《第十章联接》PPT课件

牙根强度弱，加工困难，常被梯形螺纹代替。
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梯形螺纹
特点： =2=30。比矩形螺纹效率略低。
牙根强度高，易于对中，易于制造，剖分螺母可消除
间隙，在螺旋传动中有广泛应用。
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锯齿形螺纹
特点：工作边=3，非工作边=30，便于加工。
它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点, 能承受较大的载荷,但只能用于单向传动。
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9
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10
10-3 机械制造常用螺纹
螺纹的分类： 按牙形：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺 纹、管螺纹 按母体形状：圆柱螺纹、圆锥螺纹
对螺纹的要求：足够的强度和良好的工艺性 联接螺纹：自锁 管 螺 纹：密封性 传动螺纹：效率高 调整螺纹：精度高 起重螺纹：效率高、自锁性好
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大径为公称直径，同样的公称直径下，螺距 最大的为粗牙，其他细牙。
第十章 联接 10-1 螺纹参数
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按牙型：三角形、梯形、锯齿形 按选向：左旋、右旋 按螺旋线数目：单线、多线
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2
螺纹的线数和旋向
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d--螺纹大径 d1-螺纹小径 d2--螺纹中径 p--螺距 n--线数
S--导程 y --螺纹升角 ，牙型角 --牙型斜角
旋向
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4
10-2 螺纹副的受力分析、效率和自锁
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5
圆周力：拧紧时 松开时
FFatan(y)
FFatan(y)
当 时 ， F0,此 时 F的 方 向 与 假 设 方 向 相 同 ， 阻 力 当 时 ， F0,此 时 F的 方 向 与 假 设 方 向 相 反 ， 要 等
速 下 降 ， 必 须 施 加 反 方 向 推 力 ， 如 果 不 加 推 力 ， 螺 母 不 会 靠 自 重 或 负 载 下 降 — — 自 锁
2、控制预紧力的目的： 预紧力过大，会使连接超载。
预紧力不足，可能导致连接失效。
重要的螺栓应控制预紧力。
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3、拧紧力矩和预紧力的计算
拧紧螺母时的力矩和预紧力
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螺纹副摩擦力矩
T1
Fa
tan(y)d2
2
螺母与被连件摩擦力矩
T2 fc Farf
F
：
a
轴
向
力
，
预
紧
力
与
轴
向
工
作
载
荷
的
合
力
如果没有轴向工作载荷，轴向力就等于预紧力
4、装配时控制预紧力的方法 测力矩扳手
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定力矩扳手
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二、螺纹连接的防松 1）摩擦防松
1 、双螺母
在螺母和螺栓之间形成内 力，保证摩擦力。 结构简单、使用方便。 可靠性不高。 用于平稳、低速、重载。
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2 、弹簧垫圈 弹力保持一定压力 切口尖端逆向。
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3 、锁紧螺母
镶嵌弹性环或尼龙圈挤 入螺纹中椭圆口螺母。
d12
[ ]
MPa
d1
4 Fa [ ]
mm
注意：载荷单位N
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二 、紧螺栓连接
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47
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48
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49
螺栓既受拉应力又受扭切应力 ?
拉应力
4 Fa
d12
剪应力
W Tt Fatan(yd 13)d22 4dF1a2tan(y)2dd12
16
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50
螺栓的当量应力（第四强度理论）
e 2 32
特点：螺纹的牙型角=2=60。因牙侧角大，所以当 量摩擦系数大，自锁性能好，主要用于连接。
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12
细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较
粗牙：常用 细牙：自锁性能更好。常用于承受冲击、振动及变载 荷、薄壁零件上及微调装置中。
细牙的缺点：牙小，相同载荷下磨损快，易脱扣。
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13
矩形螺纹
特点：
牙形为正方形， =0，所以效率高，用于传动,
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16
管螺纹
特点：用于管件连接的三角螺纹，=55
螺纹面间没有间隙，密封性好，适用于压强在 1.6MPa以下的连接。
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17
圆锥管螺纹
特点：螺纹均布在锥度为1:16的管上,=55或60
螺纹面间没有间隙，不用填料，靠牙变形，密封性好， 适用于高温、高压的连接。
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其它螺纹
主要用于金属薄板的连接
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21
3、双头螺柱连 接
特点：被连接件不宜做成通 孔又需要经常拆卸。
拧入深度：
铜或青铜：H=d 铸 铁：H=1.25-1.5d 铝 合 金： H=1.5被连接件的螺纹 孔中，顶住另一被连 接件的表面或凹坑。
固定两个零件或传递 不大的力矩。
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5、其它特殊结构的螺纹连接
f
：
c
螺
母
与
被
联
结
件
之
间
的
摩
擦
系
数
rf： 支 承 面 摩 擦 半 径
rf
dw
do 4
d
：
w
螺
母
支
承
面
的
外
径
d
：
o
螺
栓
孔
直
径
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拧紧力矩
T T1 T2
Fad2 2
tg(
)
fcFarf
h
33
当钢制螺纹M10~M68时，由螺纹几 何关系和摩擦系数可得：
T 0.2Fad（N.mm） d：公称直径
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2）机械防松 1 、开口销与六角开槽螺母
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40
2 、止动垫圈
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41
止动垫圈
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42
3 、串联钢丝
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三、 永久防松
焊接
冲点
涂胶
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10-6 螺栓连接的强度计算
主要失效形式：螺栓杆拉断、剪断（铰制孔），螺纹压溃、 剪断，脱扣。
一 、松螺栓连接（不需拧紧）
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45
强度条件 或
4 Fa
h
6
Fa
cos
f
f
cos
Fa
令f f
cos
f 当量摩擦系数
=tg
当量摩擦角
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7
考虑牙侧角β后：
圆周力：拧紧时 松开时
FFatan(y)
FFatan(y)
自锁条件 y
h
8
拧紧时效率：
FaS FaS
FaS
2T 2F d2 d2Fa tan(y )
2
tany tan(y )
地脚螺栓
吊环螺钉
h
T型槽螺栓
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二 、标准螺纹连接件
各种螺栓
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25
双头螺柱
各种螺钉
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26
各种螺钉
紧定螺钉的头部
和末端
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27
各种螺母与垫片
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28
10-5 螺纹联结的预紧和防松
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29
一、拧紧力矩
1、预紧的作用：
预紧可使连接在承受工作载荷之前就受到预紧力F`
的作用，以防止连接受载后被连接件之间出现间隙 或横向滑移。预紧也可以防松。
对于常用的M10~M68的普通螺栓
0.5; e23(0.5)21.3
螺栓的强度条件为：
e
41.3Fa
d12
[]
MPa
校核设计公式
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1 、受横向载荷的紧螺栓连接
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10-4 螺纹联接的基本类型及螺纹防松
一、螺纹联结的基本类型
1、 螺栓连接 普通螺栓连接 螺栓和孔壁有间隙孔, 加工精度低。 绞制孔螺栓连接 螺杆与孔用过渡配合， 承受横向载荷。 可起定位作用。
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2、螺钉连接
特点：被连接件不宜做成通孔。 不宜经常拆卸。
拧入深度：
铜或青铜：H=d 铸 铁：H=1.25-1.5d 铝 合 金： H=1.5-2.5d