机械设计第17章螺纹联接
机械设计螺旋传动与螺纹联接
被联接件之一为 光孔、另一个为螺纹孔。 只用螺钉，不用螺母， 直接把螺钉拧进被联接 件的螺钉中。 适用于 载荷较轻，且不经常装 拆的场合。
双头螺柱联接
螺钉联接
机械设计螺旋传动与螺纹联接
4. 紧定螺钉联接 利用拧入被联接件螺纹孔中的螺钉末端顶住另
一零件的表面，以固定零件的相对位置，可传递不 大的力或扭矩。
机械设计螺旋传动与螺纹联接
二、标准螺纹联接件
六角螺母 根据厚度分为标准螺母和薄型螺母两种。制造精度分为 A、B、C三级，分别与相同级别的螺柱配合使用。
机械设计螺旋传动与螺纹联接
二、标准螺纹联接件
圆螺母与止动垫圈 圆螺母常与止动垫圈配用，装配时将垫圈内舌插入 轴上的槽内，而将垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即 被锁紧。
机械设计螺旋传动与螺纹联接
二、标准螺纹联接件
紧定螺钉 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；平端接触面积大，不伤零件表面，常用于顶紧硬度 较大的平面或经常拆卸的场合；圆柱端压入轴上的凹坑中， 适用于坚定空心轴上的零件位置。
机械设计螺旋传动与螺纹联接
二、标准螺纹联接件
自攻螺钉 头部形状有圆头、平头、半沉头及沉头等。头部起子槽有一 字槽、十字槽等形式。末端形状有锥端和平端两种。
螺纹——一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通
过圆柱体的轴线，就得到螺纹。
d2
螺纹
加工方法：车制内外螺纹； 直径小用碾压法；内螺纹先用钻头钻出光孔，然后丝锥攻螺纹
机械设计螺旋传动与螺纹联接
二、螺纹几何参数
(1)大径d
P/2 P/2
(2) 小径 d1 (3)中径d2
d d2 d1
(4) 螺距P
机械设计基础10联接(螺纹联接)
基本原理
螺纹联接的基本原理是通过螺纹的咬合来实现连接 和紧固。
设计要求
螺纹联接的设计要考虑螺纹的类型、尺寸、加工精 度、连接长度等因素。
螺纹联接的计算和选取方法
计算方法
螺纹联接的计算方法需要考虑载荷情况、材料性能、 螺纹类型等因素。
选取方法
螺纹联接的选取应考虑加载情况、工作环境、连接 性能要求等因素。
螺纹联接的制造和装术包括螺纹加工、表面处理等环节。
2
装配技术
螺纹联接的装配技术要注意正确的装配顺序、力矩控制等。
3
检测技术
螺纹联接的检测技术包括外观检查、力矩测试等方法。
螺纹联接的常见问题和解决方法
常见问题
螺纹联接中常见的问题包括松动、脱螺纹、过紧等。
解决方法
解决螺纹联接问题的方法包括增加紧固力、正确选择螺纹类型、使用螺纹锁紧剂等。
机械设计基础10联接(螺 纹联接)
欢迎来到机械设计基础系列第十讲！本讲将介绍螺纹联接，包括定义、分类、 特点、优点、应用领域、基本原理、设计要求等内容。
螺纹联接的定义和概念
螺纹联接是一种常用的紧固连接方式，通过螺纹的互相嵌合实现连接和紧固。 它由一个内螺纹和一个外螺纹构成，通过旋转使螺纹互相咬合达到紧固的效 果。
螺纹联接的分类和特点
分类
螺纹联接可以分为内螺纹联接和外螺纹联接两种 类型。
特点
螺纹联接具有承载能力强、可重复使用、连接牢 固等特点。
螺纹联接的优点和应用领域
1 优点
2 应用领域
提供均匀的紧固力、承载能力高、便于拆卸、 可重复使用等。
广泛应用于机械制造、汽车工程、航空航天、 建筑等领域。
螺纹联接的基本原理和设计要求
机械设计总论及螺纹连接-答案
《机械设计》作业一 —— 机械设计总论及螺纹连接姓名班级学号成绩一、填空题1、若一零件的应力循环特性r=+0.5，σa =70N/mm 2，则此时σm 为210N/ mm 2，σmax 为280 N/mm 2，σmin 为140 N/mm 2。
2、材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1 =300N/mm 2，循环基数N 0=106，寿命指数m=9，当应力循环次数N=105时，材料的弯曲疲劳极限 σ-1N =387.5N/mm 2。
3、在变应力工况下，机械零件的损坏将是疲劳断裂，这种损坏的断面包括光滑区和粗糙区。
4、机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、表面破坏、正常工作条件的破坏。
5、螺纹的公称直径是指螺纹的___大径__。
6、粗牙螺纹的定义是_同一螺纹公称直径下螺距最大的那种规格的螺纹。
7、螺纹的升角是指螺纹中径处的升角,拧紧螺母时效率公式为)(v tg tg ρψψη+=。
8、在螺纹连接中，当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔、采用普通螺栓连接时，往往采用_____螺钉___连接或双头螺柱连接。
9、三角形螺纹主要用于联接，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。
10、螺纹连接常用的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏防松。
11、螺纹连接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦阻力矩。
12、计算螺栓强度时用螺栓的小径，分析螺纹的受力时用螺栓的中径。
13、仅承受预紧力的是紧螺栓连接强度计算时，螺栓危险截面上有拉伸和扭转载荷联合作用。
因此，在截面上有拉应力和剪应力。
14、采用经机械加工制成的凸台或沉头座孔做为螺栓与螺母接触的支承面是为了避免螺栓受到偏心载荷。
