螺纹联接受力分析

螺纹联接受力分析演示文稿当前1页，总共29页。（优选）螺纹联接受力分析.当前2页，总共29页。螺旋副的受力分析、效率和自锁当前3页，总共29页。

以矩形螺纹为例：把螺母和重物简化为滑块FQ，螺母处受推力Ft的作用，假想在螺纹中径处展开，得一斜面，Ft为作用在中径处的水平推力。1）受力分析当前4页，总共29页。FQ—轴向力由FN和fFN合力构成的总反力FR，FR与FN之间夹角

称为摩擦角。仅与摩擦系数f有关FN—支反力fFN—摩擦力f—摩擦系数VFQFtfFNFNFRFRFtFQ+Ph=nPd2Ft—旋转螺母的水平推力当前5页，总共29页。由平衡条件可知：螺纹力矩：由此可以看出，螺纹力矩T随工作载荷FQ、螺纹升角和摩擦角

的增大而增大。FRFtFQ+当滑块上升时，FR与FQ的夹角是+，则：当前6页，总共29页。自锁：即指没有外力作用时，物体自己不会下滑。螺旋副自锁：无论轴向载荷FQ多大，如无外力矩作用，螺母和螺杆都不会产生相对轴向移动。当千斤顶举重物到一定的高度，螺母停止转动，释去力矩T，螺母仍停在原处，而不因重物下滑。这种现象称为自锁。2）自锁当前7页，总共29页。滑块在FQ力作用下有下滑趋势时，摩擦力fN将反向。VFQFtfFNFNFRFRFtFQPh=nPd2--当前8页，总共29页。

滑块在FQ力作用下有下滑趋势时，摩擦力fFN将反向，此时Ft变为支持力。由平衡条件可知：当=时自锁条件：当<时FRFtFQ-由此可见，细牙螺纹比粗牙螺纹的自锁性能好。当前9页，总共29页。输入功输出功一部分举起重物，另一部分克服摩擦力有用功则效率3）效率当螺母旋转一周，滑块沿力Ft的方向移动了d2的距离。当前10页，总共29页。当不变时，效率是的函数。对求导’=0，得此时，效率最大，但升角过大，制造困难，一般取25º要满足自锁条件，则

一般取=6º，为了保证自锁，可取4.5º,故<50%，所以自锁螺纹的效率较低。0’=0效率分析

当前11页，总共29页。摩擦力：FNF’N4）方牙螺纹受力分析方牙螺纹受力的情况：当前12页，总共29页。三角型楔面的法向反力：摩擦力：令当量摩擦系数当量摩擦角FNF’NFN115）三角螺纹受力分析三角螺纹斜角当前13页，总共29页。三角螺纹、梯型螺纹螺旋副中力的关系式:螺纹力矩：自锁条件：效率：当前14页，总共29页。当量摩擦系数’越小，力矩T就越小，越省力；当量摩擦系数’越小，效率就越高；当量摩擦系数’与牙型角有关，牙型角越小，效率就越高，越省力，但自锁性能降低；螺旋升角越小，力矩T就越小，越省力，但效率降低；线数n越少，则螺旋升角越小，自锁性能好，但效率降低。6）三角螺纹受力分析讨论当前15页，总共29页。常用螺纹紧固件联接

的设计计算FQ0当前16页，总共29页。

螺栓紧固件设计是通过强度计算来确定联接件中的螺栓直径尺寸。在设计时，首先应考虑结构设计问题。（1）布置要对称，受力要均匀；（2）不要使被联接件强度削弱太多；（3）螺母和螺栓头部支撑面应平整（凸台、凹坑）；（4）注意扳手空间和装拆方便；（5）同一机器上的螺纹规格尽可能少。1、结构设计问题当前17页，总共29页。以吊钩为例：

松螺栓联接装配时，不需把螺栓拧紧，螺栓在承受载荷前螺栓不受力。此时，一般按最大载荷计算确定螺栓的直径或校核危险截面的强度。FQ02、松螺栓联接的受力分析FQ0当前18页，总共29页。强度公式：

Mpa设计公式：mmFQO：最大载荷N；材料的许用应力Mpa；d1:螺栓的最小直径mm。FQ0FQ0当前19页，总共29页。3、受横向力普通螺栓联接受力分析当前20页，总共29页。受横向力普通螺栓联接受力分析当前21页，总共29页。用普通螺栓联接时，承受横向载荷，靠拧紧螺母时足够的预紧力FQO，被联接件间产生足够的摩擦力，使被联接件间不产生相对滑动。此时在FQO的作用下，产生的拉伸应力为：FQ0Mpa当前22页，总共29页。FQ0f:摩擦系数c:防滑安全系数c=1.1-1.3m:接触面数。当摩擦面增加时，摩擦力为mFQOf当前23页，总共29页。在螺栓受拉的同时，为了拧紧螺母，螺栓受到克服螺纹之间的相对转动阻力矩（螺纹力矩）M1的作用。由此产生的扭转剪应力d1：危险截面的直径，一般为螺纹小径。M1当前24页，总共29页。对于M10-M68的普通螺纹按第四强度理论受横向载荷时的强度条件:

Mpa在危险截面上既有拉应力又有扭转剪应力当前25页，总共29页。

强度条件

Mpa：材料的许用应力MpaFQ0:预紧力Nd1:螺纹小径mm设计公式mm当前26页，总共29页。从受横向力载荷的普通螺栓联接，当f=0.15，c=1.2，m=1时，

即预紧力是横向载荷的8倍，在工程中常用铰制孔螺栓承受联接横向载荷，此时螺栓无需预紧力，螺栓受剪切应力和挤压应力。4、受横向力铰制孔螺栓联接受力分析当前27页，总共29页。剪切应力Mpa挤压应力d0：铰制孔螺栓光杆直径mm；螺栓杆与被联接件孔壁间接触受力