机械设计第5章 螺纹连接和螺旋传动

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
按母体形状分
内螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
外螺纹
潘存云教授研制 潘存云教授研制
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹 连接螺纹 按螺旋的作用分 螺旋传动 传动螺纹 按母体形状分
nP tanψ= πd 2
牙侧角 β (8)接触高度 h
内外螺纹旋合后,接触面的径向高度。
ψ
S
πd2
螺纹的精度等级: A级 公差小,精度最高,用于配合精确,防振动等场合 B级 受载较大且经常拆卸,调整或承受变载荷的连接 C级 用于一般连接,最常用 普通螺纹以大径d为公称直径,同一公称直径可 以有多种螺距,其中螺距最大的称为粗牙螺纹,其 余的统称为细牙螺纹。 粗牙螺纹应用最广。 细牙螺纹的优点:升角小、小径大、自锁性好、强度高 缺点:不耐磨,易滑扣。 应用:薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。
铆接
联接件预制孔+铆钉铆合
联接的类型和应用
特点:工艺简单,可靠,耐冲击; 笨重,劳动条件差。
应用:目前用于桥梁、飞机制造。
北京林业大学专用 作者: 潘存云教授
焊接
联接的类型和应用
被联接件局部熔融+熔化焊条填充焊缝冷却
特点:重量轻,强度高,工艺简单。 残存焊接应力。
应用:广泛,单件生产周期短,成本低。
北京林业大学专用 作者: 潘存云教授
粘接
粘合剂+被联接件粘合剂固化
联接的类型和应用
特点:重量轻,耐腐蚀,密封好,适用于不同材料。
要求有一定粘接面积。
应用:应用于金属三十多年历史。
北京林业大学专用 作者: 潘存云教授
粘接应用例
被联接件粘接表面涂胶粘剂,经固化。
联接的类型和应用
粘接的管道
粘接的蜗轮
北京林业大学专用 作者: 潘存云教授
过盈量
螺纹联接
被联接件+螺纹紧固件(拧紧)。
联接的类型和应用
北京林业大学专用
作者: 潘存云教授
键联接
被联接件+键(定位,传递扭矩)
联接的类型和应用
北京林业大学专用
作者: 潘存云教授
销联接
联接的类型和应用
被联接件+销(定位,传递不大的载荷)。
北京林业大学专用
作者: 潘存云教授
潘存云教授研制
潘存云教授研制
连接螺纹 传动螺纹
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹 连接螺纹 按螺旋的作用分 传动螺纹 按母体形状分 圆柱螺纹 圆锥螺纹
潘存云教授研制
圆柱螺纹
圆锥螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
管螺纹
二、螺纹的主要几何参数 (1)大径d
与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重 合的假想圆柱体的直径。
P/2 P/2
P
S
(2) 小径 d1 与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)
相重合的假想圆柱体的直径。
h
潘存云教授研制
(3)中径d2
的轴向距离。
也是一个假想圆柱的直径,该圆 柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。
公称直径(大径)
粗 牙 D d 螺距P 中径 D2 d2 3 0.5 2.675 4 0.7 3.545 5 0.8 3.545 6 1 5.350 8 1.25 7.188 10 1.5 9.026 12 1.75 10.863 (14) 2 12.701 16 2 14.701 (18) 2.5 16.376 20 2.5 18.376 (20) 2.5 20.376 24 3 22.052 (27) 3 25.052 30 3.5 27.727 注:括号内的公称直径为第二系列
用螺纹密封的管螺纹
§5-2 螺纹连接的类型及标准连接件
梯形螺纹基本尺寸
P
R1 R2 30˚
mm
内螺纹 标记示例:Tr48×8
潘存云教授研制
H1
ac
R2
(梯形螺纹,直径48,螺距8)
ac
d D2 d2 d3
外螺纹
螺纹牙高 牙顶间隙
螺距
