧密性，不需要填料。自身变形保证联接的紧密性，不需要填料。机械电子工程学院机械电子工程学院4. 米制锥螺纹米制锥螺纹米制螺纹：米制螺纹：牙型角牙型角6060，螺纹分布在圆锥管壁上，螺纹分布在圆

6、锥管壁上，用于气体或液体管路系统，是依靠螺纹密封的联用于气体或液体管路系统，是依靠螺纹密封的联接螺纹。接螺纹。机械电子工程学院机械电子工程学院5. 矩形螺纹矩形螺纹矩形螺纹：矩形螺纹：牙型为正方形，传动效率比另外两种牙型为正方形，传动效率比另外两种传动螺纹高，牙根强度弱，磨损间隙难以补偿。传动螺纹高，牙根强度弱，磨损间隙难以补偿。机械电子工程学院机械电子工程学院6. 梯形螺纹梯形螺纹梯形螺纹：梯形螺纹：牙型为等腰梯形，传动效率比矩形螺牙型为等腰梯形，传动效率比矩形螺纹略低，牙根强度高，磨损间隙可以补偿，最常纹略低，牙根强度高，磨损间隙可以补偿，最常用的传动螺纹。用的传动螺纹。机械电子工程学院机

7、械电子工程学院7. 锯齿形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹：锯齿形螺纹：牙型为不等腰梯形，内、外螺纹旋牙型为不等腰梯形，内、外螺纹旋合后大径处无径向间隙。兼有矩形螺纹传动效率合后大径处无径向间隙。兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，用于单向受力高和梯形螺纹牙根强度高的特点，用于单向受力的螺旋传动。的螺旋传动。机械电子工程学院机械电子工程学院21二、螺纹的主要参数二、螺纹的主要参数大径大径d即螺纹的公称直径。即螺纹的公称直径。小径小径d1常用于联接的强度计算。常用于联接的强度计算。中径中径d2常用于联接的几何计算。常用于联接的几何计算。螺距螺距P螺纹相邻两个牙型上对应点间的螺纹相邻两个牙型

8、上对应点间的轴向距离。轴向距离。牙型角牙型角a a螺纹轴向截面内，螺纹牙型两螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。侧边的夹角。升角升角 螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。的平面间的夹角。线数线数n螺纹的螺旋线数目。螺纹的螺旋线数目。导程导程S螺纹上任一点沿同一条螺旋线转螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，一周所移动的轴向距离，S = nP。机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-3122Pitchp螺距螺距LeadL导程导程Thread anglea牙型角牙型角Helix anglel螺旋升角螺旋升角Major diameterd公称直

9、径公称直径Root diameterd1小径小径threadn线数线数机械电子工程学院机械电子工程学院螺纹线数螺纹线数Single-threaded screwDouble-threaded screwMultiple-threaded screwpL pL2 npL A multiple-threaded screw advances a nut （螺母螺母）more rapidly than a single-threaded screw of the same pitch.机械电子工程学院机械电子工程学院左旋螺纹与右旋螺纹左旋螺纹与右旋螺纹Left-handed screwRight-h

10、anded screw机械电子工程学院机械电子工程学院第二节第二节 螺纹连接的类型和标准连接件螺纹连接的类型和标准连接件机械电子工程学院机械电子工程学院螺栓连接螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接铰制孔用螺栓连接铰制孔用螺栓连接螺钉连接螺钉连接双头螺柱连接双头螺柱连接紧定螺钉连接紧定螺钉连接一、螺纹连接的类一、螺纹连接的类型型机械电子工程学院机械电子工程学院1. 螺栓连接螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接被连接件不被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。合使用。装配后孔与杆间有间装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不允许消

