第8章:螺纹连接.pptx
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1、标准件标准件n尺寸、结构、材料、精度、公差配合以及尺寸、结构、材料、精度、公差配合以及制图要求等具有统一标准的零部件,如螺制图要求等具有统一标准的零部件,如螺栓、螺钉、螺母、垫圈、铆钉、销、键等栓、螺钉、螺母、垫圈、铆钉、销、键等连接件以及滚动轴承、联轴器等部件连接件以及滚动轴承、联轴器等部件n标准件是机械产品中使用数量大的零部件标准件是机械产品中使用数量大的零部件n标准件由专业厂按照标准进行大批量生产,标准件由专业厂按照标准进行大批量生产,可降低成本、保证质量和可靠性、提高互可降低成本、保证质量和可靠性、提高互换性换性第1页/共66页联接联接与动力与动力源组合源组合零件零件构件构件机构机构机
2、器机器静联接静联接动联接动联接(运动副运动副)静联接静联接动联接动联接(运动副)(运动副)可拆联接:可拆联接:螺纹联接、键联接、销联接等螺纹联接、键联接、销联接等不可拆联接不可拆联接:铆接、焊接、胶接等:铆接、焊接、胶接等联联接接联接件与被联接件的组合联接件与被联接件的组合 第2页/共66页第二节第二节F引言引言F螺纹的种类及主要参数螺纹的种类及主要参数F螺纹副的受力分析与自锁螺纹副的受力分析与自锁F螺纹紧固件与螺纹联接的类型螺纹紧固件与螺纹联接的类型F螺纹联接的预紧与防松螺纹联接的预紧与防松F螺栓联接的设计计算螺栓联接的设计计算F螺栓组联接的设计计算螺栓组联接的设计计算F螺旋传动螺旋传动第3
3、页/共66页螺纹的形成螺纹的形成n螺纹联接件表面形状为螺纹螺纹联接件表面形状为螺纹n倾斜线绕在圆柱体上形成螺旋线倾斜线绕在圆柱体上形成螺旋线n平面图形沿螺旋线形成螺纹平面图形沿螺旋线形成螺纹螺旋线螺旋线平面图形平面图形第4页/共66页螺纹的类型螺纹的类型(1)(1)用途用途固定螺纹固定螺纹联接螺纹联接螺纹测量螺纹测量螺纹传动螺纹传动螺纹第5页/共66页螺纹的类型螺纹的类型(2)(2)螺旋线方向(旋向)螺旋线方向(旋向)右旋螺纹右旋螺纹:常用:常用左旋螺纹左旋螺纹:特殊要求:特殊要求旋向判断旋向判断(1)(1)轴线垂直轴线垂直时时,右边高右边高右旋右旋 左左边高边高左旋左旋(2)(2)右手右手旋
4、,前进旋,前进右旋右旋 左手左手旋,前进旋,前进左旋左旋第6页/共66页螺纹的类型螺纹的类型(2)(2)补充(左旋螺纹应用)补充(左旋螺纹应用)自行车的左侧脚踏自行车的左侧脚踏船用螺旋桨船用螺旋桨第7页/共66页螺纹的类型螺纹的类型(3)(3)螺旋线数目螺旋线数目单头螺纹单头螺纹:易自锁:易自锁多头螺纹多头螺纹:传动能力强:传动能力强第8页/共66页螺纹的类型螺纹的类型(4)(4)轴向剖面形状(螺纹牙型)轴向剖面形状(螺纹牙型)三角形螺纹三角形螺纹:常用于联接常用于联接矩形螺纹矩形螺纹:用于传动:用于传动梯形螺纹梯形螺纹:常用于传动:常用于传动锯齿形螺纹锯齿形螺纹:常用于传动,单向受载:常用于
5、传动,单向受载第9页/共66页螺纹的类型螺纹的类型(5)(5)公(外)螺纹公(外)螺纹与与母母(内)螺纹(内)螺纹,组合称,组合称为螺纹联接为螺纹联接第10页/共66页螺纹的类型螺纹的类型(5)(5)补充(加工方法)补充(加工方法)碾制碾制车削车削Header blankMoving die plateFixed die plate第11页/共66页螺纹的类型螺纹的类型(6)(6)圆柱螺纹圆柱螺纹与与圆锥螺纹圆锥螺纹母体形状母体形状第12页/共66页螺纹的主要参数螺纹的主要参数大径大径d、D:最大直径最大直径公称直径公称直径小径小径d1:外螺纹的危险剖面直径外螺纹的危险剖面直径 强度直径强度直
