第五章-螺纹连接

第五章螺纹联接与螺旋传动§5-1螺纹§5-2螺纹联接的类型与标准联接件§5-3螺纹联接的预紧§5-6螺纹联接的强度计算§5-5螺栓组联接的设计§5-8提高螺纹联接强度的措施§5-7螺纹联接件的材料与许用应力§5-4螺纹联接的防松螺纹的类型与特点1第二篇联接

动联接

静联接

各种运动副

可拆联接不可拆联接螺纹、键、花键焊、铆、粘§5-1螺纹（一）螺纹的类型和应用

右旋螺纹（顺时针方向旋入）

（逆时针方向旋入）

单线螺纹多线螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹左旋螺纹矩形螺纹梯型螺纹锯齿型螺纹三角形螺纹常用螺纹：

矩形、梯形、锯齿型、三角形

牙型0°

30°

33°

60°55°60°粗牙细牙管螺纹单向传动传动用途连接特性自锁强度高好高高低中更高§5-1螺纹(二)螺纹的主要参数大径d－小径d1－中径d2－线数n－螺距P－导程S－牙型角a－

公称直径计算直径S=nP升角－§5-1螺纹(一)螺纹联接的基本类型

§5-2螺纹联接的类型与标准联接件1.螺栓联接用于被联接件不太厚并经常拆卸处普通螺栓联接铰制孔螺栓联接2.双头螺柱联接用于被联接件之一较厚且经常拆卸处3.螺钉联接同2用于不经常拆卸处

(二)标准螺纹联接件4.紧定螺钉联接目的：扳手力矩——螺纹摩擦力矩——螺母支承面的摩擦力矩增加联接的刚性、紧密性和防松§5-3螺纹联接的预紧§5-4螺纹联接的防松①弹簧垫圈②对顶螺母2.机械防松①开口销+槽形螺母②止动垫圈③圆螺母止动垫圈④串联钢丝3.破坏螺纹副铆、焊、粘1.摩擦防松§5-5螺栓组联接的设计(一)螺栓组联接的结构设计(二)螺栓组联接的受力分析目的：确定螺栓组中受力最大的螺栓及其所受工作载荷的大小。①d、L、材料、都相同；②被联接件为刚体，接合面受力后保持平面；③变形在弹性范围内。

找变形分布规律

①②方法

力系平衡

简化：力分布规律力系平衡原理

受横向载荷的螺栓组联接

⑴用普通螺栓靠接合面之间的摩擦力承载！螺栓必须预紧！预紧

加载螺栓受预紧力

螺栓仍受预紧力取中间板为分离体，不产生滑移的条件§5-5螺栓组联接的设计或

式中：

f——接合面摩擦系数

——防滑系数，通常=1.1~1.3

i——接合面数⑵铰制孔用螺栓靠螺栓杆受剪切及联接受挤压承载！各螺栓受剪力:§5-5螺栓组联接的设计⑴、⑵比较⑵承载能力大，但加工装配困难。⑴反之2.受转矩的螺栓组联接

⑴用普通螺栓靠接合面的摩擦力承载！必须预紧！预紧

加载螺栓受预紧力

螺栓仍受预紧力12346587§5-5螺栓组联接的设计力系平衡方程⑵铰制孔用螺栓靠螺栓受剪及联接受挤压承载！12346587≠C

力分布规律

即

§5-5螺栓组联接的设计力矩平衡条件

§5-5螺栓组联接的设计3.受轴向载荷的螺栓组联接典型例：每个螺栓分担工作载荷

螺栓总拉力

通气

用普通螺栓！Z

汽缸或压力容器§5-5螺栓组联接的设计4.受倾覆力矩的螺栓组联接工作载荷拉力12346587BL预紧

加载螺栓受

螺栓受用普通螺栓力分布规律

§5-5螺栓组联接的设计力矩平衡条件

螺栓总拉力

不离缝条件不压碎条件12346587BL§5-5螺栓组联接的设计§5-5螺栓组联接的设计§5-6螺纹联接的强度计算受拉螺栓主要失效形式：计算准则：(一)松螺栓联接强度计算不需预紧！强度条件

MPa或mm螺牙塑变或螺杆断裂计算螺栓拉伸强度F（吊钩螺纹）式中:

——螺栓材料的许用应力(二)紧螺栓联接强度计算(种螺栓组）只受的紧螺栓联接预紧时螺栓同时受转矩——螺纹摩擦力矩TT

§5-6螺纹联接的强度计算第四强度理论强度条件

Mpa校核式

mm

——螺栓所受预紧力N设计式

§5-6螺纹联接的强度计算b受力b变形m受力m变形

预紧

加载

0000F§5-6螺纹联接的强度计算2.既受又受F的紧螺栓联接(种螺栓组）螺栓、被联接件的受力变形图力变形§5-6螺纹联接的强度计算

§5-6螺纹联接的强度计算式中:

——螺栓的相对刚度——被联接件的相对刚度静强度条件Mpa

mm

或§5-6螺纹联接的强度计算如果外载荷是变载荷（汽缸内p从0~p变化）螺栓的工作载荷将从0~F变化力变形

§5-6螺纹联接的强度计算疲劳强度

应力变化规律

式中:

——安全系数表5-10紧密性条件：（1.5~1.8）F（0.6~1.0）F（0.2~0.6）F一般联结有紧密性要求载荷变化

载荷不变§5-6螺纹联接的强度计算靠扳手力矩保证

3.受工作剪力的紧螺栓联接（铰孔螺栓）

失效形式：螺杆剪断螺杆或孔壁压坏§5-6螺纹联接的强度计算某值

＞式中:

——螺杆与孔壁挤压面的最小长度——螺栓或孔壁材料的许用挤压应力

强度条件

剪切

挤压

MPaMpa

取小者§5-6螺纹联接的强度计算最常用材料：螺栓、螺钉、螺柱4.6Mpa

MpaQ215、Q235、35、45§5-7螺纹联接件的材料及许用应力§5-8提高螺纹联接强度的措施（一）降低影响螺栓疲劳强度的应力幅力变形(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(四)采用合理的制造工艺方法§5-8提高螺纹联接强度的措施第五章总结一、基本知识常用螺纹的种类、用途螺纹联接基本类型（结构）螺纹联接的预紧、放松二、熟练掌握螺栓组联接受力分析三、熟练掌握螺纹联接强度