第7章 機械設計基礎聯(lián)接

1、 7-1 總 論 7-2 螺紋聯(lián)接 7-3 鍵 聯(lián) 接基本要求基本要求: :v了解螺紋聯(lián)接的基本知識：類型、特性、標準、結構、了解螺紋聯(lián)接的基本知識：類型、特性、標準、結構、應用場合及防松方法等應用場合及防松方法等v掌握螺栓聯(lián)接強度計算方法掌握螺栓聯(lián)接強度計算方法v了解鍵聯(lián)接的主要類型及應用特點了解鍵聯(lián)接的主要類型及應用特點v掌握平鍵聯(lián)接強度校核計算方法掌握平鍵聯(lián)接強度校核計算方法機械設計基礎聯(lián)接靜聯(lián)接靜聯(lián)接動聯(lián)接動聯(lián)接運動副運動副機械設計基礎聯(lián)接與動力與動力源組合源組合零件零件構件構件機構機構機器機器靜聯(lián)接靜聯(lián)接動聯(lián)接動聯(lián)接(運動副運動副)可拆聯(lián)接：可拆聯(lián)接：螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接等螺紋聯(lián)

2、接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接等不可拆聯(lián)接不可拆聯(lián)接：鉚接、焊接、膠接等：鉚接、焊接、膠接等聯(lián)接聯(lián)接一、螺紋的主要參數(shù)二、螺旋副力學特性三、螺紋常用類型四、螺紋聯(lián)接件主要類型五、螺紋聯(lián)接防松裝置六、螺栓聯(lián)接的計算七、螺栓材料和許用應力機械設計基礎聯(lián)接一、螺紋的主要參數(shù)一、螺紋的主要參數(shù)1 螺紋形成螺紋形成v螺旋線形成：螺旋線形成：傾斜線繞在圓柱體上傾斜線繞在圓柱體上形成的曲線形成的曲線v螺紋形成：螺紋形成：平面圖形沿螺旋線形成平面圖形沿螺旋線形成三角形、矩形、梯形、鋸齒形、半圓形螺紋三角形、矩形、梯形、鋸齒形、半圓形螺紋機械設計基礎聯(lián)接 d2SP d2 2 主要參數(shù)主要參數(shù)v大徑大徑d、D：最大直徑最大直

3、徑公稱直徑公稱直徑v小徑小徑d1：外螺紋的危險剖面直徑外螺紋的危險剖面直徑v 強度直徑強度直徑v中徑中徑d2、D2：假想直徑，牙型溝槽假想直徑，牙型溝槽寬與牙的寬度相等寬與牙的寬度相等 計算直徑計算直徑v螺距螺距P：相鄰兩牙軸向距離相鄰兩牙軸向距離v導程導程S：同一條螺紋線的相鄰兩牙間同一條螺紋線的相鄰兩牙間的軸向距離，的軸向距離，S = nP機械設計基礎聯(lián)接v升角升角 ：螺紋與其軸線的垂直平面所成的夾角螺紋與其軸線的垂直平面所成的夾角v牙型角牙型角a a ：螺紋兩側邊的夾角螺紋兩側邊的夾角d1D, dSP二、螺旋副力學特性二、螺旋副力學特性v螺旋副作為一種空間運動副，其接觸面為螺旋面螺旋副作

4、為一種空間運動副，其接觸面為螺旋面v螺紋在旋緊或松開過程中，螺紋之間相對移動螺紋在旋緊或松開過程中，螺紋之間相對移動v當螺桿和螺母之間受到軸向力當螺桿和螺母之間受到軸向力Q時，擰動螺桿或螺母，時，擰動螺桿或螺母，螺旋面間將產(chǎn)生摩擦力螺旋面間將產(chǎn)生摩擦力1 斜面摩擦斜面摩擦2 槽面摩擦槽面摩擦3 矩形螺紋矩形螺紋4 三角形螺紋三角形螺紋5 螺紋聯(lián)接的擰緊力矩螺紋聯(lián)接的擰緊力矩機械設計基礎聯(lián)接1 斜面摩擦斜面摩擦分析使滑塊等速運動所需要的水平力分析使滑塊等速運動所需要的水平力等速上升：等速上升：v平衡條件：平衡條件：v驅動力：驅動力：等速下滑：等速下滑：v平衡條件：平衡條件：v維持力：維持力：自鎖