11、失隙，并在工作中不允许消失，结构简单，装拆方便，可多次结构简单，装拆方便，可多次装拆，应用较广。装拆，应用较广。Common bolt joints机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-31铰制孔螺栓连接：铰制孔螺栓连接：装装配后螺栓光杆部分与配后螺栓光杆部分与被联接件孔壁之间无被联接件孔壁之间无间隙，间隙，主要承受横向主要承受横向载荷，也可作定位用载荷，也可作定位用，采用基孔制配合。，采用基孔制配合。Fitted bolt joints 机械电子工程学院机械电子工程学院普通螺栓普通螺栓铰制孔螺栓铰制孔螺栓杆孔间隙杆孔间隙过渡配合面过渡配合面机械电子工程学院机械电子工程学院2. 双头螺

12、柱连接双头螺柱连接双头螺柱连接：双头螺柱连接：螺杆两端无钉头，螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被连但均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母。适于常拆接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折装时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只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。联接件中拧出。Stud joints机械电子工程学院机械电子工程学院3. 螺钉联接螺钉联接 适于被联接件之一适于被联接件之一较厚（上带螺纹孔），较厚（上带螺纹孔），不需经常装拆，一端有不需经常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适螺钉头，不需螺母，适于受载较小情况。于受载较

13、小情况。Cap screw joints机械电子工程学院机械电子工程学院4. 紧定螺钉联接紧定螺钉联接 拧入后，利用杆末端拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。不大的轴向力或扭矩。Setscrew joints轴轴轴上零件轴上零件轴轴轴上零件轴上零件机械电子工程学院机械电子工程学院5. 其它螺纹联接其它螺纹联接 地脚螺栓联接 吊环螺钉联接机械电子工程学院机械电子工程学院二、标准连接件二、标准连接件六角头螺栓六角头螺栓双头螺柱双头螺柱螺钉螺钉紧定螺钉紧定螺钉自攻螺钉

14、自攻螺钉六角螺母六角螺母圆螺母圆螺母垫圈垫圈BoltStudCap ScrewSetscrewNutWasherthreaded fastener机械电子工程学院机械电子工程学院1. 六角头螺栓六角头螺栓普通螺栓普通螺栓六角头，小六角头，标准六角头，大六角头，内六角六角头，小六角头，标准六角头，大六角头，内六角铰制孔螺栓铰制孔螺栓螺纹部分直径较小。螺纹部分直径较小。机械电子工程学院机械电子工程学院2. 双头螺柱双头螺柱机械电子工程学院机械电子工程学院3. 螺钉螺钉机械电子工程学院机械电子工程学院4. 紧定螺钉紧定螺钉末端形状有锥端、平端和圆柱端末端形状有锥端、平端和圆柱端，锥端适用于被紧定零件

15、的表面硬度较低或不经常拆卸的锥端适用于被紧定零件的表面硬度较低或不经常拆卸的场合；场合；平端接触面积大，不伤零件表面，用于定紧硬度较大的平端接触面积大，不伤零件表面，用于定紧硬度较大的表面，或经常拆卸的场合；表面，或经常拆卸的场合；圆柱端压入轴上的凹坑中，适用于紧定空心轴上的零件圆柱端压入轴上的凹坑中，适用于紧定空心轴上的零件位置。位置。机械电子工程学院机械电子工程学院5. 自攻丝螺钉自攻丝螺钉被联接件多位金属薄板、轻合金或塑料制品。被联接件多位金属薄板、轻合金或塑料制品。被联接件可不预先制出螺纹，在联接时利用螺钉被联接件可不预先制出螺纹，在联接时利用螺钉直接攻出螺纹。直接攻出螺纹。机械电子工

16、程学院机械电子工程学院6. 六角螺母和圆螺母六角螺母和圆螺母机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-31School of Mechatronics Engineering, UESTC41机械电子工程学院机械电子工程学院圆螺母常用来轴向固定轴上零件圆螺母常用来轴向固定轴上零件机械电子工程学院机械电子工程学院7. 垫圈垫圈 放置在螺母和被连接件之间，保护支承表面，放置在螺母和被连接件之间，保护支承表面，防止螺纹防止螺纹连连接松动。接松动。机械电子工程学院机械电子工程学院第三节第三节 螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧Bolt Tightening and Preload机械电子工程学院机械电子

