机械设计 螺纹连接

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机械设计螺纹连接设计

机械设计螺纹连接设计

σPmin =σP − ∆σPmax
>0
§5-6 螺纹联接的强度计算
1 螺纹联接的失效形式和设计准则 螺纹联接的失效形式和设计准则 2 松螺栓联接的强度计算 3 紧螺栓联接的强度计算
潘存云教授研制
1 螺纹联接的失效形式和设计准则 螺纹联接的失效形式和设计准则
受拉螺栓 轴向力作用下螺栓杆和螺纹部分发生 塑性变形或断裂
紧螺栓联接 强度计算
⑵受横向工作载荷的紧螺栓联接 受横向工作载荷的紧螺栓联接
⑶同时受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接 同时受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接
3 紧螺栓联接的强度计算 仅受预紧力的紧 ⑴仅受预紧力的紧螺栓联接
拉伸应力(预紧力 拉伸应力(预紧力F0 )
F0
σ =
F0 1 πd 4
2 1
扭转切应力(螺纹摩擦力矩 扭转切应力(螺纹摩擦力矩T1 )
= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ =
δ max
Fmax
假设底板为完全刚体
δ i ∝ ri

F1 F2 Fz Fmax = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ = = r1 r2 rz rmax
例:联轴器
r1 = r2 = ⋅⋅⋅ = rz = r T ∴F= zr
(3)受轴向载荷的螺栓组联接 )
总轴向载荷的作用线与螺栓轴 线平行,且通过螺栓组的对称中心。 线平行,且通过螺栓组的对称中心。 可认为每个螺栓上所受轴向工作载 荷都相等。 荷都相等
②铰制孔用螺栓组联接
Fi
铰制孔用螺栓
ri
T
F2 F1
F1r1 + F2 r2 + L + Fz rz = T
z
∑Fr
i =1
i i
=T

机械设计基础第9章 螺纹连接

机械设计基础第9章 螺纹连接

ψ
Fa
11
重物下滑过程分析:
ψ
R
当ψ >ρ时
N
v
ρ
滑块在重力作用下会加速下滑
要使其匀速下滑,还要施加少
量的水平力F(F > 0)
F = Fa tan(ψ-ρ)
fN F
ψ
Fa
此时F 由驱动力变为阻力,而Fa由阻力变为驱动力
当ψ ≤ρ时
由于摩擦力过大,重物不能自行下滑,而在斜面上保持静止
要使其下滑需施加反向力, F ≤ 0,此时F 变为驱动力
tan S np d2 d2
ψ
4
二、螺纹的分类
普通螺纹 三角形
粗牙螺纹 一般连接 细牙螺纹 薄壁零件或微调装置
管 螺 纹 管路连接
牙 矩形 型 梯 形 传递运动或传力
锯齿形 (效率高)
牙顶较大圆角,旋合 后无径向间隙,英制
细牙螺纹
5
四种螺纹的牙侧角:
β=0° β=3°
β=15°
β=30°
螺纹旋向: 常用右旋,特殊要求时用左旋
一、螺旋线方向的判定
左(右)手自然展开成掌, 使拇指与螺纹轴线平行,若左 手四个指头的指向与螺纹牙走 向一致,则螺纹为左旋螺纹; 则螺纹为右旋螺纹。(见右图 中左旋螺纹的判定)
二、螺纹轴向力的判定
在螺母固定的情况下,旋动螺杆时,螺杆将沿轴线方 向前进或后退,这说明螺杆受到了一个沿运动方向的作用 力。该作用力方向的判定方法是对左、右旋螺纹分别采用 左、右手定则。具体做法如下:拇指伸直,其余四指握拳, 令四指弯曲方向与螺杆转动方向一致,拇指的指向即是螺 杆前进的方向。
此种现象称为“自锁”,自锁条件是: ψ ≤ρ
12
§9-2 螺纹副受力分析、效率和自锁

机械设计螺纹连接

机械设计螺纹连接

其中:d1、p 分别为螺纹小径和螺距。
[σ ] —— 许用应力,N / mm2 ,[σ ] = σs /[ Ss ] ,
见表6.3(P110)。
第28页/共57页
机械设计
螺纹连接 28
dc
4F
[ ]
(mm) —— 设计式
∵ 螺栓为标准件 ∴ 查标准,选螺栓
第29页/共57页
机械设计
螺纹连接 29
克服螺纹中阻力所需的转矩为:
T第1 8页F/共5d272页
d2 2
Q
tan
机械设计
螺纹连接
8
旋转螺母一周,输入的驱动功W1 = 2πT1 ,有效功W2 = Q S , 故螺旋副的效率为:
W2 W1
QS
2 T1
2
Q d2 tan
d2 Q tan
tan
tan
2
由上式知:λ↑,ρ↑ —→ η↑;当:λ= 45°-ρ/2 时 —→ ηmax
其相对运动相当于楔形滑块沿楔形槽斜
面移动。故非矩形螺纹的受力分析与矩形螺
纹的受力分析过程一样。由图知:
F = Q tan(λ +ρv ) 克服螺纹中阻力所需的转矩为:
T1
F
d2 2
d2 2
Q tan v
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机械设计
螺纹连接 10
螺旋副的效率为:
W2 W1
QS
2 T1
2
Q d2 tan
1)直径 大径 d 、小径 d1 、中径 d2 大径 d : 公称直径。 小径 d1 :螺纹的最小直径。 中径 d2 :齿厚 = 齿槽宽处直径,几何计算用。 d2 ≈ (d + d1 )/2 M 20 —→ d = 20 mm