15、螺栓强度等级标记6.6级，6⨯6⨯10=360MPa表示材料的屈服强度；螺母强度等级标记8级，8⨯100=800MPa表示材料的抗拉强度。
16、对于重要的联接不宜用小于M12-M16的螺栓主要是因为避免预紧时拧断螺栓。
机械设计 螺纹联接和螺旋传动题库及答案
螺纹联接和螺旋传动题库及答案一、 思考题（略） 二、 习题1、如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N 时，求螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。
（少？解：（1）145tan =︒=c k ，由图知预紧力N 40000＝F 。
螺栓所受总拉力N 32472000157735.057735.040000=⨯++=++=E c b b a F k k k F F 被联接件间剩余预紧力N 27322000157735.0140000=⨯+-=+-=E c b c R F k k k F F a F 和R F 图示如下：（2）被联接件不出现缝隙，需00≥+-=E cb cR F k k k F F N .4630940001157735.00max =⨯+=+F k k k F c c b E ≤2．受轴向力紧螺栓联接，已知螺栓刚度N/mm104.0k 6b⨯=，被联接件刚度N/mm 106.1k 6c⨯=，螺栓所受预紧力N 80000=F ，螺栓所受工作载荷为N 0004E=F 。
要求：（1）按比例画出螺栓与被联接件受力-变形图（比例尺自定）。
（2）在图上量出螺栓所受的总拉力a F 和剩余预紧力R F ，并用计算法求出此二值，互相校对。
（3）若工作载荷在0～4000 N 之间变化，螺栓的危险截面面积为96.6mm 2，求螺栓的应力幅σa 和平均应力σm （按计算值F 0等求σm 、σa ，不按作图求值)。
预紧后螺栓变形mm 20.0104.08000k F 6b 00=⨯==b δ 被联接件变形mm 005.0106.18000k 6c 00=⨯==F c δ（1）4000NF aF E F R。
机械设计9_联接及螺纹联接概述
机械设计9_联接及螺纹联接概述联接是指将机械零件或构件通过一定的方式连接起来，使其具有一定的运动功能或固定功能的过程。
机械联接主要包括常规联接和特殊联接两大类。
常规联接是指在机械设计中最基本的、最常用的联接方式，包括以下几种：键联接、轴承联接、销钉联接、螺栓联接、销轴联接和轴套联接等。
螺纹联接是常见的具有固定和分解的功能的联接形式，它通过单螺纹或多螺纹的沟槽即螺纹的互相嵌入和相互协作，实现部件或构件的紧固或拆卸。
螺纹联接具有以下几个特点：1.螺纹联接是一种传递力矩的联接方式，可以承受较大的轴向力和扭矩。
2.螺纹联接可以通过加大或减小螺纹的尺寸、改变螺纹的材料来实现不同力矩的传递要求。
3.螺纹联接具有自锁性，即连接好后，可以自动防止松动，保证联接的可靠性。
根据螺纹的设计原理和形式，螺纹联接可以分为内螺纹联接和外螺纹联接。
内螺纹联接是将一个具有螺纹的零件插入另一个具有相匹配螺纹孔的零件中，形成联接的过程。
内螺纹联接常见的形式有：螺纹螺栓、螺母联接和内螺纹套等。
螺纹螺栓是在连接件上开设有一根或多根外螺纹的连接元件，通过螺纹与内螺纹套或预制孔配合，利用螺母或其它连接件来实现联接。
螺纹螺栓分为内六角螺栓、盲孔（底孔）螺栓、沉头（法兰面）螺栓等不同的类型。
螺母联接是将一个具有螺纹孔的联接件与螺纹螺栓配合，形成联接的过程。
螺母联接主要有螺帽联接、螺钉联接和螺栓联接三种类型。
内螺纹套是将一种带有内螺纹的连接元件，嵌入在另一种材料的连接孔中，形成联接的过程。
内螺纹套常常用于金属材料内插入性能较差的材质中，以增加螺纹连接的可靠性和耐用性。
外螺纹联接是将一个具有螺纹表面的零件转入一个具有相匹配的内螺纹孔中，形成联接的过程。
常见的外螺纹联接方式有：圆柱拉削螺纹、锥面拉削螺纹、圆柱切割螺纹和锥面切割螺纹等。
不同的螺纹联接形式在实际应用中有不同的优缺点，在机械设计中需要根据具体的要求和条件来选择合适的螺纹联接方式。
特定的螺纹连接还需要考虑螺纹尺寸的设计、导纳和输出力矩的设计、螺纹的切割和创造等因素，使得螺纹联接具有良好的可靠性和实用性。
机械设计—螺纹联接与螺旋传动计算题
例13-1 如图所示，用8个M24（d 1=20.752 mm ）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力][σ=80MPa ，液压油缸的直径D =200 mm ，为保证紧密性要求，剩余预紧力为P Q '=1.6F ，试求油缸内许用的的最大压强P max 。
1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q ； 2．在求许用工作载荷F 。
解：根据：][ ≤43.1=21σπσd Qca ，解得： Q ≤][ 3.1×421σπd =80×3.1×4752.20 2π=20814 N 依题意： F F F F Q Q P6.26.1=+=+'= 由：2.6F = 20814，解得：F = 8005 N汽缸许用载荷： F Σ = z F = 8F = 64043 N根据： 6404342max ==∑D p F π解得：04.2200640434422max =⨯⨯==∑ππD F p MPa例13-5 如例13-5图1所示螺栓联接，4个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R = 4000 N ，L =300mm ，r =100mm ，接合面数m =1，接合面间的摩擦系数为f = 0.15，可靠性系数K f = 1.2，螺栓的许用应力为][σ=240MPa ，试求：所需螺栓的直径（d 1）。