17、工程学院多数联接在装配时必须拧紧螺母，使螺纹联接在承受工多数联接在装配时必须拧紧螺母，使螺纹联接在承受工作载荷之前受到预紧力的作用作载荷之前受到预紧力的作用紧联接紧联接；在受载之前不需拧紧的联接在受载之前不需拧紧的联接松联接松联接。预紧的目的：预紧的目的：增加联接的刚度、紧密性和提高防松能力。增加联接的刚度、紧密性和提高防松能力。对重要的螺栓联接，在装配时要控制预紧力。（预紧力对重要的螺栓联接，在装配时要控制预紧力。（预紧力要适度）要适度）机械电子工程学院机械电子工程学院松联接实例松联接实例在承受工作载荷之前，螺栓不受力（除自重）。在承受工作载荷之前，螺栓不受力（除自重）。机械电子工程学院机械

18、电子工程学院When we tighten a bolt, ( a) we apply torque to the nut, ( b) the nut turns, ( c) the bolt stretches, ( d) creating preload.紧连接紧连接预紧力预紧力T机械电子工程学院机械电子工程学院拧紧力矩拧紧力矩T21TTT拧紧力矩拧紧力矩螺旋副间的螺旋副间的摩擦阻力矩摩擦阻力矩 螺母环形端螺母环形端面与被连接件支面与被连接件支承面之间的摩擦承面之间的摩擦阻力矩。阻力矩。机械电子工程学院机械电子工程学院预紧力预紧力F0机械电子工程学院机械电子工程学院预紧力的控制预紧力的控制

19、对于重要的或有特殊要求的螺栓联接，预紧力的数值对于重要的或有特殊要求的螺栓联接，预紧力的数值应在装配图上做出技术说明。应在装配图上做出技术说明。受变载荷的螺栓联接的预紧力应比受静载荷的螺栓预受变载荷的螺栓联接的预紧力应比受静载荷的螺栓预紧力大。紧力大。预紧力的数值应根据载荷性质、联接刚度等具体条件预紧力的数值应根据载荷性质、联接刚度等具体条件确定。确定。控制预紧力的方法有：控制预紧力的方法有：测力矩扳手测力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手机械电子工程学院机械电子工程学院测力矩扳手测力矩扳手刻度表直接显刻度表直接显示拧紧力矩的示拧紧力矩的大小大小机械电子工程学院机械电子工程学院定力矩扳手定力矩扳手 当

20、拧紧力矩超过规定当拧紧力矩超过规定值，卡盘与圆柱销之间打值，卡盘与圆柱销之间打滑，调整弹簧压紧力可调滑，调整弹簧压紧力可调整预紧力。整预紧力。机械电子工程学院机械电子工程学院测量螺栓伸长量测量螺栓伸长量 通过测量螺栓的伸通过测量螺栓的伸长量来控制预紧力，较长量来控制预紧力，较为精确。为精确。机械电子工程学院机械电子工程学院第四节第四节 螺纹连接的防松螺纹连接的防松Preventing loosening of screw joints机械电子工程学院机械电子工程学院防松的目的防松的目的：联接用螺纹可以实现自锁，支承面间的摩擦力也可以联接用螺纹可以实现自锁，支承面间的摩擦力也可以阻止螺母的旋转和

21、松脱。在静载或温度变化不大时，阻止螺母的旋转和松脱。在静载或温度变化不大时，螺纹不会自动松脱；螺纹不会自动松脱；在冲击、振动或变载下，或温度变化较大时，螺纹副在冲击、振动或变载下，或温度变化较大时，螺纹副间和支承面间的摩擦阻力可能减小或瞬间消失。这种间和支承面间的摩擦阻力可能减小或瞬间消失。这种情况多次重复，会使联接松动，导致机器不能正常工情况多次重复，会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。作或发生严重事故。机械电子工程学院机械电子工程学院防松方法防松方法螺纹联接防松的实质是：螺纹联接防松的实质是：防止螺纹副的相对转动。防止螺纹副的相对转动。摩擦防松摩擦防松使螺纹副中产生附加的摩擦