机械设计ch21螺纹连接

机械设计ch21螺纹连接

• 当量摩擦系数
f f tg cos
矩形螺纹与非矩形螺纹旳法向力
第一章 多媒体CAI课件设计基础
1)滑块沿斜面等速上升
• 驱动力
F Fa tg( )
• 驱动力矩
T
F
d2 2
Fa
d2 2
tg(
)
2)滑块沿非矩形螺纹等速下滑
• 平衡力
F Fa tg( )
• 平衡力矩
T
Fa
d2 2
第一章 多媒体CAI课件设计基础
螺旋线旳形成
2.螺纹旳分类
不同线数旳右旋螺纹
1)按照螺旋线方向分:左旋螺纹和右旋螺纹。
2)按位置分:外螺纹,如螺栓;内螺纹,如螺母。
3)按照螺旋线旳数目分:单线螺纹和等距排列旳多 线螺纹。
第一章 多媒体CAI课件设计基础
4)按照制式分:米制螺纹和英制螺纹。 5)按照母体形状分:圆柱螺纹和圆锥螺纹。 6)按照功能分:
1.矩形螺纹 1)滑块沿斜面等速上升,Fa为阻力,F 为驱动力。
F Fa tg( )
第一章 多媒体CAI课件设计基础
作用在螺旋副上旳相应驱动力矩
T Fd 2 2 Fa d 2 tg( ) 2
2)滑块沿斜面等速下滑,轴向力Fa变为驱动力,而F 变为维持滑块等速运动所需旳平衡力
F Fa tg( ) 作用在螺旋副上旳相应驱动力矩
传动旳螺纹,一般角也不不小于25°。
2.3 机械制造常用螺纹
• 三角螺纹 ——其牙形为等腰三角
形,主要有一般螺纹和管螺纹,其
当量摩擦角´大,自锁性好,且强
度高,主要用于联接。一般螺纹多 用于紧固联接,管螺纹则用于紧密 联接。
第一章 多媒体CAI课件设计基础

机械设计-螺纹连接

机械设计-螺纹连接

确定连接力矩
4
尺寸和参数。
根据连接件的材料和负载确定合适的 连接力矩。
螺纹连接的优缺点
• 优点:简便快捷、拆卸方便、承载能力高。 • 缺点:可能出现螺纹磨损、连接失效、腐蚀等问题。
应用案例
汽车制造
螺纹连接广泛应用于汽车底 盘、引擎和车身结构等部件 的装配与固定。
机械设备
螺纹连接被用于机械设备零 件的固定,如电机、减速器 等重要部件。
机械设计-螺纹连接
螺纹连接是一种常用的机械连接方式,通过螺纹的互相咬合来实现紧固与连 接。本演示将介绍螺纹连接的分类、构成、力学原理、设计方法,以及优缺 点和应用案例。
螺纹连接的分类
内螺纹连接
常见于螺母与螺杆的连接,通过内螺纹互相咬合实现固定。
外螺纹连接
常见于螺纹孔与螺纹螺栓的连接,通过外螺纹互相咬合实现固定。
螺纹连接可通过螺纹的剪切形变,实现力的传 递与承载。
由于螺纹的咬合,螺纹连接具有较高的阻拆力, 能够提高连接的稳定性。
如何设计一个螺纹连接
1
确定连接类型
根据连接件的形状和要求选择内螺纹
选择螺纹规格
2
连接或外螺纹连接。
根据连接件的负载和使用环境选择合
适的螺纹规格。
3
计算螺纹尺寸
根据连接件的要求和标准计算螺纹的
精密螺纹连接
采用更高精度的制造工艺,用于对连接要求更严格的领域。
螺纹连接的构成
螺母
用于咬合螺杆的螺纹连接件。
Hale Waihona Puke 螺杆用于与螺母互相咬合的螺纹连 接件。
螺纹
螺纹是螺母与螺杆的互相咬合 结构,实现紧固与连接。
螺纹连接的力学原理
张力力学原理 剪切力学原理 阻拆力学原理

机械设计 螺纹连接

机械设计 螺纹连接
一、螺纹连接的基本类型 螺纹连接的基本类型 连接的基本 1、螺栓连接 普通螺栓连接
螺栓受拉力 结构简单 装拆方便
F0 预紧力
F F F F
铰制孔螺栓连接
螺栓受剪切、 螺栓受剪切、挤压
用于横向载荷大的连接 用于横向载荷大的连接
2、双头螺柱连接
用于被连接件较厚, 用于被连接件较厚, 不宜制成通孔, 不宜制成通孔, 且经常装拆 的场合
z i= 1 mx a
受载最大的螺栓所受剪力
T
r 1
∴F ax = m
Tm r ax
rmax
∑r
i= 1
z
2 i
F F 1 max T F ax 若 ri = rmax 则 m = F = z⋅ r
160
T=10Nm, z=6, 求Fmax=? F1= ?
120
r1
r2
r1 =60mm, r2 =100mm
F0 预紧力
双头螺柱受拉力 双头螺柱受拉力
3、螺钉连接 用于不经常装拆的场合 、
F 0 预紧力
螺钉受拉力 螺钉受拉力
4、紧定螺钉连接 、
§5-3 螺纹连接的预紧和防松
一、螺纹连接的预紧 目的: 目的:增强连接的可靠性和 紧密性,防止松动。 紧密性,防止松动。
T
F0
T 1 螺旋副摩擦阻力矩 T = T1 + T2 T2 螺母和支承面上的摩擦阻力矩
σm
σS σ lim Sca = = σ max σ m + σ a
2σ −1 tc + ( K σ − ψ σ )σ min = ≥ S (K σ + ψ σ )(2σ A + σ min )
图示气缸盖用6个普通螺栓连接 例2:图示气缸盖用 个普通螺栓连接 已知气缸 图示气缸盖用 个普通螺栓连接,已知气缸 压力p=2MPa,D=80mm,取 F1 = 1.5F , C m = 2C b , 压力 , 取

05 机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动

05 机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动

05机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动一、螺纹连接1.螺纹连接的概念螺纹连接是一种常用的机械连接方式,通过螺纹的相互螺合实现零件的固定和连接。