解：(1) 将R 简化到螺栓组形心，成为一个横向载荷R 和一个转矩T ，如例13-5图2所示，其中：510123004000⨯=⨯==RL T Nmm(2) 求每个螺栓联接承受的分力 R 的分力：F SR = R/z = 4000/4 =1000 N T 的分力：3000100410125=⨯⨯===∑zr T r TF iSTN(3求F S max︒++=45cos 222max ST SR ST SR S F F F F F=︒⨯⨯++45cos 3000100023000100022= 3774 N(4) 据不滑移条件：Q P f m ≥K f F S max 所需预紧力Q P ：fm F K Q S f P max ==115.037742.1⨯⨯= 30192 N(5) 根据强度条件：2143.1d Q Pcaπσ=≤][σ例13-5图2求得螺栓小径d 1：πσπ240301923.14][3.141⨯⨯=⨯=P Q d =14.430mm 讨论1：如果本题改为用铰制孔螺栓联接，在解法上有什么相同和不同之处？ 1．求F SR 、F ST 和F S max 的方法相同，但求F ST 的公式应为：2max maxi S r Tr F ∑=2．铰制孔螺栓联接不用求预紧力，因为F S max 就是铰制孔螺栓解所受的剪力。
机械设计螺旋传动与螺纹联接
机械设计螺旋传动与螺纹联接引言螺旋传动和螺纹联接是机械设计中常见的两个概念。
螺旋传动是指通过螺旋齿轮或蜗杆传递力和运动的机械传动方式，而螺纹联接则是指通过螺纹连接来实现两个工件的固定或拆卸。
本文将对机械设计中螺旋传动和螺纹联接的原理、特点和应用进行详细介绍。
螺旋传动原理螺旋传动是一种通过螺旋齿轮或蜗杆将输入轴的运动转化为输出轴的运动的机械传动方式。
螺旋齿轮传动是通过螺旋形状的齿来传递力和运动，而蜗杆传动则是通过蜗杆和蜗轮的配合来实现传动。
特点螺旋传动具有以下特点：1.能够传递较大的力矩和轴向力；2.传动效率高，传动比准确；3.传动平稳，噪音低，运动精度高；4.适用于大功率、大速比的传动。
应用螺旋传动在机械设计中有广泛的应用，常见的应用包括：1.工程机械领域，如挖掘机、起重机等的行走、转动传动；2.机床领域，如数控机床的进给系统、主轴传动等；3.冶金、石油、化工等工业领域的设备传动。
螺纹联接原理螺纹联接是通过螺纹连接来实现两个工件的固定或拆卸。
螺纹是一种具有螺旋纹形的连接方式，通常由螺纹孔和螺纹柱两部分组成。
特点螺纹联接具有以下特点：1.能够承受较大的拉力和剪力；2.连接可靠，安全性高；3.配合精度要求高，需保持良好的配合状态才能实现联接或拆卸。
应用螺纹联接在机械设计中被广泛应用，常见的应用包括：1.螺钉和螺母的连接，如螺栓连接；2.各类机械和设备的组装，如汽车发动机的各个部件的联接；3.管道连接，如常见的水管、气管的螺纹连接。
螺旋传动与螺纹联接的比较螺旋传动和螺纹联接虽然都是通过螺纹形状来实现传动或连接，但两者在原理和应用场景上有所不同。
螺旋传动和螺纹联接的主要区别在于其功能和载荷的不同。
螺旋传动通过螺旋齿轮或蜗杆传递力和运动，主要用于传递力矩和运动，适用于大功率、大速比的传动。
而螺纹联接是通过螺纹连接来实现固定或拆卸，主要用于承受拉力和剪力，适用于连接工件或管道。
此外，螺旋传动和螺纹联接的加工精度和配合要求也有所不同。
机械设计总论附螺纹连接答案
一、填空题1、 若一零件的应力循环特性r=+0.5，二a =70N/mm 2，则此时 5为210N/ mm 2，二max 为 280 N/mm 2，-口和为 140 N/mm 2。
2、 材料对称循环弯曲疲劳极限 二i =300N/mm 2，循环基数 N °=106， 寿命指数 m=9，当应力循环次数N=105时，材料的弯曲疲劳极限2<1N =387.5N/mm 。
3、 在变应力工况下，机械零件的损坏将是疲劳断裂，这种损坏的断 面包括光滑区和粗糙区。
4、 机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、表面破 坏、正常工作条件的破坏。
5、 螺纹的公称直径是指螺纹的_大径_。
6、 粗牙螺纹的定义是 _同一螺纹公称直径下螺距最大的那种规格的螺纹 。
7、 螺纹的升角是指螺纹 中径处的升角，拧紧螺母时效率公式为n 一 tgWtg 「 6)&在螺纹连接中，当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔、采用 普通螺栓连接时，往往采用螺钉—连接或双头螺柱连接。
9、三角形螺纹主要用于 联接，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于 传动。
《机械设计》作业一 姓名班级学号成绩机械设计总论及螺纹连接10、螺纹连接常用的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏防松11、螺纹连接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦阻力矩。
12、计算螺栓强度时用螺栓的小径，分析螺纹的受力时用螺栓的中径。
13、仅承受预紧力的是紧螺栓连接强度计算时，螺栓危险截面上有拉伸和扭转载荷联合作用。
因此，在截面上有拉应力和剪应力。
14、采用经机械加工制成的凸台或沉头座孔做为螺栓与螺母接触的支承面是为了避免螺栓受到偏心载荷。
15、螺栓强度等级标记6.6级，6 6 10=360MPa表示材料的屈服强度；螺母强度等级标记8级，8 100=800MPa S示材料的抗拉强度。
16、对于重要的联接不宜用小于M12-M16的螺栓主要是因为避免预紧时拧断螺栓。
机械设计螺纹连接..