22、力使螺纹副中产生附加的摩擦力机械防松机械防松采用专门的防松元件约束螺纹副的相对运动采用专门的防松元件约束螺纹副的相对运动破坏螺纹副的关系破坏螺纹副的关系如果螺纹副很少被拆开，把螺纹副转变为非运动副如果螺纹副很少被拆开，把螺纹副转变为非运动副。机械电子工程学院机械电子工程学院摩擦防松对顶螺母摩擦防松对顶螺母两螺母对顶拧紧，螺栓旋合两螺母对顶拧紧，螺栓旋合段受拉而螺母受压，两螺母段受拉而螺母受压，两螺母的相互作用力使旋合段的螺的相互作用力使旋合段的螺纹面上产生附加摩擦力。纹面上产生附加摩擦力。用于低速、重载的联接。用于低速、重载的联接。Two nuts机械电子工程学院机械电子工程学院摩擦防松弹簧垫

23、圈摩擦防松弹簧垫圈利用拧紧螺母把垫圈压利用拧紧螺母把垫圈压平后产生的弹性反力来平后产生的弹性反力来保持螺纹副间有一定的保持螺纹副间有一定的附加摩擦力。附加摩擦力。用于不太重要的联接。用于不太重要的联接。Spring washer机械电子工程学院机械电子工程学院摩擦防松自锁螺母摩擦防松自锁螺母 螺母一端制成非螺母一端制成非圆形收口或开缝圆形收口或开缝后径向收口。后径向收口。机械电子工程学院机械电子工程学院摩擦防松摩擦防松横向切口螺母横向切口螺母拧紧螺母上的螺钉时，切拧紧螺母上的螺钉时，切口上下两部分变形靠拢，口上下两部分变形靠拢，使螺纹副压紧。使螺纹副压紧。机械电子工程学院机械电子工程学院机械防

24、松开口销与槽形螺母机械防松开口销与槽形螺母六角槽形螺母拧紧后，把六角槽形螺母拧紧后，把开口销插入螺母槽与螺栓开口销插入螺母槽与螺栓尾部孔内，将开口销尾部尾部孔内，将开口销尾部掰开，阻止了螺母与螺栓掰开，阻止了螺母与螺栓的相对运动。的相对运动。由于槽数少，栓杆销孔不由于槽数少，栓杆销孔不易与螺母最佳锁紧位置时易与螺母最佳锁紧位置时的槽口吻合，装配困难。的槽口吻合，装配困难。机械电子工程学院机械电子工程学院机械防松机械防松止动垫圈（单耳或双耳）止动垫圈（单耳或双耳）止动垫圈的一边上弯贴在螺止动垫圈的一边上弯贴在螺母的侧面上，另一边下弯贴母的侧面上，另一边下弯贴紧在被联接件的侧面上。紧在被联接件的侧

25、面上。只能用于联接部分有容纳弯只能用于联接部分有容纳弯耳的场合。耳的场合。防松较为可靠。防松较为可靠。机械电子工程学院机械电子工程学院机械防松串联钢丝机械防松串联钢丝将钢丝穿入各螺钉头部的将钢丝穿入各螺钉头部的孔内，使其相互制约。孔内，使其相互制约。防松可靠，但装拆不便，防松可靠，但装拆不便，仅适用于螺钉组联接。仅适用于螺钉组联接。机械电子工程学院机械电子工程学院冲点法防松冲点法防松 焊接防松焊接防松 破坏螺纹副方法破坏螺纹副方法机械电子工程学院机械电子工程学院思考题思考题螺纹连接有哪些基本类型？各适用于什么场合？螺纹连接有哪些基本类型？各适用于什么场合？连接用螺纹是什么形状？连接用螺纹是什么

26、形状？传动用螺纹是什么形状？传动用螺纹是什么形状？螺纹的公称直径是什么？螺纹的公称直径是什么？强度计算时的危险截面面积用哪一直径计算？强度计算时的危险截面面积用哪一直径计算？螺纹连接预紧的目的是什么？螺纹连接预紧的目的是什么？控制预紧力有哪些方法？控制预紧力有哪些方法？螺纹连接防松的本质是什么？螺纹连接防松的本质是什么？有哪些常用的防松措施？有哪些常用的防松措施？摩擦防松的原理是什么？摩擦防松的原理是什么？螺栓组联接的结构设计螺栓组联接的结构设计螺栓组联接的受力分析螺栓组联接的受力分析第五节第五节 螺栓组连接的设计螺栓组连接的设计机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-3167螺栓组联接