螺纹连接的主要特点是具有较强的可拆卸性,方便零件的拆卸和装配。

同时,螺纹连接还具有较高的连接强度和刚度,使得连接的零件能够承受一定的拉力和扭矩。

2.螺纹连接的类型螺纹连接主要分为内螺纹和外螺纹两种类型。

内螺纹一般为鞘形结构,用于接收外螺纹的螺纹连接。

外螺纹一般为柱形结构,用于与内螺纹相互螺合,实现连接和固定。

3.螺纹连接的应用螺纹连接广泛应用于机械设计中,特别是需要拆卸和装配的部件。

常见的应用包括螺纹连接螺杆和螺母、螺纹连接法兰和轴等。

4.螺纹连接的设计考虑因素螺纹连接的设计需要考虑以下因素:•强度和刚度:螺纹连接需要能够承受一定的拉力和扭矩,因此需要根据实际应用情况选择适当的螺纹尺寸和材料。

•可靠性:螺纹连接应设计为可靠的连接方式,即使在受到外部力的作用下也不易松动或脱落。

•拆卸性:螺纹连接需要方便零件的拆卸和装配,因此需要选择适当的螺纹类型和松紧方式。

•密封性:螺纹连接需要具有一定的密封性能,特别是在液压和气动系统中应用时,需要防止泄漏。

•耐磨性:螺纹连接需要具有一定的耐磨性能,特别是在高频率的拧紧和松开过程中。

二.螺旋传动1螺旋传动的概念螺旋传动是一种常用的动力传递方式,通过螺旋副的互相啮合传递动力。

螺旋传动的主要特点是具有较高的传递效率和承载能力,适用于大功率传动和重载工作。

2.螺旋传动的类型螺旋传动主要分为螺旋圆柱齿轮传动和螺旋锥齿轮传动两种类型。

螺旋圆柱齿轮传动适用于轴平行的传动,螺旋锥齿轮传动适用于轴倾斜或交叉的传动。

3.螺旋传动的优点螺旋传动相比其他传动方式具有以下优点:•传递效率高:螺旋传动具有较高的传递效率,一般可达到90%以上,适用于大功率传动。

•承载能力大:螺旋传动的螺旋副结构紧凑,齿轮之间的啮合面积大,能够承受较大的载荷。

•平稳运行:螺旋传动的齿轮啮合面积大,传动过程中啮合点多,运转平稳,减少振动和噪声。

机械设计基础10+螺纹连接与键连接

机械设计基础10+螺纹连接与键连接

螺钉无头,无螺母,直接拧入被连接 件中,通过拧紧使螺钉产生预紧力。
螺柱连接
由一端带孔的螺柱和两个螺母组成, 一个螺母固定在被连接件上,另一个 螺母拧紧使螺柱伸出端产生预紧力。
螺纹连接的预紧与防松
预紧
在装配时,通过拧紧螺母或螺钉 ,使螺栓、螺柱或螺钉产生预拉 力,以提高连接的刚性和紧密性 。
防松
为防止螺纹连接在承受外载荷时 松动,采取各种措施来阻止松动 。常用的防松方法有弹簧垫圈、 自锁螺母、开口销等。
坏或磨损现象。
润滑
定期对键连接进行润滑 ,以减少摩擦和磨损,
延长使用寿命。
紧固
对于松动的键连接,应 及时进行紧固,防止出
现意外事故。
更换
对于磨损严重的键连接 ,应及时进行更换,防
止出现安全事故。
05
螺纹连接与键连接的发展趋势
新型螺纹连接的开发与应用
自锁螺纹连接
这种新型螺纹连接具有自锁功能,能 够在无外力的情况下保持紧密,防止 松动。广泛应用于需要高稳定性的机 械装置。
02
键连接
键连接的类型与特点
平键连接
平键连接是最常见的键连接类型,主要用于传递扭矩和旋 转运动。它具有结构简单、工作可靠、装拆方便等优点, 但承受的载荷较小。
楔键连接
楔键连接主要用于固定轴的位置,并传递扭矩。楔键连接 具有较高的承载能力和定位精度,但装拆不太方便。
花键连接
花键连接是一种多齿的键连接,能够承受较大的载荷。花 键连接具有较高的承载能力和较高的效率,但制造较复杂 ,成本较高。
键连接在机械中的应用
固定轴与轮毂
键连接主要用于固定轴与轮毂之 间的连接,如汽车变速箱中的轴
和齿轮等。
传递扭矩

机械设计螺纹连接和螺旋传动

机械设计螺纹连接和螺旋传动
圆周长展开长度
中国地质大学专用 ห้องสมุดไป่ตู้ 作者: 潘存云教授
按螺纹旳牙型分
螺纹旳分类
按螺纹旳旋向分
按螺旋线旳根数分
按回转体旳内外表面分
按螺旋旳作用分
按母体形状分
矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹
右旋螺纹
左旋螺纹
单线螺纹多线螺纹
外螺纹内螺纹
连接螺纹传动螺纹
圆柱螺纹圆锥螺纹
中国地质大学专用 作者: 潘存云教授
缺陷:不耐磨,易滑扣。
应用:薄壁零件、受动载荷旳连接和微调机构。
中国地质大学专用 作者: 潘存云教授
潘存云教授研制
中国地质大学专用 作者: 潘存云教授
第5章 螺纹连接和螺旋传动
§5-1 螺纹
§5-2 螺纹连接旳类型及原则连接件
§5-3 螺纹连接旳预紧
§5-6 螺纹连接旳强度计算
§5-7 螺栓旳材料和许用应力
§5-8 提升螺栓连接强度旳措施
§5-9 螺旋传动
§5-4 螺纹连接旳防松
§5-5 螺栓组连接旳设计
中国地质大学专用 作者: 潘存云教授
潘存云教授研制
潘存云教授研制
梯形螺纹:
为了降低摩擦和提升效率,这两种螺纹旳牙侧角β比三角形螺纹旳要小得多。用于剖分螺母时,梯形螺纹可消除因摩擦而产生旳间隙,应用较广。锯齿形螺纹旳效率比矩形螺纹高,但只适合单向传动。
锯齿形螺纹:
β= 15º
β= 3º
粗牙一般螺纹、细牙一般螺纹和梯形螺纹旳基本尺寸见后续各表(或查阅有关机械设计手册)。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
一、螺纹旳形成
§5-1 螺 纹
螺旋线——一动点在一圆柱体旳表面上,一边绕轴线等速旋转,同步沿轴向作等速移动旳轨迹。