P
4 5 6 8 10 12
h3=H4
2.25 2.75 2.25 6.5 5.5 6.5
ac
0.25 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5

梯 形 螺纹的基本尺寸:
锯齿形
30º
粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和梯形螺纹的基 本尺寸见后续各表(或查阅相关机械设计手册)。
直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸
P P/8 P/8
60˚
mm
d1=d-1.0825P
P/8
P/2 D2 d2 D1 d1
D d
90˚
H/4
30˚
H=0.866P d2=d-0.6495P D、d ——内、外螺纹大径 D2、d2——内、外螺纹中径 D1、d1——内、外螺纹小径 P——螺距
3、本章学习要求: 对于螺纹联接的基本知识,应了解螺纹及螺纹联接件的类型、 特性、标准、结构、应用场合及有关的防松方法等,以便在设 计时能够正确地选用。 对于螺栓联接设计及强度计算部分,应掌握结构设计原则及 强度计算的理论与方法,能正确进行螺栓组的受力分析,能较 为合理地设计出可靠的螺栓组联接。 对于螺旋传动部分,主要是掌握螺旋传动性能(效率、自锁 等)对螺纹选型的要求及主要零件(螺杆、螺母)的设计计算 方法,并通过一种基本类型——螺旋起重器的设计,了解滑动 螺旋传动的主要设计过程。
联接
被联接件
联接件
联接
被联接件与联接件的组合
北京林业大学专用
作者: 潘存云教授
联接的类型和应用
联接的类型 一、不可拆联接 破坏联接件或被联接件方能拆卸的联接。 铆接、焊接、粘接、过盈配合联接。 二、可拆联接 无需破坏零件方可拆卸的联接。 螺纹联接、键联接、销联接。
北京林业大学专用
作者: 潘存云教授
1、本章主要内容包括两部分: 第一部分为螺栓联接的设计,包括螺栓联接的预紧、 强度计算、螺栓组结构设计、受力分析及提高联接 强度的措施等;第二部分为滑动螺旋传动的设计计 算方法。 2、本章特点市内容包括螺纹联接和螺旋传动两个 部分。前者属于联接,后者属于传动。二者在内容 上虽有一定的联系,但在设计要求上却有很大差别。
P/4
标记示例: M24(粗牙普通螺纹、直径24、螺距3) M24 ×1.5(细牙普通螺纹,直径24,螺距1.5) 潘存云教授研制
小径 D2 d2 2.459 3.242 4.134 4.918 6.647 8.376 10.106 11.835 13.835 15.294 17.294 19.294 20.752 23.752 26.211 细 牙 螺距P 0.35 0.5 1.25, 1 0.75 1.5, 1.25 0.5 1.5, 1
P
60˚ P P
粗牙
d
细牙
d
细牙
d
梯形螺纹: β= 15º 锯齿形螺纹: β= 3º
30º
潘存云教授研制
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。
潘存云教授研制
§5-1
螺 纹
一、螺纹的形成 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。 d
2
螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 纹 的 分 类
潘存云教授研制
按螺旋的作用分
S =P
S
P P
潘存云教授研制
P
S = 2P
按母体形状分
单线螺纹 多线螺纹
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹
螺纹副
按螺旋的作用分
重点: 1.各类不同外载荷情况下,螺栓组中各螺栓的受力分析; 2.螺栓联接的强度计算,尤其是承受轴向拉伸载荷的紧螺 栓联接的强度计算。 难点:承受倾覆力矩的底板螺栓组联接的设计。
学习时注意:
1、前四节是叙述性内容,对于设计螺栓是必不可少的基本知识, 应当结合阅读机械设计手册学习。 2、螺纹及螺纹联接件大都已标准化。设计时,对不太重要的螺纹 联接一般只需根据不同情况进行选用,不需自行设计。对重要的 螺纹联接,设计计算也只是确定螺栓危险截面的直径(螺纹小径), 螺栓联接的其它部分尺寸由标准选定。但是,在个别特殊情况下, 需要自行设计某种非标准螺纹联接件。 3、螺纹联接的设计主要是螺栓组联接的设计。其设计工作包括两 部分内容:一是正确进行结构设计,通过受力分析找出受力最大 的螺栓;二是按照单个螺栓联接的强度计算公式来设计这个受力 最大螺栓的尺寸,其余螺栓则按同样尺寸选用。