6、径中径中径d2、D2:假想直径,牙型沟槽宽与牙的假想直径,牙型沟槽宽与牙的宽度相等宽度相等 计算直径计算直径螺距螺距P:相邻两牙轴向距离相邻两牙轴向距离导程导程S:同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距离,离,S=nP升角升角y y:螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角牙型角牙型角a a:螺纹两侧边的夹角螺纹两侧边的夹角M8M8第13页/共66页第三节第三节F引言引言F螺纹的种类及主要参数螺纹的种类及主要参数F螺纹副的受力分析与自锁螺纹副的受力分析与自锁F螺纹紧固件与螺纹联接的类型螺纹紧固件与螺纹联接的类型F螺纹联接的预紧与防松螺纹联接的预
7、紧与防松F螺栓联接的设计计算螺栓联接的设计计算F螺栓组联接的设计计算螺栓组联接的设计计算F螺旋传动螺旋传动第14页/共66页螺纹副(螺旋副)的力学特性螺纹副(螺旋副)的力学特性n螺纹副作为一种空间运动副,其接触面为螺旋面螺纹副作为一种空间运动副,其接触面为螺旋面n螺纹在旋紧或松开过程中,螺纹之间相对移动螺纹在旋紧或松开过程中,螺纹之间相对移动n当螺杆和螺母之间受到轴向力当螺杆和螺母之间受到轴向力Q Q时,拧动螺杆或螺母,螺旋面间将时,拧动螺杆或螺母,螺旋面间将产生摩擦力产生摩擦力n螺纹副的受力决定其效率和自锁条件螺纹副的受力决定其效率和自锁条件第15页/共66页矩形螺纹副的受力、效率及自锁矩形
8、螺纹副的受力、效率及自锁螺旋副(螺母与螺杆)的相对运动螺旋副(螺母与螺杆)的相对运动 滑块沿斜面运动滑块沿斜面运动假设:假设:1)载荷分布在中线上载荷分布在中线上;2)单面产生摩擦力单面产生摩擦力螺旋升角螺旋升角F Fd2dd1y ys=z pv12rRnnFtF Fy y拧紧力拧紧力拧紧力矩拧紧力矩防松力防松力防松力矩防松力矩自锁条件自锁条件y y r r效率效率第16页/共66页三角螺纹副的受力、效率及自锁三角螺纹副的受力、效率及自锁反力反力摩擦力摩擦力当量摩擦角当量摩擦角F FFnFn 900-900-拧紧力拧紧力拧紧力矩拧紧力矩防松力防松力防松力矩防松力矩效效 率率自锁条件自锁条件y
9、y r re1.矩形螺纹和三角螺纹哪一种效率高,宜用于传动矩形螺纹和三角螺纹哪一种效率高,宜用于传动?2.矩形螺纹和三角螺纹哪一种易自锁,宜用于联接矩形螺纹和三角螺纹哪一种易自锁,宜用于联接?第17页/共66页第四节第四节F引言引言F螺纹的种类及主要参数螺纹的种类及主要参数F螺纹副的受力分析与自锁螺纹副的受力分析与自锁F螺纹紧固件与螺纹联接的类型螺纹紧固件与螺纹联接的类型F螺纹联接的预紧与防松螺纹联接的预紧与防松F螺栓联接的设计计算螺栓联接的设计计算F螺栓组联接的设计计算螺栓组联接的设计计算F螺旋传动螺旋传动第18页/共66页常用螺纹紧固件的类型常用螺纹紧固件的类型螺栓螺栓双头螺柱双头螺柱螺钉
10、螺钉螺母螺母垫圈垫圈标准化标准化第19页/共66页常用螺纹紧固件的材料和精度常用螺纹紧固件的材料和精度性能等级与材料性能等级与材料按机械性能分按机械性能分1010级(螺母等级低于螺栓)级(螺母等级低于螺栓)常用低碳钢和中碳钢常用低碳钢和中碳钢变载、冲击用合金钢(特殊场合用有色金属)变载、冲击用合金钢(特殊场合用有色金属)螺纹公差和精度螺纹公差和精度公差:内螺纹公差:内螺纹 G G、H H外螺纹外螺纹 e e、f f、g g、h h精度:精密精度:精密中等中等 一般用途一般用途粗糙粗糙 精度要求低精度要求低第20页/共66页螺纹联接的基本类型(螺纹联接的基本类型(1 1)螺栓联接螺栓联接普通螺栓
11、(受拉螺栓)普通螺栓(受拉螺栓)工作原理工作原理:螺栓受拉承受外载荷:螺栓受拉承受外载荷应用应用:被联接件不太厚的常拆卸处:被联接件不太厚的常拆卸处受剪螺栓受剪螺栓工作原理工作原理:侧壁受:侧壁受挤压、杆横截面受挤压、杆横截面受剪承受外载剪承受外载应用应用:需精确固定:需精确固定两被联接件的相对两被联接件的相对位置位置第21页/共66页螺纹联接的基本类型(螺纹联接的基本类型(2 2)双头螺柱联接双头螺柱联接工作原理工作原理:螺栓受拉承受外载:螺栓受拉承受外载应用应用:被联接件较厚,且常拆卸处:被联接件较厚,且常拆卸处第22页/共66页螺纹联接的基本类型(螺纹联接的基本类型(3 3)螺钉联接螺钉