机械设计基础 第4章 螺纹连接

机械设计基础  第4章 螺纹连接
14
圆柱管螺纹
牙型角为=55的英制螺纹,内、外螺纹旋合后无径向间 隙。螺纹副本身不具密封性,连接要求密封时,可压紧被连接 件螺纹副外的密封面,也可在密封面间添加密封物。多用于压 力为1.568Pa以下的水、煤气管路,润滑和电线管路系统。
15
2.矩形螺纹
牙型角为0 ,传动效率高于其他螺纹,但牙根强度低,精 确制造困难,对中精度低,未标准化,逐渐被梯形螺纹代替。
第四章
连接的分类
螺纹连接
1.按机械工作时被连接零(部)件间是否有相对运动分 静连接 连接 动连接 2.按能否拆开分 可拆连接 螺纹连接、键连接,销连接、型面连接 焊接、粘接和铆接等
1
螺纹连接、键连接、花键连接、销连接 导向平键连接、导向花键连接及各种运动副
连接
不可拆连接
d2
4.1
螺纹的主要参数和常用类型 螺纹的形成及其分类
43
5.自攻螺钉——由螺标准,扁,厚
45
圆螺母+止退垫圈——带有缺口,应用时带翅垫圈内舌嵌入
轴槽中,外舌嵌入圆螺母的槽内,螺母即被锁紧
46
7.垫圈
平垫圈
斜垫圈
h
d1 d2
47
4.4
螺栓连接的强度计算
螺栓连接强度计算的目的是:根据强度条件确定螺 栓直径或校核其强度 ,而螺栓和螺母的螺纹牙及其他各 部分尺寸均按标准选定。 普通螺栓连接在工作时,螺栓主要承受轴向力(包 括预紧力),故又称受拉螺栓。 铰制孔用螺栓连接工作时,螺栓只承受横向力,又称 受剪螺栓。
受力时被连接件接合面间不 应相对滑移失效,预紧力F 的大 小根据板件的静力平衡条件可得 :
F f s zm k f FR (即F
k f FR f s zm

机械设计螺纹连接的强度计算

机械设计螺纹连接的强度计算

机械设计螺纹连接的强度计算1. 引言螺纹连接是一种常见的机械连接方式,广泛应用于各种工程领域中。

在机械设计中,准确计算螺纹连接的强度是至关重要的,以确保连接的稳定性和可靠性。

本文将介绍螺纹连接的强度计算方法。

2. 螺纹连接的基本原理螺纹连接是通过螺纹的相互摩擦力和压力来传递力量的。

在螺纹连接中,螺纹的轴向力将产生一个剪切力,并且螺纹的几何特征将决定其承载能力。

主要的螺纹连接参数包括螺纹规格、螺母和螺纹之间的接触面积、螺纹材料和预紧力等。

3. 螺纹连接的强度计算方法螺纹连接的强度可以通过以下几种方法进行计算:3.1 标准表格法标准表格法是最简单和常用的计算螺纹连接强度的方法之一。

该方法基于统计数据和经验公式,通过查表找到相应的螺纹规格和材料对应的承载力,并结合预紧力进行计算。

3.2 理论计算法理论计算法是通过数学模型和理论分析进行螺纹连接强度计算的方法。

该方法首先确定螺纹连接的载荷和边界条件,然后利用螺纹材料的力学性质和几何形状进行力学计算,最后得出连接的强度和可靠性。

3.3 有限元分析法有限元分析法是一种基于数值计算和计算机模拟的计算方法。

该方法将螺纹连接模型分割成许多小的单元,通过求解有限元方程组来计算连接的应力分布和变形情况。

然后,根据应力和变形的结果,进行强度评估和优化设计。

3.4 实验测试法实验测试法是通过构建实际螺纹连接样品,进行加载实验来获得连接的强度数据。

该方法可以直接从实验数据中得出连接的承载能力和可靠性,但是需要耗费较多的时间和资源。

4. 选择合适的计算方法在实际应用中,选择合适的计算方法需要考虑多个因素,包括设计要求、时间和资源限制、计算准确度等。

对于一般的机械设计而言,标准表格法和理论计算法往往是较为常用和合适的方法。

而对于复杂的结构和严格的设计要求,有限元分析法和实验测试法可以提供更准确和可靠的结果。

5. 结论在机械设计中,准确计算螺纹连接的强度是确保连接稳定性和可靠性的重要一步。

螺纹连接(机械设计课件)