平垫圈
斜垫圈 斜垫圈
D D
120° C 1 C 1
DD 1 1
d
8）垫圈
(2)标准螺纹连接件 bb H H
1
螺纹副的自锁条件
克服轴向力F匀速上升所需的圆周力： d2 d2 Ft F tan( v ) T Ft F tan( v ) 2 2
§2 螺纹连接的基本类型及 螺纹紧固件
(1)螺纹连接的基本类型
（表、演示）
螺栓连接
a) 普通螺栓连接——被连接件不
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 消失，结构简单，装拆方便，可多个 装拆，应用较广。
30 ° 30 °
ee
tt
凸缘螺母 槽螺母、槽顶螺母
D D bb
12 00 ° 12 ° C 1 C 1
dd D 1 D 1
D D b H H b
1
dd D 1 D 1
bb
ss
m m
30 ° 30 ° 30 ° 30 ° 15 ° 15 °
30 ° 30 °
H H
30 3
平垫圈 平垫圈
tt
斜垫圈 斜垫圈 平垫圈
螺栓连接
b) 精密螺栓连接
（铰制孔用螺栓连接 ）
——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 过渡配合（H7/m6、 H7/n6）。
双头螺柱连接
——螺杆两端无钉头，但 均有螺纹，装配时一端旋 入被连接件，另一端配以 螺母。适于常拆卸而被连 接件之一较厚时。折装时 只需拆螺母，而不将双头 螺栓从被连接件中拧出。
d d
(2)标准螺纹连接件
7）螺母 六角螺母：标准，厚，扁
机械设计-螺纹联接
2.1 螺纹联接的基本类型
2. 螺纹联接
普通螺栓 联接
铰制孔用 螺栓联接
螺栓联接
双头螺柱联接
螺钉联接
紧定螺钉联接
2.2 常用的螺纹联接件
2. 螺纹联接
② 板牙加工 ➢ 内螺纹：① 车削加工
② 丝锥加工
1. 螺纹
车削外螺纹
车削内螺纹
1.2 螺纹的分类 按分布位置分
1. 螺纹
按螺纹旋向分
按螺纹线数分
按母体形状分
外螺纹/内螺纹
左旋/右旋
单线/双线/多线
圆柱螺纹/圆锥螺纹
1.2 螺纹的分类 按螺纹牙型分
1. 螺纹
按作用分
联接螺纹
传动螺纹
1. 螺纹
1.3 螺纹的主要参数
一个假想圆柱面的直径，其母线通过牙型上牙厚和牙间宽相等的圆柱面的直径，也称作配 合直径
螺纹相邻两个牙在中径圆柱面上对应两点的轴向距离
同一条螺旋线上的相邻两牙在中径圆柱面上对应两点的轴向距离 若螺旋线数为n，则Ph＝nP 在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角 tanΦ＝Ph/πd2＝nP/πd2 轴向剖面内螺纹牙型两侧面的夹角
测力矩扳手
力矩扳手 定力矩扳手
3. 螺纹联接的预紧和防松
3.2 螺纹联接的防松 螺纹联接防松的本质就是要防止螺旋副的相对运动。 3.2.1 摩擦防松
对顶螺母防松
弹簧垫圈防松
尼龙圈锁紧螺母防松
3. 螺纹联接的预紧和防松
3.2 螺纹联接的防松 螺纹联接防松的本质就是要防止螺旋副的相对运动。 3.2.2 机械防松
机械设计基础螺纹连接的强度计算
即
1.3F0
d12
[ ]
4
设计公式为
d1
4 1.3F0
[ ]
（2）受横向外载荷的紧螺栓联接
载荷与螺栓轴向垂直，靠被
联接件间的摩擦力传递。螺栓
内部危险截面上既有轴向预紧
力F0形成的拉应力σ，又有因螺 栓与螺纹牙面间的摩擦力矩T1
而形成的扭转剪应力τ。
螺栓预紧力
F0
Kf f
FR m
防偏载措施：
复习思考题
1．在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 ( )。
A .三角形螺纹 B. 梯形螺纹 C .锯齿形螺纹 D . 矩形螺纹
2．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且 联接不需要经常拆卸时，往往采用( )。
A 螺栓联接 B 螺钉联接 C 双头螺柱联接 D 紧 定螺钉联接
3.两被联接件之一较厚，盲孔且经常拆卸时，常用（）。 A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接
A.螺纹上的应力集中 B.螺栓杆横截面上的扭转应力 C.载荷沿螺纹圈分布的不均匀性 D.螺纹毛刺的部分挤压
13.螺纹连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有 何特点？ 14.为什么螺纹连接通常要采用防松设施？常用的防松方法 和装置有哪些？ 15.常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在 何处？
（二）受剪切螺栓联接
螺栓受载前后不需预紧， 横向载荷靠源自栓杆与螺栓 孔壁之间的相互挤压传递。
➢挤压强度条件
p
FR
ds
[ p ]
➢剪切强度条件
FR
m ds2
/4
[]
四、螺栓组联接的结构设计和受力分析
工程中螺栓成组使用，单个使用极少。因此，必须研 究栓组设计和受力分析，它是单个螺栓计算基础和前提 条件。
机械设计基础(机工版)教案：螺纹连接及螺旋传动
章节名称螺纹连接及螺旋传动授课形式讲授课时3班级电气、机电教学目的了解螺纹的应用和分类、代号教学重点1、了解螺纹及主要参数；2、机械制造常用螺纹及螺纹联接的基本类型3、提高螺栓联接强度的措施4、螺旋传动的类型、特点及应用教学难点1、螺纹联接的预紧和防松手段2、螺栓联接的强度计算与校核辅助手段模型或多媒体辅助教学过程及说明;★教具演示并导入新课：（讲解相关理论知识）螺纹联接:利用螺纹零件将两个或两个以上的零件相对固定起来的联接。
螺旋传动:利用螺纹零件将回转运动变为直线运动，从而传递运动或动力的装置.一、螺纹的形成二、螺纹的类型1、按线数分在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹。
也可沿二条、三条螺旋线分别切制出双线螺纹和三线螺纹。
单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。
2、按螺旋线绕行方向按螺旋线绕行方向的不同，又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。
通常采用右旋螺纹，左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。
3、位置分螺纹有外螺纹和内螺纹之分。
在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹，在圆孔的表面上形成的螺纹，称为内螺纹。
普通螺纹又有粗牙和细牙两种。