粘接的管件
北京林业大学专用
作者: 潘存云教授
过盈配合联接
联接的类型和应用
被联接件(包容件与被包容件)间存在过 盈量,二者装配后产生 压力,工作时 靠摩擦力传递载荷。 压入法,温差法
特点:结构简单,定心性好,对轴无削弱,耐冲击性能好。表面精度要求高。过 盈量小时用压入法装配,大时用温差法装配。 应用:轻载,定心要求高,不能对轴有削弱之场合。
潘存云教授研制 潘存云教授研制
按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 n线螺纹: S = n P 按螺旋线的根数分 多线螺纹 一般: n ≤ 4 按回转体的内外表面分
S
公称直径d 第1系列 第2系列
潘存云教授研制 16、20 18 24、28 22、26 32、36 30、34 48 、52 46、50 40 、70、80 38、42、65 90、100 85、95
D1 D4
H4
中 径
内螺纹小径
D2 d2
D1
d-2 d-2.5 d-3 d-4 d-5 d-6
d-4 d-5 d-6 d-8 d-10 d-12
按螺纹的旋向分
按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
螺纹的牙型
30º 15º 3º 30º
矩形螺纹
三角形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
按螺纹的牙型分
螺 纹 的 分 类
按螺纹的旋向分 按螺旋线的根数分
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
d d d1 2
(4) 螺距P
相邻两牙在中径线上对应两点间
(5) 导程S S = nP
同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距P
(6) 螺纹升角ψ
的平面的夹角
ψ α β β
中径d2圆柱上,螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线
(7)牙型角 α
轴线的垂线间的夹角。
轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹
复习思考题
• 机械联接可分哪两大类?静联接又可分为哪两类?根 据什么条件划分?选用它们时应考虑哪些因素? • 设计联接时,一般应考虑哪些因素? • 当一个联接中包含多个危险截面或工作面时,为什么 要按最薄弱的部位来决定联接的尺寸? • 在具体的机器上找出几种联接,分析一下为什么要在 那个部位采用那种联接,你认为采用哪种联接最为合 适?为什么?
2, 1.5, 1
细牙普通螺纹基本尺寸 mm
螺距P
0.35 0.5 0.75 1 1.25 1.5 2 3
中径D2、d2
d-1+0.773 d-1+0.675 d-1+0.513 d-1+0.35 d-1+0.188 d-1+0.026 d-2+0.701 d-2+0.052
小径D1、d1
d-1+0.621 d-1+0.459 潘存云教授研制 d-1+0.188 d-2+0.918 d-2+0.647 d-2+0.376 d-3+0.835 d-4+0.752
第5章 螺纹连接和螺旋传动
§ 5- 1 § 5- 2 § 5- 3 § 5- 4 § 5- 5 § 5- 6 § 5- 7 § 5- 8 § 5- 9 螺纹 螺纹连接的类型及标准连接件 螺纹连接的预紧 螺纹连接的防松 螺纹连接的强度计算 螺栓组连接的设计 螺栓的材料和许用应力 提高螺栓连接强度的措施 螺旋传动
普通细牙螺纹 非螺纹密封管螺纹(圆柱管壁α = 55˚) 管螺纹 用螺纹密封管螺纹(圆锥管壁α = 55˚) 60˚圆锥管螺纹 公称直径——管子的公称通径。强调与普通螺纹不同
55 ˚ 55 ˚
d
潘存云教授研制
d2
d1
d P
潘存云教授研制
d2 d
1
P
潘存云教授研制
Байду номын сангаас
υ
潘存云教授研制

非螺纹密封的管螺纹
相关文档
最新文档