螺纹连接(机械设计课件)
a)螺栓
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CH2-1螺纹连接

机械设计CH2-1螺纹连接
螺纹连接的基本原理是通过零件上的内螺纹和外螺纹相互匹配,利用摩擦力 将两个零件紧密地连接在一起。
常见的螺纹连接形式
内螺纹外螺纹连接
通过零件上的内螺纹和外螺纹实现紧固。
螺母和螺栓连接
通过螺纹螺母和螺栓实现紧固。
螺纹销
通过零件上的螺纹孔和螺纹销实现紧固。
螺钉连接
通优点
具有较高的连接强度,并且可以进行拆卸和重复使用。
2 缺点
安装和拆卸相对麻烦,需要特殊的工具和技巧。
螺纹连接的应用领域
机械工程
螺纹连接广泛应用于机械工程领域,如机床、 机械设备和汽车制造等。
建筑工程
螺纹连接用于建筑结构的连接,如钢结构和混 凝土结构等。
电子设备
螺纹连接用于电子设备和电路板的固定和连接。
机械设计CH2-1螺纹连接
螺纹连接是一种常见的机械连接方式,通过螺旋形的凹凸结构实现零件间的 紧固。本节将详细介绍螺纹连接的原理和应用,以及设计和安装注意事项。
螺纹连接的定义
螺纹连接是一种机械连接方式,通过螺旋形的凹凸结构实现零件间的紧固。它常用于需要可拆卸的连接,并且 具有一定的承载能力。
螺纹连接的基本原理
根据连接零件的载荷要求,选择合适的螺纹 尺寸和材料。
螺纹连接的安装与拆卸技巧
1
安装前准备
清洁零件表面并涂抹适量的润滑剂,准备好所需的工具。
2
正确安装
使用正确的拧紧力度和顺时针方向拧紧螺纹,确保连接牢固。
3
安装检查
检查螺纹连接是否均匀,没有松动或过紧的情况。
航空航天
螺纹连接在航空航天领域中起着重要的作用, 如飞机发动机和航天器组件的连接。
螺纹连接的设计考虑因素
1 负载要求
根据连接零件的负载要求选择合适的螺纹和 螺纹材料。

机械设计基础-螺纹连接

机械设计基础-螺纹连接
机械设计基础——联接
FS
Fs
F
F
T
*
机械设计基础
*
(3)、承受轴向静载荷的紧螺栓联接强度计算
*
机械设计基础
*
①工作特点:工作前拧紧,有F0;工作后加上工作载荷F 工作前、工作中载荷变化
②工作原理:靠螺杆抗拉强度传递外载F
③解决问题: a) 保证安全可靠的工作,F0=? b) 工作时螺栓总载荷, F=?
机械设计基础——联接
计算螺栓小径时采用试算法来选用
*
机械设计基础
*
螺栓组连接的结构设计 螺栓组连接的受力分析与计算
§1.4 螺栓组连接的设计
*
机械设计基础
*
1 、连接结合面的几何形状常设计成轴对称的简单几何形状
*
机械设计基础
*
2、 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理
*
机械设计基础
*
3 、螺栓的排列应有合理的间距、边距
*
机械设计基础
*
定力矩扳手
测力矩扳手
机械设计基础——联接
4、装配时控制预紧力的方法
*
机械设计基础
*
定力矩扳手
*
机械设计基础
*
二、螺纹连接的防松
(一) 、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。
*
机械设计基础
*
2 、弹簧垫圈 其反弹力使螺纹间保持一定压力,切口处的尖端也能阻止螺母转动脱落。 不十分可靠,用于不太重要的连接。
挤压强度: 剪切强度:
机械设计基础——联接
*
机械设计基础
*