公称直径相同时，细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性好，螺杆强度较高，适用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。
细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差，不宜经常拆卸，故生产实践中广泛使用粗牙螺纹。
三、螺纹的主要参数螺纹的主要参数：(1)大径(d、D)——螺纹的最大直径。
对外螺纹是牙顶圆柱直径(d)，对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。
标准规定大径为螺纹的公称直径。
(2)小径(d1、D1)——螺纹的最小直径。
对外螺纹是牙底圆柱直径(d1)，对内螺纹是牙顶圆柱直径(D1)。
(3)中径(d2、D2)——处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。
此假想圆柱称为中径圆柱。
(4)螺距(P)——在中径线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
高职《机械设计基础》螺纹联接与螺旋传动习题含答案
高职《机械设计基础》螺纹联接与螺旋传动习题含答案(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--学号：班级：姓名：螺纹联接与螺旋传动一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）1 普通平键联结的主要用途是使轴与轮毂之间。
A 沿轴向固定并传递轴向力B 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C 沿周向固定并传递转矩D 安装与拆卸方便2 键的剖面尺寸通常是根据按标准选择。
A 传递转矩的大小B 传递功率的大小C 轮毂的长度D 轴的直径3 键的长度主要是根据来选择。
A 传递转矩的大小B 轮毂的长度C 轴的直径4 能够构成紧键联结的两种键是。
A 楔键和半圆键B 平键和切向键C 半圆键和切向键D 楔键和切向键5 楔键和，两者的接触面都具有1：100的斜度。
A 轴上键槽的底面B 轮毂上键槽的底面C 键槽的侧面6 楔键联结的主要缺点是。
A 键的斜面加工困难B 键安装时易损坏C 键装入键槽后，在轮毂中产生初应力D 轴和轴上的零件对中性差7切向键联结的斜度是做在上。
A轮毂键槽的底面 B 轴的键槽底面 (3)一对键的接触面 (4)键的侧面8 平键联结如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔。
A 90ºB 120ºC 135ºD 180º9 半圆键联结的主要优点是。
A 对轴的强度削弱较轻B 键槽的应力集中较小C 工艺性好，安装方便10 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A. 好B. 差C. 相同D. 不一定11 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。
A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差12 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。
A. 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹D. 多线的三角形粗牙螺纹13 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。
螺纹连接(机械设计课件)
标记: 螺栓 标准号 螺纹规格 × 有效长度
螺纹紧固件连接
例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。 螺母 GB/T 6170-2000 M12
b）螺母
标记: 螺母 标准号 螺纹规格
螺纹紧固件连接
例: 标准系列，公称尺寸d=8，性能等级为140HV，不经表面处理的平垫圈 垫圈 GB/T 97.1-2000 8
联接的类型：
螺纹联接
键联接、花键联接、销联接
弹性环联接等
铆接
焊接
粘接
联接
可拆 联接
不可拆 联接
过盈联接
（介于两者之间）
螺纹的形成
d2
螺旋线——一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。
螺纹——一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。
螺纹
牙顶
牙顶
小径
大径
外螺纹
内螺纹
牙顶
牙底
牙底
牙顶
大径 D、d
小径D1、d1
中径D2、d2
螺纹的中径：
一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。
⑶ 螺纹的线数n
沿一条螺旋线形成的螺纹叫做单线螺纹；沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫做多线螺纹。
六角螺母
盖形螺母
开槽六角螺母
翼形螺母
螺纹连接
§5-0 引 言
由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：
被联接件之间相互完全固定。（形锁合、摩擦锁合、材料锁合）
被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。
机械设计专升本章节练习题(含答案)——联接 螺 纹
第10章联接螺纹【思考题】10-1 螺纹的主要参数有哪些？螺距与导程有何不同？螺纹升角与哪些参数有关？10-2 为什么三角形螺纹多用于联接，而矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹多用于传动？为什么多线螺纹主要用于传动？10-3 螺纹副的自锁条件是什么？理由是什么？10-4 试说明螺纹联接的主要类型和特点。
10-5 螺纹联接为什么要预紧？预紧力如何控制？10-6 螺纹联接为什么要防松？常见的防松方法有哪些？10-7 在紧螺栓联接强度计算中，为何要把螺栓所受的载荷增加30%？10-8 试分析比较普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接的特点、失效形式和设计准则。
10-9 简述受轴向工作载荷紧螺栓联接的预紧力和残余预紧力的区别，并说明螺栓工作时所受的总拉力为什么不等于预紧力和工作载荷之和。
10-10简述滑动螺旋传动的主要特点及其应用。
A级能力训练题1.螺纹标记M24×2表示。
2.下列不能作为螺纹联接优点的是。