27、结构设计的任务螺栓组联接结构设计的任务|选定螺栓的数目及布置形式选定螺栓的数目及布置形式|确定螺栓连接的结构尺寸确定螺栓连接的结构尺寸对于不重要连接采用类比法对于不重要连接采用类比法重要连接应根据工作载荷分析各螺栓的受力重要连接应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校核。情况，找出受力最大的螺栓进行校核。机械电子工程学院机械电子工程学院一、螺栓组连接的结构设计一、螺栓组连接的结构设计| 目的目的| 合理确定连接接合面的形状和螺栓的布置形式，力求使各螺栓和连接合理确定连接接合面的形状和螺栓的布置形式，力求使各螺栓和连接接合面受力均匀，便于加工和装配。接合面受力均匀，便于加工和

28、装配。| 应考虑的问题应考虑的问题| 接合面形状使螺栓组的分布中心与联接接合面的形心重合。接合面形状使螺栓组的分布中心与联接接合面的形心重合。| 螺栓的布置应使各螺栓受力合理。螺栓的布置应使各螺栓受力合理。| 螺栓的排列应有合理的间距、边距。螺栓的排列应有合理的间距、边距。| 分布在同一圆周的螺栓数目，宜取偶数。分布在同一圆周的螺栓数目，宜取偶数。| 同一组螺栓材料、尺寸均应相同。同一组螺栓材料、尺寸均应相同。| 避免螺栓承受偏心载荷。避免螺栓承受偏心载荷。机械电子工程学院机械电子工程学院便于加工制造和对称布置螺栓；便于加工制造和对称布置螺栓；保证连接结合面受力均匀。保证连接结合面受力均匀。1

29、.使螺栓组的分布中心与连接接合面的形心重合，接合使螺栓组的分布中心与连接接合面的形心重合，接合面设计成轴对称图形。面设计成轴对称图形。圆环圆环圆形圆形三角形三角形矩形框矩形框矩形矩形一、螺栓组连接的结构设计一、螺栓组连接的结构设计机械电子工程学院机械电子工程学院2. 2. 螺栓的布置应使各螺栓受力合理。螺栓的布置应使各螺栓受力合理。承受转矩或翻转力矩的时，尽量使螺栓靠近连接接合面的边缘。承受转矩或翻转力矩的时，尽量使螺栓靠近连接接合面的边缘。铰制孔用螺栓连接，不要在平行于工作载荷的方向成排布置铰制孔用螺栓连接，不要在平行于工作载荷的方向成排布置8个个以上的螺栓。以上的螺栓。机械电子工程学院机械

30、电子工程学院3. 3. 螺栓的排列应有合理的间距、边距。螺栓的排列应有合理的间距、边距。足够的扳手空间足够的扳手空间t0螺栓间距t0工作压力 (MPa)7d 4.5d 4.5 4d 3.5 3d t0 (mm) 1.6 1.6 4 410 1016 1620 2030 d有密封性要求时有密封性要求时 要控制要控制t0机械电子工程学院机械电子工程学院4.4.分布在同一圆周的螺栓数目，宜取偶数。分布在同一圆周的螺栓数目，宜取偶数。以便在圆周上钻孔时，分度和划线。以便在圆周上钻孔时，分度和划线。机械电子工程学院机械电子工程学院5. 5. 避免螺栓承受偏心载荷。避免螺栓承受偏心载荷。保证接合面平整保证

