常用螺紋參數(shù)

1、3.0 導(dǎo)言3.1 常用螺紋的主要參數(shù)、類型特點(diǎn)和應(yīng)用3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 3.3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 3.4 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 3.5 螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第3章 螺紋聯(lián)接3.0導(dǎo)言 由于使用、制造、裝配、維修及運(yùn)輸?shù)仍颍瑱C(jī)器中的很多零件需要彼此聯(lián)接。 按被聯(lián)接零件之間在工作時(shí)是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，聯(lián)接可分為動(dòng)聯(lián)接和靜聯(lián)接兩大類。 導(dǎo)向平鍵和導(dǎo)向花鍵、鉸鏈等都是動(dòng)聯(lián)接。 箱蓋與箱座之間所用的螺栓聯(lián)接、銷聯(lián)接等則屬于靜聯(lián)接，本篇主要討論靜聯(lián)接。 在機(jī)械設(shè)計(jì)中，通常所謂的聯(lián)接主要指靜聯(lián)接。 靜聯(lián)接又可分為可拆聯(lián)接和不可拆聯(lián)接兩大類，即 3.1.1.螺紋的主要參數(shù)大經(jīng)d 小徑d1中經(jīng)d2

2、螺距P 導(dǎo)程S 升角l牙型角a、牙型斜角b3.1常用螺紋的主要參數(shù)、類型特點(diǎn)和應(yīng)用3.1常用螺紋的主要參數(shù)、類型特點(diǎn)和應(yīng)用左旋螺紋和右旋螺紋單線螺紋和多線螺紋 螺紋分為內(nèi)螺紋和外螺紋，二者共同組成螺紋副用于聯(lián)接和傳動(dòng)。螺紋的牙型3.1.2、 螺紋的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用三角形矩形梯形鋸齒形主要用于聯(lián)接多用于傳動(dòng)。普通螺紋3.1.3 常用螺紋的特點(diǎn)及應(yīng)用管螺紋矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋3.1常用螺紋的主要參數(shù)、類型特點(diǎn)和應(yīng)用1.螺栓聯(lián)接3.2.1螺栓聯(lián)接的主要類型3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 2.雙頭螺柱聯(lián)接3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 3.螺釘聯(lián)接3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 4.

3、緊定螺釘聯(lián)接3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 3.2.2螺紋緊固件 1.螺栓、螺柱、螺釘聯(lián)接件3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 2.緊定螺釘、螺母3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 3.墊圈3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 3.2 螺紋聯(lián)接的類型和螺紋緊固件 3.2.3螺紋緊固件的材料及等級(jí)螺紋緊固件的材料及等級(jí) 螺紋緊固件有兩類等級(jí): 1)產(chǎn)品等級(jí) 2)機(jī)械性能等級(jí)。 1.產(chǎn)品等級(jí) 產(chǎn)品的加工精度等級(jí)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，螺紋緊固件分為三個(gè)精度等級(jí)，其代號(hào)為A、B、C。A級(jí)精度最高，用于要求配合精確，防止振動(dòng)等重要零件的聯(lián)接；B級(jí)精度多用于受載較大且經(jīng)常裝拆或受變載荷的聯(lián)接；C級(jí)精度多用于一

4、般的螺紋聯(lián)接。 2. 機(jī)械性能等級(jí)和材料 螺紋緊固件的常用材料為Q215、Q235、10、35和45號(hào)鋼，對(duì)于重要的螺紋緊固件，可采用15Cr、40Cr等。 對(duì)于特殊用途（如防銹蝕、防磁、導(dǎo)電或耐高溫等）的螺紋緊固件，可采用特種鋼或銅合金、鋁合金等。彈簧墊圈用65Mn制造，并經(jīng)熱處理和表面處理。3.3.1 螺栓聯(lián)接的預(yù)緊T=T1+T2=KF0d擰緊時(shí)扳手力矩為T可由測(cè)力矩扳手測(cè)定!式中K為擰緊力矩系數(shù),可查表3.3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松擰緊目的擰緊目的 1.提高聯(lián)接的緊密性提高聯(lián)接的緊密性 2.防止聯(lián)接松動(dòng)防止聯(lián)接松動(dòng) 3.提高聯(lián)接件強(qiáng)度提高聯(lián)接件強(qiáng)度擰緊工具擰緊工具測(cè)力矩扳手3.3.2 螺栓

5、聯(lián)接的防松 常用的防松方法:摩擦防松機(jī)械防松:其他防松彈簧墊圈對(duì)頂螺母尼龍圈鎖緊螺母開口銷帶翅墊片止動(dòng)墊片3.3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 摩擦力防松：防松不可靠摩擦力防松：防松不可靠 防松原理防松原理 直接鎖?。悍浪煽煽恐苯渔i?。悍浪煽煽?破壞螺紋副關(guān)系：不可拆卸破壞螺紋副關(guān)系：不可拆卸彈簧墊圈對(duì)頂螺母尼龍圈鎖緊螺母開口銷帶翅墊片止動(dòng)墊片焊點(diǎn)法沖點(diǎn)法串聯(lián)鋼絲3.4 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算是螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 根據(jù)聯(lián)接的的工作情況，可將螺栓按受力形式分為受拉螺栓和受剪螺栓，兩者失效形式是不同的。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：針對(duì)具體的失效形式，通過對(duì)螺栓的相應(yīng)部位進(jìn)行相應(yīng)強(qiáng)度條件的設(shè)計(jì)計(jì)算（或強(qiáng)度校核