机械设计螺纹连接和螺旋传动

机械设计螺纹连接和螺旋传动

机械设计螺纹连接和螺旋传动机械设计中,螺纹连接和螺旋传动是两个重要的概念。

螺纹连接是一种常用的连接方式,它通过两个具有相应形状的螺纹部件之间的干涉来实现连接。

而螺旋传动是一种通过螺旋线的运动将动力传递给被传动部件的传动方式。

本文将详细介绍螺纹连接和螺旋传动的相关原理和应用。

首先,我们来介绍螺纹连接。

螺纹连接是一种通过螺纹配合进行部件连接的方式,它通常应用于需要拆卸和装配的场合。

螺纹连接具有牢固、可靠的特点,适用于承受较大的静载和动载。

螺纹连接的形状常见的有三种,分别是内螺纹、外螺纹和端面螺纹。

内螺纹通常用来连接具有外螺纹的部件,而外螺纹则用来连接具有内螺纹的部件。

而端面螺纹则是通过两个相互搭配的端面螺纹实现连接。

螺纹连接的设计需要考虑螺纹的参数,例如螺距、螺纹角等。

螺距是螺纹螺旋线上两个螺纹间的距离,它决定了螺纹连接的牢固性。

螺纹角则是螺纹线与轴线之间的夹角,它决定了螺纹连接的强度。

在进行螺纹连接设计时,还需要考虑螺纹的型号、螺纹材料、螺纹的承载能力等因素。

螺纹连接的应用非常广泛,例如机械设备、汽车、航空航天等领域。

在机械设备中,螺纹连接常见的应用有螺纹紧固螺钉、螺母、螺栓等。

它们通过与螺纹孔进行配合,实现部件的连接和固定。

而在汽车领域,螺纹连接常见的应用有汽车发动机的缸盖螺栓、曲轴螺栓等。

这些螺栓通过与其他部件的螺纹孔进行配合,实现汽车发动机的固定和传动。

在航空领域,螺纹连接也广泛应用于航空发动机、飞机机身等部位,用来连接和固定各种部件。

接下来,我们来介绍螺旋传动。

螺旋传动是一种通过螺旋线的运动将动力传递给被传动部件的传动方式。

它通过螺旋线的齿轮螺纹间的啮合来实现动力传递。

螺旋传动具有传递力矩大、传动平稳等特点,适用于承受大传动功率和转矩的场合。

螺旋传动有两种常见类型,分别是螺旋锥齿轮传动和螺旋直齿轮传动。

螺旋锥齿轮传动通过螺旋线的圆锥面齿轮间的啮合来实现动力传递。

它具有传递力矩大、传动平稳等特点,常用于剪切力较大的机械设备中,例如磨床、车床等。

机械设计-螺纹连接

机械设计-螺纹连接

F [ ]
4
d12
设计式为
4F
d1 [ ]
式中 d1——螺栓小径,mm; [σ]——螺栓许用拉应力,MPa。
设计出的直径应按螺纹标准取值,并标出 螺纹的公称直径(大径)。
2)受拉紧连接螺栓强度计算
(1)仅受预紧力F‘ 的紧连接螺栓 如图所示,仅受预紧力F‘ 的紧连接螺栓是指一组螺栓,当外载荷
【铆钉连接、焊接、胶接等】
连接类型的选择
可拆连接:多是由于结构、安装、运输、维 修等方面的原因;
不可拆连接:多是考虑制造及经济上的原因; 制造成本通常较可拆连接低廉。
具体选择连接的类型时,还须考虑到连接的加工条件和被连接零件 的材料、形状及尺寸等因素。
10.2 螺纹连接
螺纹连接是一种可拆连接,它是通过螺 纹连接件把需要相对固定在一起的零件连接 起来。
普通螺纹(代号:M GB 192-81)
特点:螺纹的牙型角=2=60。因牙型角大,
所以当量摩擦系数大,自锁性能好,主要用于 连接。
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、或空心、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。
特点:结构简单、连接可靠、装拆方便, 且多数螺纹连接件已标准化,生产率高,因 而应用广泛。
10.2.1 螺纹
1.螺纹的主要参数
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
10.2.1 螺纹
2.螺纹的分类
螺纹有外螺纹和内螺纹之分,具有内、外螺纹的零件组成螺纹副。

《机械设计》第五章螺纹连接和螺旋传动

《机械设计》第五章螺纹连接和螺旋传动
联接
螺纹 螺纹联接的类型和标准联接件 螺纹联接的预紧和防松 螺纹联接的强度计算 螺栓组联接的设计 提高螺纹联接强度的措施 螺旋传动 键联接和花键联接 其它联接
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联接的目的
便于机器的制造、安装、运输、维修以 及提高劳动生产率。
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。
特点:工作时受剪,除起 联接作用外,还起定位 作用。
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3.双头螺柱联接
特点:用于有一联接件较厚,并经常装拆的场合,拆卸时只 需拧下螺母即可。
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4.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
特点:用于有一联接件较厚,且不需经常装拆的场合。
F0
F C1 C1 C2
F
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方法 设计时,一般可先按静载荷强度计算,初定螺栓直径,然后再
校核其疲劳强度。 由于影响变载荷零件疲劳强度的主要因素是应力幅,故这里的
螺栓疲劳强度的校核公式为
am2 axmi nC 1C 1 C 22 d F 1 2a
式中[σa]—螺栓的许用应力幅,MPa。
1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度
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防止联接松动
编辑课件
提高联接的紧密性
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(二)控制预紧力的方法 原因:T↑→ F ↑→ 拉断、滑扣
T↓→不能满足工作要求 方法:
1.控制应力或应变 2.控制拧紧力矩 3.控制拧紧力臂 4.测量螺栓伸长量
编辑课件
控制应力或应变
5.1 螺栓组联接的结构设计
1.目的:合理解决联接结合面的几何形状,确定螺栓布置方 式及个数;