（1）构造简单（2）在变载荷下也具有很高的疲劳强度（3）装拆方便（4）多数零件已标准化,生产率高,成本低廉3.螺纹联接是一种，常见的联接螺纹是。
（1）可拆联接，右旋单线（3）具有防松装置的不可拆联接，左旋单线（2）不可拆联接，右旋双线（4）具有自锁性能的不可拆联接，左旋双线4.螺纹的牙型有下列几种，其中用于联接的有；用于传动的有。
单向传力用螺纹的轴向剖面形状，宜采用。
（1）三角形（2）矩形（3）梯形（4）锯齿形5.公制三角形螺纹，螺纹的牙型斜角为β，升角为λ，螺纹副的当量摩擦角ρv，则螺纹副的自锁条件为______。
螺纹副之间的摩擦系数f v=0.2，则当量摩擦角ρv为。
（1）λ≤β，11.7°（2）λ≤ρv，13°（3）β≤ρv，19.2°（4）λ≤ρ，21.8°6.用于薄壁零件联接的螺纹，应采用。
（1）三角形细牙螺纹（2）梯形螺纹（3）锯齿形螺纹（4）多线的三角形粗牙螺纹7.当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹。
机械设计基础-螺纹-课件
(8)牙侧角 β:牙型侧
S
边与螺纹轴线的垂线间的夹
ψ
角。
π d2
机械工程师联盟
PS
α ββ
§10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
机械工程师联盟
一、矩形螺纹β= 0º
螺旋副在轴向载荷Fa作 用下相对运动，可看作
展开中径d2 圆柱面得一斜面.
在中径的水平力F推动 滑块(重物)沿螺纹运动
Fa ----轴向载荷 F ----水平推力
机械工程师联盟
常用于传动。
为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角β比三角形螺纹 的要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生 的间隙，应用较广。锯齿形螺纹的效率比矩形螺纹高，但只适 合单向传动。
梯形
3º
锯齿形 30º
螺纹的基本尺寸： 粗牙普通螺纹的基本尺寸见P136表10-1 后面有图 细牙普通螺纹的基本尺寸见P137表10-2 梯形螺纹的基本尺寸见P138表10-3
β 螺杆 Fn Fa
称 ρ’ 为当量摩擦角
机械工程师联盟
引入参数f ’和ρ’ 就可象矩形螺纹那样对非矩形螺纹进
行力的分析。
滑块上升：
F Fa tan( ')
滑块下降：
T
d2 2
Fa
tan(
')
非矩形螺旋的自锁条件： ψ≤ρ’ 对于联接螺纹必须满足自锁条件
三、效率
机械工程师联盟
∠FRFa = ψ+ρ
FR = Fn +F’ FR =(1 + f ) Fn 列出力平衡方程：
FR + Fa +F =0
ψ+ρ FR
Fa F
ψ+ρ
机械设计(第二版)螺纹连接习题解答
（1） 选螺栓数目Z：
因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间间
距不致过大，所以选用较多的螺栓，初取Z=24。
（2）计算螺栓的轴向工作载荷F：
1）螺栓组连接的最大轴向载荷FQ
2）螺栓的最大轴向工作载荷F：
题11-5图
（3）计算螺栓的总拉力F0
（4）计算螺栓直径：
查GB196—81，取M30（d1=26.211mm>25.139mm）
由教材式（11—13）：1.3F′/（π /4）≤[σ] MPa得：
F′=[σ]π /（4×1.3）=178×π×8.3762/5.2N=7535N
（2）求牵引力FR：
由式（11—25）得FR=F′fzm/ =7535×0.15×2×1/1.2N=1883.8 N（取 =1.2）
11—5有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，如图所示。已知气缸中的压力p在0~2MPa之间变化，气缸内径D=500mm，螺栓分布圆直径D0=650mm。为保证气密性要求，剩余预紧力F″=1.8F，螺栓间距t≤4.5d（d为螺栓的大径）。螺栓材料的许用拉伸应力[σ]=120MPa，许用应力幅[σɑ]=20MPa。选用铜皮石棉垫片螺栓相对刚度C1/（C1+C2）=0.8，试设计此螺栓组连接。
⑶、轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。
㈤、螺纹的常见错误
⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽;
⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上;
⑶、螺纹联接应保证安装尺寸;
⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。
（5）校核螺栓疲劳强度：
故螺栓满足疲劳强度要求。
（6）校核螺栓间距：实际螺栓间距为
故螺栓间距满足联接的气密性要求。
机械设计考研练习题-螺纹联接和螺旋传动
螺纹联接和螺旋传动一 选择题（1) 在常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是 C ，效率较高,牙根强度较大、制造方便的是B ；螺纹联接常用C ，传动螺纹常用 B 。
A. 矩形螺纹B. 梯形螺纹 C 。
三角螺纹（2) 螺纹副在摩擦因数一定时，螺纹的牙型角越大，则 D 。
A. 当量摩擦因数越小，自锁性能越好B 。
当量摩擦因数越小，自锁性能越差C. 当量摩擦因数越大，自锁性能越差D 。
当量摩擦因数越大，自锁性能越好(3) 当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用 A 来轴向定位，所能承受的轴向力较大。
A. 圆螺母B. 紧定螺钉 C 。
弹性挡圈（4） 一箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用 A 联接。
A 。
双头螺柱联接 B. 螺栓联接 C. 螺钉联接(5) 在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为 B 。
A. 间隙配合B. 过渡配合 C 。
过盈配合（6） 紧螺栓联接受轴向外载荷，假定螺栓的刚度b C 与被联接件的刚度m C 相等，联接的预紧力为0F ，要求受载后结合面不分离，当外载荷F 等于预紧力0F 时,则 D .A. 被联接件分离，联接失效B 。
被联接件即将分离，联接不可靠C 。
联接可靠，但不能继续再加载D 。
联接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续加大外载荷F(7） 受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此 BA. 残余预紧力1F 应小于零 B 。