31、接合面平整机械电子工程学院机械电子工程学院二、螺栓组连接的受力分析二、螺栓组连接的受力分析|目的：目的：|根据连接的结构和受载情况，找出受力最大的螺根据连接的结构和受载情况，找出受力最大的螺栓并求出其所受的力，以便进行强度计算。栓并求出其所受的力，以便进行强度计算。横向载荷横向载荷扭转力矩扭转力矩轴向载荷轴向载荷翻转力矩翻转力矩四种基本载荷四种基本载荷机械电子工程学院机械电子工程学院几点假设几点假设 所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同；所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同； 螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合；螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合； 受载后连接接合面仍保持为平面

32、。受载后连接接合面仍保持为平面。机械电子工程学院机械电子工程学院1.受横向载荷的螺栓组连接外载荷特点：外载荷特点：横向载荷的作用线与螺栓轴线垂直，并通过螺横向载荷的作用线与螺栓轴线垂直，并通过螺栓组的对称中心。栓组的对称中心。机械电子工程学院机械电子工程学院FKzifFS0 Ks为防滑系数，设计中为防滑系数，设计中可取可取Ks =1.11.3。i为接合为接合面数，面数，z为螺栓个数。为螺栓个数。（1 1）采用）采用受拉普通螺栓连接受拉普通螺栓连接时：时：机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-31School of Mechatronics Engineering, UESTC78FF连

33、接的载荷连接的载荷螺栓的受力螺栓的受力（2 2）采用）采用受剪铰制孔用螺栓联接受剪铰制孔用螺栓联接时：时：螺栓受到剪切和挤压，被连接件受到挤压。螺栓受到剪切和挤压，被连接件受到挤压。izFFS 机械电子工程学院机械电子工程学院 连接处破坏的形式连接处破坏的形式剪切破坏剪切破坏 沿螺栓杆的剪切面剪断。沿螺栓杆的剪切面剪断。挤压破坏挤压破坏 螺栓杆和孔壁的挤压破坏。螺栓杆和孔壁的挤压破坏。拉伸破坏拉伸破坏 被连接件因螺栓连接，在通孔被连接件因螺栓连接，在通孔处截面受到削弱，应力增大，易被处截面受到削弱，应力增大，易被拉断。拉断。（2 2）采用）采用受剪铰制孔用螺栓连接受剪铰制孔用螺栓连接时：时：机

34、械电子工程学院机械电子工程学院2.受扭转力矩的螺栓组连接受扭转力矩的螺栓组连接在在T作用下，底板有绕通过螺栓组中心作用下，底板有绕通过螺栓组中心的轴线的轴线OO旋转的趋势，每个螺栓连接旋转的趋势，每个螺栓连接都受有横向力。都受有横向力。两种连接方式：两种连接方式：受拉普通螺栓连接受拉普通螺栓连接受剪铰制孔用螺栓连接受剪铰制孔用螺栓连接机械电子工程学院机械电子工程学院假设：各螺栓连接的预紧力相同，接合面的摩擦力集中假设：各螺栓连接的预紧力相同，接合面的摩擦力集中作用在各螺栓中心处，与螺栓中心至底板旋转中心的连作用在各螺栓中心处，与螺栓中心至底板旋转中心的连线垂直。线垂直。（1 1）采用）采用受拉

35、普通螺栓连接受拉普通螺栓连接时：时：TO0fF1 2 3 4 510 9 8 7 61r机械电子工程学院机械电子工程学院ziiszsrfTKrrrfTKF1210TKrrrfFsz210根据平衡条件及防止接触面滑移条件：根据平衡条件及防止接触面滑移条件： ziisrfTKF1min,0TO0fF1 2 3 4 510 9 8 7 61r机械电子工程学院机械电子工程学院 假设底板为假设底板为刚体刚体，各螺栓的工作载荷与其中心至底，各螺栓的工作载荷与其中心至底板旋转中心的连线垂直，各螺栓的板旋转中心的连线垂直，各螺栓的剪切刚度相同剪切刚度相同。忽略。忽略连接中的预紧力和摩擦力。连接中的预紧力和摩擦力。（2 2）采用）采用受剪铰制孔用螺栓连接受剪铰制孔用螺栓连接时：时：TO1sF1 2 3 4 510 9 8 7 61r10sF10r4sF4r机械电子工程学院机械电子工程学院TO1sF1 2