机械结构常用连接方式

机械结构常用连接方式

机械结构常用连接方式机械结构连接方式是机械设计中非常重要的一环,它关系到机械的安全性、可靠性和使用寿命等方面。

现在,我们来介绍一些常用的机械结构连接方式。

1. 螺纹连接螺纹连接是一种常见的连接方式,它可以将两个或多个零件连接在一起。

螺纹连接分为内螺纹和外螺纹两种,内螺纹通常用于连接螺栓、螺母等零件,外螺纹则用于连接管道、轴承等零件。

螺纹连接的优点是连接力矩大,连接可靠性高,但缺点是拆卸困难。

2. 键连接键连接是一种通过键槽和键连接零件的方式。

它通常用于连接轴和轴套、齿轮和轴等零件。

键的种类有平键、半圆键和楔形键等。

键连接的优点是连接可靠性高,但缺点是需要加工键槽,加工难度较大。

3. 滑动连接滑动连接是一种通过轴套和轴连接零件的方式。

它通常用于连接滑动轴承、传动轴等零件。

滑动连接的优点是摩擦力小,连接平稳,但缺点是需要润滑剂,容易出现磨损。

4. 焊接连接焊接连接是一种通过熔化连接零件的方式。

它通常用于连接金属零件。

焊接连接的优点是连接牢固,但缺点是需要专业技能和设备,难以拆卸。

5. 铆接连接铆接连接是一种通过铆钉连接零件的方式。

它通常用于连接薄板、管道等零件。

铆接连接的优点是连接可靠性高,但缺点是需要专业设备,难以拆卸。

6. 夹紧连接夹紧连接是一种通过夹紧力连接零件的方式。

它通常用于连接管道、阀门等零件。

夹紧连接的优点是连接简单、拆卸方便,但缺点是连接力矩小,可靠性较低。

7. 弹性连接弹性连接是一种通过弹性元件连接零件的方式。

它通常用于连接机械震动较大的零件,如发动机和传动系统之间的连接。

弹性连接的优点是可以吸收振动和冲击,减少机械零件的磨损,但缺点是连接可靠性较低。

机械结构连接方式有很多种,每种连接方式都有其优点和缺点,需要根据具体情况选择合适的连接方式。

在机械设计中,正确选择连接方式对于机械的安全性、可靠性和使用寿命等方面都至关重要。

机械设计第五章-螺纹连接与螺旋传动精选全文

机械设计第五章-螺纹连接与螺旋传动精选全文
2)螺栓在高温、温度变化较大的情况下工作,材料发生蠕变和应力 松弛,也会使预紧力和摩擦力逐渐减少,最终导致连接失效。
3.防松的方法:
• 摩擦防松:摩擦防松简单方便,不如以下两种方法可靠。 • 机械防松: 机械防松可靠,可和摩擦防松联合使用。 • 永久防松:用于不再拆卸连接。这种方法是将螺旋副变成非运动副,
底板受力分析
C2
F1m Fm
B2
Fm
F2m
B1
F
C1
F2
F1
螺栓所受的工作拉力
Fmax Fi
变形条件:F1 F2 Fz Fmax
Lz Lmax
L1 L2
螺栓所受的 工作拉力与距 离成正比
Li
Lm a x
变形条件:F1 F2 L1 L2
Fz Lz
Fmax Lmax
Fi
Fmax Lmax
§5-3 螺纹连接的预紧
在装配时,螺纹连接都必须预紧。对于重要的螺纹连接,还应 控制其预紧力的大小。
1.预紧力: 使连接在承受工作载荷之前预先受到力的作用, 这个力称为预紧力。
2.预紧的目的:
1)增加连接的可靠性; 2)增加连接的刚性; 3)防松; 4)受横向载荷作用时,增大
摩擦力,防止相对滑动; 5)增大疲劳强度。
普通螺栓连接
两种情况的工作原理不同!
铰制孔用螺栓连接
1)普通螺栓组连接
螺栓组受力 F 单个螺栓受力 F 0
受力平衡条件: fF0 zi K s F

F0
K s F fzi
f ___ 接合面间的摩擦系数,P76表 5 5; i ____ 接合面数目; Ks ___ 可靠性系数(防滑系数),取 1.1~1.3。
特点:工作边=3,非工作边=30,便于加工。它综合了
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(2)螺栓的剪切和挤压
(3)螺栓的剪切和被联接件的挤压
31.被联接件受横向外力的作用时,如采用普通螺栓联接,则螺栓可能的失效
形式为____。
(1)剪切或挤压破坏 (2)拉断 (3)拉、扭断裂
32.被联接件受横向外力作用时,如采用铰制孔螺栓联接,则螺栓的失效形式可
能为____。
(3)防止螺纹副的相对转动 (4)增加螺纹联接的刚度
42.螺纹联接预紧的目的之一是____。
(1)增加联接的可靠性和紧密性 (2)增加被联接件的刚性
(3)减小螺栓的刚性
43.承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接,当其螺栓的总拉力F0的最大值和
被联接件的刚度Cm不变时,螺栓的刚度Cb愈小,则____。
34.压力容器盖的紧螺栓联接,外载荷Q为变载荷(Q0),若螺栓的最大总拉力Qbmax
和剩余锁紧力Q0′不变,只将凸缘间的橡胶垫片去掉,改为不用垫片,则螺栓
的应力幅σa与欲紧力Q0为_______。
(1)σa增大,Q0应适当减小(2)σa增大,Q0应适当增大
(3)σa减小,Q0应适当减小(4)σa增大,Q0应适当增大
(1)螺纹处拉伸 (2)螺纹处拉,扭断裂
(3)螺栓杆剪切或挤压破坏 (4)螺纹根部弯曲断裂
33.对外载荷是轴向变载荷的紧螺栓联接,除考虑它的静强度外,还必须根据螺
栓的____来验算它的疲劳强度。
(1)最大工作应力 (2)最小工作应力 (3)平均工作应力 (4)应力幅
力取得越小。这是由于直径越小时,____。
(1)螺纹部分的应力集中愈严重 (2)加工螺纹时愈容易产生缺陷
(3)扳紧时愈容易扳断 (4)材料的机械性能愈不能保证
30.被联接件受横向外力的作用时,若采用一组普通螺栓联接,则靠____来传
递外力。
(1)被联接件接合面之间的摩擦力
B向中央移动,从而将两端零件拉紧。此装置中,A、B螺杆上螺纹的旋向应是
____。
(1)A左旋,B左旋 (2)A右旋,B右旋 (3)A左旋,B右旋 (4)A右旋,B左旋
10.螺纹标记M24-2表示____。
(1)普通螺纹,公称直径为24mm,螺距2mm
(2)细牙螺纹,公称直径24mm,螺距2mm
和用于传动的各有____。
(1)一种和四种 (2)两种和三种 (3)三种和两种
(4)三种和三种 (5)四种和一种
4.常用螺纹的线数有单线、双线、三线三种,其中用于联接和用于传动的
各有____。
(1)一种和两种 (2)一种和三种 (3)两种和两种 (4)两种和三种
(4)设计时使螺纹联接具有自锁性能(即使螺纹升角>当量摩擦角)
26.普通螺纹联接的强度计算,主要是计算____。
(1)螺杆在螺纹部分的拉伸强度 (2)螺纹根部的弯曲强度
(3)螺纹工作表面的挤压强度 (4)螺纹的剪切强度
27.普通螺栓联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是:松联接的螺纹部分
(1)螺栓中总拉力的变化幅度最大 (2)螺栓中总拉力的变化幅度愈小
(3)螺栓总拉力变化不变 (4)螺栓中的疲劳强度降低
44.对受轴向变横载的紧螺栓联接,在限定螺栓总拉力的情况下,提高螺栓疲
劳强度的有效措施是____。
(1)增大被联接件的刚度(2)减小被联接件的刚度 (3)增大螺栓的刚度
15.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙形角越大,则____。
(1)当量摩擦系数越小,自锁性能越好(2)当量摩擦系数越小,自锁性能越差
(3)当量摩擦系数越大,自锁性能越好(4)当量摩擦系数越大,自锁性能越差
16.用于联接的螺纹牙形为三角形,这是因为其____。
(1)螺纹强度高 (2)传动效率高 (3)防振性能好
不承受____。
(1)拉伸作用 (2)扭转作用 (3)剪切作用(4)弯曲作用
28.紧联接螺栓按拉伸强度计算时,考虑到拉伸和扭转的复合作用,应将拉伸
载荷增大至原来____倍。
(1)1.1 (2)1.3 (3)1.5 (4)1.7
29.设计紧联接螺栓时,其直径越小,则许用安全系数应取得越大,即许用应
距t=1.5mm,则螺纹的升角λ为____。
(1)2.734° (2)3.028° (3)3.23° (4)0.39°
14.公制三角螺纹,外径d=20mm,中径d2=18.37smm,内径d1=17.294mm,螺纹
线数n=1,螺距t =2.5mm,则螺纹的升角λ为____。
(1)2.258° (2)2.48° (3)2.3° (4)2.78°
35.在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是____。
(1)三角形螺纹 (2)梯形螺纹 (3)锯齿形螺纹(4)矩形螺纹
36.在常用的螺纹联接中,自锁性能最好的螺纹是____。
(1)三角形螺纹 (2)梯形螺纹 (3)锯齿形螺纹(4)矩形螺纹
37.当两个被联接件不太厚时,宜采用____。
第七章 螺纹联接与螺旋传动
一、填空题
1.____螺纹和____螺纹常用于传动,____螺纹常用于联接。
2.三角螺纹主要有____螺纹和____螺纹两种,前者用于____,后者用于
____。
3.螺纹的公称直径是____。
4.螺纹联接的拧紧力矩包括____和____两项。
(1)中径d2 (2)内径d3 (3)外径d
25.在防止螺纹联接回松的各种措施中,当承受冲击或振动载荷时,____无
效。
(1)采用具有增大摩擦力的防松装置,如螺母与被联接件之间安装弹簧垫圈
(2)采用以机械方法来阻止回松的装置,如用六角槽形螺母与开口销
(3)采用人为方法(如胶和焊),将螺纹副转为非转动副
(1)三角细牙螺纹 (2)梯形螺纹 (3)锯齿螺纹 (4)多线的三角粗牙螺纹
19.在用于传动的几种螺纹中,矩形螺纹的优点是____。
(1)不会自锁 (2)制造方便 (3)传动效率高 (4)强度较高
20.梯形螺纹和其它几种用于传动的螺纹相比较,其优点是____。
(1)传动效率较其它螺纹高 (2)获得自锁的可能性大
45.现有一个单个螺栓联接,要求联接件的结合面不分离,假定螺栓的刚度Cb
与被联接的刚度Cm相等,联接的预紧力为F′,现开始对联接施加轴向载荷,
当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时,则____。
(1)被联接发生分离,联接失效
(2)被联接件即将发生分离,联接不可靠
(3)联接可靠,但不再继续加载
(4)联接可靠,只要螺栓强度足够,外载荷F还可继续增加到接近预紧力F′
的两倍
46.有一汽缸盖螺栓联接,若汽缸内气体压力在1~2Mpa之间循环变化,则螺
栓中的应力变化规律为____。
(1)对称循环应变力 (2)脉动循环应力(3)非对称循环应力
47.在下列四种具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传动螺旋副
采用____。
(1)螺栓联接(2)螺钉联接(3)双头螺柱联接(4)紧定螺钉联接
40.在拧紧螺栓联接时,控制拧紧力矩有很多方法,例如____。
(1)增加拧紧力(2)增加扳手力臂 (3)使用测力矩扳手或定力矩扳手
41.螺纹联接防松的根本问题在于____。
(1)增加螺纹联接能力 (2)增加螺纹联接的横向力
(3)较易精确制造 (4)螺纹已标准化
21.如下图所示,a、b、c三种螺纹联接,依次为____联接。
(1)螺栓、螺柱、螺钉 (2)螺钉、螺柱、螺栓 (3)螺柱、螺钉、螺栓
(4)螺栓、螺钉、螺柱 (5)螺钉、螺柱、螺栓 (6)螺柱、螺栓、螺钉