残余预紧力1F 应大于零C 。
残余预紧力1F 应等于零 D. 预紧力0F 应大于零(8） 图5—1所示钢板用普通螺栓联接。
已知横向工作载荷为F 结合面之间的摩擦因数15.0=f ，为使联接可靠,取防滑系数2.1s =K ，则每个螺栓需要的预紧力0F 为 B 。
A 。
0。
5FB 。
FC 。
2FD 。
4F图5—1（9） 某螺栓的材料性能等级为6。
8级，其数字6。
机械设计(螺纹联接)
T型槽螺栓联接
1. 普通螺栓联接
1. 铰制孔用螺栓联接
2. 双头螺柱联接
3. 螺钉联接
螺钉联接
螺钉拧入深度H:
钢或青铜 H≈d
铸铁 H=(1.25∽1.5)d
铝合金 H=(1.5 ∽2.5)d
4. 紧定螺钉联接
地脚螺栓联接 吊环螺栓联接
T形槽螺栓联接
§10—5 螺纹联接的预紧和防松
一、预紧
螺纹联接：松联接——在装配时不拧紧，只承受外 载时才受到力的作用
紧联接——在装配时需拧紧，即在承载 时，已预先受力，预紧力QP
预紧力QP——预先轴向作用力（拉力）
1.3Fa
d12 / 4
41.3 Fa 3.14 13.8352
[ ] 150MPa
Fa 17337.08N
Fa
CFR zmf
1.2 FR 2 2 0.12
FR 6934.832N
答：该螺栓联接允许传递的最大横向载荷6934.832N。
复习： 螺纹联接的类型
F
4
d02
[ ]
式中 Lmin 螺栓与孔壁挤压面最小高度；
p, 许用应力
2、受轴向工作载荷作用
分析受力和变形关系
Q == QP+ F
受力和变形关系
受力和变形关系 螺栓总垃力 Q Q'p F
螺栓总拉力： Q Q' p F
螺栓拉伸 强度条件：
2.失效形式——螺栓拉断 （静、疲劳）
机械设计_连接部分习题答案
机械设计-连接局部测试题一、填空：1、按照联接类型不同，常用的不可拆卸联接类型分为焊接、铆接、粘接和过盈量大的配合。
2、按照螺纹牙型不同，常见的螺纹分为三角螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。
其中三角螺纹主要用于联接，梯形螺纹主要用于传动。
3、根据螺纹联接防理的不同，它可分为摩擦防松和机械防松。
螺纹联接的防松，其根本问题在于防止螺纹副转动。
4、对于螺纹联接，当两被联接件中其一较厚不能使用螺栓时，那么应用双头螺柱联接或螺钉联接，其中经常拆卸时选用双头螺柱联接。
5、普通螺栓联接中螺栓所受的力为轴向〔拉〕力，而铰制孔螺栓联接中螺栓所受的力为轴向和剪切力。
6、在振动、冲击或变载荷作用下的螺栓联接，应采用防松装置，以保证联接的可靠。
7、在螺纹中，单线螺纹主要用于联接，其原因是自锁，多线螺纹用于传动，其原因是效率高。
8、在螺纹联接中，被联接上应加工出凸台或沉头座，这主要是为了防止螺纹产生附加弯曲应力。
楔键的工作面是上下面，而半圆键的工作面是〔两〕侧面。
平键的工作面是〔两〕侧面。
9、花键联接由花键和外花键组成。
10、根据采用的标准制度不同，螺纹分为米制和英制，我国除管螺纹外，一般都采用米制螺纹。
圆柱普通螺纹的公称直径是指大径，强度计算多用螺纹的〔〕径。
圆柱普通螺纹的牙型角为 60 度，管螺纹的牙型角为〔〕度。
二、判断：1、销联接属可拆卸联接的一种。
〔√〕2、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合。
〔√〕3、半圆键是平键中的一种。
〔×〕4、焊接是一种不可以拆卸的联接。
〔√〕5、铆接是一种可以拆卸的联接。
〔×〕一般联接多用细牙螺纹。
〔×〕6、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。
〔√〕7、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。
〔√〕8、三角形螺纹主要用于传动。
〔×〕9、梯形螺纹主要用于联接。
〔×〕10、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。
〔×〕11、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。
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θm
m
25
受力变形线图（P284图17-13）
力（螺栓）
（垫片） 力
θb
θm
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b
m 可整理ppt
26
受力变形线图（P284图17-13）
力（螺栓）
（垫片） 力
• 受力变形线图（p73图5-17）
θb
θm
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b
m 可整理ppt
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由图可得： 螺栓的刚度
QP
b
tanb
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可整理ppt
9
4. 紧定螺钉联接
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可整理ppt
10
地脚螺栓联接 吊环螺栓联接
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可整理ppt
11
T形槽螺栓联接
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可整理ppt
12
17.1.2螺纹联接的失效形式和设计准则
普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂 受剪螺栓主要为压溃和剪切
F F
z
35
• （1）普通螺栓联接 z
力矩平衡条件：
fQpri KsT
i1
所需预紧力：
Qp
K sT
z
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可整理ppt
f ri
36
i 1
（2）.铰制孔用螺栓联接
变形量越大，则工作剪力越大
Fi
Fmax
ri rmax
Fi Fmax ri rmax
力矩平衡条件：
Ti z1F iri i z1F marm rxi raix F rm maai x zx 1ri2
第17章螺纹联接与轴毂联接
学习目标：
熟悉机器联接中常用的各种联 接件的结构、类型、性能和应用场 合，掌握设计理论和选用方法。
联接的分类
联接
动联接：机器工作时，零部件之间可以有相对 运动。例如：机械原理中，各种运动 副之间的联接。
