机械设计基础第五版第十章2

10-9螺旋传动螺杆材料：一般选用Q275、45、50钢重要螺杆选用T12、40Cr、65Mn并进行热处理螺母材料：铸造锡青铜ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5重载低速：铸造铝青铜ZCuAl10Fe3低速轻载：耐磨铸铁螺旋传动的失效形式：主要是螺纹磨损一、耐磨性计算：螺纹接触处的压强：Z—参加接触的螺纹圈数h—螺纹工作高度，mm推导设计公式：H—螺母高度梯形螺纹工作高度：h=0.5P锯齿形螺纹工作高度：h=0.75P设计公式：梯形螺纹：锯齿形螺纹：一般螺纹圈数：根据d2按标准选用相应的公称直径d、螺距P二、螺杆强度校核：螺杆受轴向力Fa，产生拉（压）应力螺杆受扭矩T，产生扭切应力危险截面的当量应力：三、螺杆稳定性校核：1、螺杆细长比（柔度）：—螺杆最大工作长度

—螺杆危险截面惯性半径2、临界载荷：（1）当时，临界载荷：（2）当时，临界载荷：（3）当时，不必进行稳定性校核。3、稳定性校核满足条件：S—安全系数，S=2.5~4当不满足上述条件，应增大螺纹小径四、螺母螺纹牙的强度校核：螺母材料强度低于螺杆，故校核螺母螺纹牙的强度。b—螺纹牙根部宽度梯形螺纹b=0.65P,锯齿形螺纹b=0.74PD—内螺纹大径Z—参加接触螺纹的圈数，10-11键联接和花键联接一、键联接的类型：键用来实现轴和轴上零件的周向定位以传递转矩。键平键半圆键楔键切向键1、平键联接：图10-34

平键联接两侧面是工作面特点：定心性较好，装拆方便。平键导向平键普通平键特点：较长，需用螺钉固定在轴槽中，在键上要制出起键螺纹孔，便于装拆。导向平键：能实现轴上零件的轴向移动。

普通平键:表10-9

普通平键A型、B型、C型2、半圆键联接：图10-35

半圆键联接二侧面为工作面优点：定心较好，装配方便。缺点：键槽对轴的削弱较大，只适用于轻载。3、楔键联接和切向键联接：楔键：上下面为工作面。特点：靠摩擦力传递转矩，并能承受单向轴向力。定心精度不高，适用于载荷平稳和低速的联接切向键：由一对楔键组成，能传递很大的转矩。窄面为工作面二、平键联接的强度校核：键材料：通常用45钢当轮毂用非金属材料，用20、Q235键的选取：按轴径d从键的标准中查取。如表10-9平键的主要失效形式：工作面的压溃和磨损平键联接的挤压强度条件：T—转矩，Nmmd—轴径，h—键的高度l—键的工作长度

— 许用挤压应力对于导向平键联接：因磨损失效，应限制压强。若强度不够时，可采用2个键（夹角180°）三、花键联接：由轴和轮毂孔上多个键齿构成的联接。齿的侧面为工作面。优点：1、承载能力高。

2、齿槽浅，齿根应力集中小。

3、轴与毂对中性好。

4、用于动联接具有良好的导向性缺点：花键需用专门的设备进行加工，成本较高。分类：矩形花键渐开线花键静联接：矩形花键联接所能传递的扭矩：D—外花键大径d—内花键小径C—花键齿顶倒角

—花键齿的接触长度K—载荷不均匀系数K=0.7~0.8z—花键齿数h—花键牙侧面工作高度—花键平均半径—许用挤压应力，如表10-11—许用压强，如表10-11动联接：10-12销联接固定零件间的相互位置，传递不大的载荷销圆柱销：圆锥销：有1：50的锥度，多次装拆，对定位精度的影响较小。多次装拆后，定位精度会降低。销常用材料：35、45特殊形式的销：大端带有外螺纹的圆锥销—便于装拆，可用于盲孔。小端带有外螺纹的圆锥销—可用螺母锁紧，适用于有冲击的场合。图10-42带槽圆柱销试找出题下图中螺纹连接结构中的错误，并就图改正。已知被联接件材料均为Q235，连接件均为标准件。例题1(1)螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装；(2)长度不标准，应取标准长l=60mm；(3)弹簧垫圈尺寸不对，缺口方向也不对；(4)一般连接不应采用扁螺母；(5)螺栓连接中螺纹伸出部分过长；(6)无螺纹余留长度（即与螺母、垫圈等被连接件配合部分螺纹短了），螺母拧紧不可靠；(7)被连接件表面没加工，应做出沉孔并刮平，以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺栓轴线，避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力；(8)普通螺栓连接被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被连接件孔与螺栓杆间无间隙；原因：原因：（1）若上边被连接件是铸件，则缺少沉孔，表面也没有加工。（2）采用螺钉连接时，被连接件之一应有大于螺栓大径的光孔，而另一被连接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。而图中上边被连接件没有做成大于螺栓大径的光孔，下边被连接件的螺纹孔又过大，与螺钉尺寸不符，而且螺纹孔画法不对。原因：(1)弹簧垫圈厚度尺寸不对；(2)M12不能标注在光杆部分；(3)若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没有加工；

(4)双头螺柱连接上部被连接件孔与螺栓杆间无间隙；

(5)双头螺柱的光杆部分不能拧进被连接件的螺纹孔内；(6)锥孔角度应为120°，而且应从螺纹孔的小径（粗实线处）画锥孔角的两边。原因：（1）轮毂上没有做出M6的螺纹孔；（2）轴上未加工螺纹孔，螺钉拧不进去，即使有螺纹孔，螺钉能拧入，也需作局部剖视才能表达清楚。例题2如图所示，刚性凸缘联轴器用六个普通螺栓联接。螺栓均分布在的圆周上，接合面摩擦系数，可靠性系数取。若联轴器的转速,传递的功率，载荷平稳；螺栓材料为45钢，，不控制预紧力，安全系数取，试计算螺栓的最小直径。解：此联接为普通螺栓联接，靠接合面间的摩擦传递扭矩。（1）联轴器传递的转矩（2）螺栓所需预紧力（３）许用应力（４）所需螺栓最小直径人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的