12、联接工作原理工作原理:螺钉受拉承受外载:螺钉受拉承受外载应用应用:一被联接件较厚,但不常拆卸处:一被联接件较厚,但不常拆卸处第23页/共66页螺纹联接的基本类型(螺纹联接的基本类型(4 4)紧定螺钉联接紧定螺钉联接工作原理工作原理螺钉依赖摩擦力承受螺钉依赖摩擦力承受外载外载应用应用定位、传递力、定位、传递力、第24页/共66页螺纹联接的基本类型(螺纹联接的基本类型(5 5)其它螺纹联接其它螺纹联接螺纹联接类型主要根据受力、结构形式、装拆要求等进行选择螺纹联接类型主要根据受力、结构形式、装拆要求等进行选择地脚螺栓联接地脚螺栓联接 吊环螺栓联接吊环螺栓联接 T T形槽螺栓联接形槽螺栓联接第25页/
13、共66页螺纹联接的画法螺纹联接的画法 第26页/共66页第五节第五节F引言引言F螺纹的种类及主要参数螺纹的种类及主要参数F螺纹副的受力分析与自锁螺纹副的受力分析与自锁F螺纹紧固件与螺纹联接的类型螺纹紧固件与螺纹联接的类型F螺纹联接的预紧与防松螺纹联接的预紧与防松F螺栓联接的设计计算螺栓联接的设计计算F螺栓组联接的设计计算螺栓组联接的设计计算F螺旋传动螺旋传动第27页/共66页螺纹联接的预紧(拧紧)螺纹联接的预紧(拧紧)拧紧力矩拧紧力矩T T T T1 1:螺纹阻力矩:螺纹阻力矩 T T2 2:摩擦力矩:摩擦力矩0.2Fd12螺栓螺栓轴向拉力轴向拉力 被联接件被联接件轴向压力轴向压力预紧力预紧力
14、目的:提高螺纹联接刚性、紧密性、紧固性;以及防松目的:提高螺纹联接刚性、紧密性、紧固性;以及防松原理:预紧力和拧紧力矩原理:预紧力和拧紧力矩第28页/共66页拧紧力矩的控制拧紧力矩的控制测力矩扳手:测力矩扳手:手柄易变形,而手柄易变形,而 稳定作刻度。手柄变形与稳定作刻度。手柄变形与T T成正比成正比定力矩扳手:定力矩扳手:给钢球足够的压紧力给钢球足够的压紧力第29页/共66页螺纹联接的防松螺纹联接的防松问题:冲击、震动、问题:冲击、震动、变化变化 副间副间 急剧下降急剧下降目的:防止螺旋副间的相对转动。目的:防止螺旋副间的相对转动。摩擦防松:简便,但不可靠摩擦防松:简便,但不可靠机械防松:增
15、加元件,可靠机械防松:增加元件,可靠破坏螺纹副:可靠,一次性破坏螺纹副:可靠,一次性弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母开口销带翅垫片止动垫片温度变化,材料蠕变温度变化,材料蠕变 联接松脱联接松脱措施:措施:其他防松第30页/共66页弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母开口销第31页/共66页带翅垫片止动垫片第32页/共66页冲点法粘合法焊点法第33页/共66页螺纹联接的防松螺纹联接的防松第34页/共66页第六节第六节F引言引言F螺纹的种类及主要参数螺纹的种类及主要参数F螺纹副的受力分析与自锁螺纹副的受力分析与自锁F螺纹紧固件与螺纹联接的类型螺纹紧固件与螺纹联接的类型F螺纹联接的预紧与防松螺纹联接的预紧与
16、防松F螺栓联接的设计计算螺栓联接的设计计算F螺栓组联接的设计计算螺栓组联接的设计计算F螺旋传动螺旋传动第35页/共66页螺纹联接的主要失效形式和设计准则螺纹联接的主要失效形式和设计准则松动松动:螺纹紧固件、被联接件:螺纹紧固件、被联接件拉断拉断:螺纹紧固件(螺栓、螺钉)螺纹紧固件(螺栓、螺钉)压溃压溃:螺纹紧固件与被联接件的螺纹牙:螺纹紧固件与被联接件的螺纹牙剪断剪断:螺纹紧固件:螺纹紧固件滑扣滑扣:螺纹紧固件与被联接件的螺纹牙磨损:螺纹紧固件与被联接件的螺纹牙磨损在联接不松滑的条件下,通过强度计算在联接不松滑的条件下,通过强度计算确定螺纹紧固件的直径,避免拉断确定螺纹紧固件的直径,避免拉断第
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- 螺纹 连接
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