22.采用螺纹联接时,若被联接件总厚度较大,且材料较软,强度较低,需要
(1)双头螺柱联接 (2)螺栓联接 (3)螺钉联接(4)矩形螺纹
38.当两个被联接件之一不太厚,不宜成通孔,且需要经常拆装时,往往采用
____。
(1)螺栓联接(2)螺钉联接(3)双头螺柱联接(4)紧定螺钉联接
39.当两个被联接件不太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常拆装时,往往
(4)螺纹副的摩擦属于楔面摩擦,摩擦力大,自锁性好
17.相同公称尺寸的三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比,因细牙螺纹的螺距小,
内径大,故细牙螺纹____。
(1)自锁性好,强度低 (2)自锁性好,强度高
(3)自锁性差,强度高 (4)自锁性差,强度低
18.用于薄壁零件联接的螺纹,应采用____。
中,传动效率最高的是____。
(1)单线矩形螺纹 (2)单线梯形螺纹
(3)双线矩形螺纹 (4)双线锯齿形螺纹
(3)普通螺纹,公称直径为24mm,螺距2mm,3级精度
(4)普通螺纹,公称直径为24mm,2级精度
11.螺纹标记M24×2表示____。
(1)普通螺纹,公称直径为24mm,2级精度
(2)细牙螺纹,公称直径24mm,2级精度
(3)普通螺纹,公称直径24mm,双线,3级精度
(4)具有自锁性能的为不可拆联接,否则为可拆联接
2.____不能作为螺栓联接优点。
(1)构造简单 (2)装拆方便 (3)联接可靠
(4)在变载荷下也具有很高的疲劳强度
(5)多数零件已标准化,生产率高,成本低廉
3.螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形、锯齿形、圆形五种。其中用于联接
经常拆装的情况下,一般宜采用____。
(1)螺拴联接 (2)双头螺柱联接 (3)螺钉联接
23.采用螺纹联接时,若被联接件总厚度较大,且材料较软,强度较低但不需
要经常拆装的情况下,一般宜采用____。
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