静联接：在机器工作中，不允许零部件之间存 在相对运动的联接。
可拆联接：不须毁坏联接中的任何一个零件就可拆
静联接
开的联接。例如：螺纹联接、键联接。 过盈联接
不可拆联接：至少毁坏联接中的一部分才能拆开的 联接。例如：铆接、焊接等。
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可整理ppt
2
第17章螺纹联接与轴毂联接
17.1螺纹联接的类型和设计准则 17.1.1螺纹联接的类型 17.1.2螺纹联接的失效形式和设计准则
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20.02.2021
可整理ppt
17
(二）仅受预紧力作用的 紧螺栓联接的强度计算
拉应力
Qp
d
2 1
4
剪应力
Qp
d2 2
tg ( d13
v)
16
近似处理 0.5
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18
应力合成：c a 2 3 22 3 (0 .5 )2 1 .3
强度条件：
ca
1.3Qp
d12
[ ]
可整理ppt
3
17.1.1螺纹联接的类型
一. 螺纹联接的基本类型
1. 螺栓联接：普通螺栓联接：应用广泛 铰制孔用螺栓联接
2.螺钉联接：被联接件之一较厚 3. 双头螺栓联接：常拆卸 4. 紧定螺钉联接：传递较小载荷 其它：地脚螺栓联接；吊环螺栓联接；
T型槽螺栓联接
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可整理ppt
4
1. 普通螺栓联接
Cb
被联接件的刚度
Qp
m
tanm
Cm
螺栓总拉力： QQ'pF
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28
可由图17-13中的几何关系推出螺栓总拉力Q与预紧 力之间的关系：
Qp ,Q'p , F
Q pQ 'pC bC m C mF (51)7
Q Q 'pF (51)5
Cb QQ F (51)8 p
CC 20.02.2021
b
m 可整理ppt
29
螺栓拉伸
强度条件： ca
1.3Q
4
d12
[ ]
（5-19）
设计公式： d1
41.3Q
[ ]
（5-20）
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31
（二） 受工作剪力的紧螺栓联 接的强度计算
预紧力很小，强度计算 时可不考虑； 失效形式：侧面压溃及 螺栓剪切
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21
分析受力和变形关系
Q == QP+ F
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可整理ppt
22
受力和变形关系
•
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可整理ppt
23
受力和变形关系
•
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可整理ppt
24
受力变形线图（P284图17-13）
力（螺栓）
（垫片） 力
θb
b
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变形 变形
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4
设计公式：
d1
1.3Q p [ ]
4
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可整理ppt
19
普通螺栓联接
受力平衡条件 fQpziKsF
或
Qp
KsF f i
（5-24）
i——20.02接.202合1 面数；KS——防可滑整理系ppt 数取1.1~1.3
20
(三）受预紧力和工作拉力作用 的紧螺栓联接的强度计算
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5
1. 铰制孔用螺栓联接
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6
2. 双头螺柱联接
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7
3. 螺钉联接
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Байду номын сангаас
可整理ppt
8
螺钉联接
螺钉拧入深度H:
钢或青铜 H≈d
铸铁 H=(1.25∽1.5)d
铝合金 H=(1.5 ∽2.5)d
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13
失效分析
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可整理ppt
14
17.1.3螺纹联接的强度计算
一般步骤：螺栓组受力和失效分析 单个螺栓组受力分析、失效分析
（一）松螺栓联接的强度计算
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15
（一）松螺栓联接的强度计算
1.受载荷形式——轴向拉伸 （工作拉力F）
2.失效形式——螺栓拉断 （静、疲劳）
20.02.2021
可整理ppt
16
（一）松螺栓联接设计
3.设计准则——保证螺栓拉伸强度
4.强度条件： σ≤[σ]
5.设计计算方法： 校核式
4F d12
（17-1 ）
设计式 6.螺栓材料
d1
4F
[ ]
许用应力及安全系数——（§5-7）
7 查手册，求d
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可整理ppt
32
受工作剪力的紧螺栓联接的强度计算
挤压强度条件：p
F d0Lm
[]p
in
(5-21)
剪 式切中强度条件：螺栓4与F孔d 0壁2 挤 压[面] 最小高(5度-22；)
Lmin 许用应力，表5-11
p,
20.02.2021
可整理ppt
33
§5-6 螺纹组联接的设计
(二）螺栓组联接的受力分析 1.受横向载荷的螺栓组联接 （1）普通螺栓组联接 （2）铰制孔用螺栓组联接
20.02.2021
可整理ppt
F F
z
34
§5-6 螺纹组联接的设计
(二）螺栓组联接的受力分析 2.受扭矩的螺栓组联接 （1）普通螺栓联接 （2）铰制孔用螺栓联接
20.02.2021
可整理ppt