6、）。 螺栓聯(lián)接的計(jì)算主要是確定螺紋小徑d1，然后按照標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋的公稱直徑（大經(jīng)）d等。3.4.1 普通螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1.松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度條件：設(shè)計(jì)公式：式中為松聯(lián)接螺栓的許用拉應(yīng)力（MPa）,查表d1計(jì)算出后,再按標(biāo)準(zhǔn)查選螺紋的公稱直徑。3.4 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算2.緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接有預(yù)緊力F，按所受工作載荷的方向分為兩種情況： (1) 受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接在橫向工作載荷的作用下，被聯(lián)接件的接合面間有相對(duì)滑移趨勢(shì)，為防止滑移，由預(yù)緊力F所產(chǎn)生的摩擦力應(yīng)大于等等于橫向工作載荷，即 sFfmF3.4 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算引入可靠性系數(shù)c，整理得 式中 螺栓所受軸向預(yù)

7、緊力，N； c 可靠性數(shù)，取c=1.11.3； 螺栓聯(lián)接所受橫向工作載荷，N； f 接合面間的摩擦系數(shù)，對(duì)于干燥的鋼鐵件表面，取f=0.10.16； m接合面的數(shù)目。 FsF 當(dāng)擰緊螺栓聯(lián)接時(shí)，螺栓的危險(xiǎn)截面上受由預(yù)緊力F引起的拉應(yīng)力和由螺紋副中摩擦力矩引起的扭切應(yīng)力的復(fù)合作用。因螺栓材料是塑性的，復(fù)合應(yīng)力可按第四強(qiáng)度理論計(jì)算，故螺栓的強(qiáng)度條件為對(duì)于M10M68的普通螺紋， ，因此 由此可見，扭切應(yīng)力對(duì)強(qiáng)度的影響在數(shù)學(xué)式上表現(xiàn)為將軸向拉應(yīng)力增大30%，即fmCFFS 223 vT 2231.3vT 0.5T 211.3 4vFd3.4 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算sFfmF設(shè)計(jì)公式為 (2) 受軸向工作載荷

8、的緊螺栓聯(lián)接 這種緊螺栓聯(lián)接常見于對(duì)緊密性要求較高的壓力容器中，如氣缸、油缸中的法蘭聯(lián)接 。 設(shè)壓力容器內(nèi)的流體壓力為,螺栓數(shù)目為z，則缸體周圍每個(gè)螺栓承受的軸向工作載荷為F= )4/(2zDP上圖所示的壓力容器的螺栓連接是受預(yù)緊力和軸向工作載荷的典型實(shí)例。 15.2 Fd 3.4 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 QFFF=+工作載荷作用前工作載荷作用時(shí)在工作載荷作用前，螺栓只受預(yù)緊力，接合面受壓力；工作時(shí)，在軸向工作載荷F作用下，接合面有分離趨勢(shì)，該處壓力由減為，稱為殘余預(yù)緊力，同時(shí)也作用于螺栓，因此，螺栓所受總拉力應(yīng)為軸向工作載荷F與殘余預(yù)緊力之和，即 3.4 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 受力特點(diǎn)：螺栓受載前后不需預(yù)

9、緊，橫向載荷靠螺栓桿與螺栓孔壁之間的相互擠壓傳遞。擠壓強(qiáng)度條件剪切強(qiáng)度條件為保證聯(lián)接的緊固性與緊密性，殘余預(yù)緊力F應(yīng)大于零（推薦值）。 螺栓的強(qiáng)度校核與設(shè)計(jì)計(jì)算式分別為 和 3.4.2 受剪螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 211.3 4vFd 15.2 QFd 2 4ssFd minsppsFd h3.4 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算3.5 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的幾何形狀。3.5.1 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓的布置應(yīng)使螺栓的受力合理3.5 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺栓的布置應(yīng)有合理的間距、邊距3.5 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同一組螺栓聯(lián)接中各螺栓的直徑和材料均應(yīng)相同3.5 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免螺栓承受偏心載荷3.5 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.5.2提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度主要取決于螺栓的強(qiáng)度，提高螺栓強(qiáng)度有以下幾種措施：改善螺紋牙間的載荷分配內(nèi)斜螺母環(huán)槽螺母懸置螺母3.5 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減小螺栓的應(yīng)力變化幅度 受變載荷作用的螺栓，其應(yīng)力也在一定的幅度內(nèi)變動(dòng)，減小螺栓剛度或增大