5、條件：自鎖條件：v當當 r r時，時，F(xiàn) 0，原工作阻力，原工作阻力F反向作用，作為驅動力反向作用，作為驅動力時，滑塊才能移動時，滑塊才能移動v結論：結論：當當 r r 時，滑塊自鎖時，滑塊自鎖 FQR21+r v12QFN21F21v12FQ r rR21R21QF FN21F21rR21021 RQF)tan(r r QFr021 RQF)tan(r r QF機械設計基礎聯(lián)接2 槽面摩擦槽面摩擦力分析：力分析：v摩擦力：摩擦力：v當量摩擦角：當量摩擦角：2121fNF 12QN212N2122rvN212N212Q思考思考: : 與平面摩擦比較與平面摩擦比較？結論：結論：槽面的摩擦力大于平

6、面的摩擦力槽面的摩擦力大于平面的摩擦力 sin21QfF QfFv 21vvffr r tansin vvfarctan r r機械設計基礎聯(lián)接1 1 1 1Pv121R21N21F21Q3 矩形螺紋矩形螺紋v螺旋副（螺母與螺桿）的相對運動螺旋副（螺母與螺桿）的相對運動 滑塊沿斜面運動滑塊沿斜面運動v假設：假設：1)載荷分布在中線上載荷分布在中線上; 2)單面產(chǎn)生摩擦力單面產(chǎn)生摩擦力v螺旋升角螺旋升角d2dd1 2d s =z pv12rR21nnF 22tandpzds擰緊力擰緊力)tan(r QF)tan(2222r r QddFM擰緊力矩擰緊力矩防松力防松力)tan(r r QF)tan

7、(2222rQddFM防松力矩防松力矩自鎖條件自鎖條件0)tan( r r QF r r效率效率)tan(/tan/r r drWW機械設計基礎聯(lián)接4 三角三角形螺紋形螺紋v反力反力v摩擦力摩擦力v當量摩擦角當量摩擦角N/2N/2NN 900- 900- QffQfNFvf cos2QN cos2 r rcosarctanarctanffvv 機械設計基礎聯(lián)接v擰緊力擰緊力v擰緊力矩擰緊力矩)tan(22vQddFMr r )tan(vQFr r )tan(2222vQddFMr r )tan(vQFr r v防松力防松力v防松力矩防松力矩三角三角形螺紋形螺紋（續(xù)）（續(xù)）v效效 率率v自鎖條件

8、自鎖條件N/2N/2NN 900- 900- 0)tan( vQFr r r rv)tan(/tan/vdrWWr r v思考：思考：1. 矩形螺紋和三角螺紋哪一種效率高，宜用于傳動矩形螺紋和三角螺紋哪一種效率高，宜用于傳動？2. 矩形螺紋和三角螺紋哪一種易自鎖，宜用于聯(lián)接矩形螺紋和三角螺紋哪一種易自鎖，宜用于聯(lián)接？機械設計基礎聯(lián)接機械設計基礎聯(lián)接1.按螺紋牙分的表面分類：按螺紋牙分的表面分類：l外螺紋外螺紋在圓柱外表面上形成的螺紋，如螺栓、螺釘在圓柱外表面上形成的螺紋，如螺栓、螺釘l內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋在圓柱孔內(nèi)表面上形成的螺紋，如螺母在圓柱孔內(nèi)表面上形成的螺紋，如螺母2.按螺紋繞行方向分類：按螺紋

9、繞行方向分類：l左旋螺紋左旋螺紋自右下方向左上方繞行的螺紋自右下方向左上方繞行的螺紋l右旋螺紋右旋螺紋自左下方向右上方繞行的螺紋自左下方向右上方繞行的螺紋常用右旋，特殊要求時用左旋常用右旋，特殊要求時用左旋問題：旋向判斷問題：旋向判斷 ？三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型螺紋旋向判斷螺紋旋向判斷v旋向旋向(螺旋線方向螺旋線方向)：常用右旋，特殊要求時用左旋常用右旋，特殊要求時用左旋v旋向判斷旋向判斷:(1)軸線垂直放，右邊高軸線垂直放，右邊高右旋右旋 左左邊高邊高左旋左旋機械設計基礎聯(lián)接v(2)右手右手旋，前進旋，前進右旋右旋v 左左手手旋，前進旋，前進左旋左旋右旋右旋左旋左旋三、螺紋常用類型三

10、、螺紋常用類型3.按螺紋牙的牙型分類按螺紋牙的牙型分類機械設計基礎聯(lián)接 普通螺紋即普通螺紋即米制米制三角形螺紋，三角形螺紋，牙型牙型=60=60。同一直。同一直徑按螺距的大小分為徑按螺距的大小分為粗牙粗牙和和細牙細牙兩種，螺距最大的一種兩種，螺距最大的一種是粗牙，其余的均為細牙。一般連接多用粗牙螺紋。細是粗牙，其余的均為細牙。一般連接多用粗牙螺紋。細牙螺紋的牙淺、升角小、自鎖性能好，多用于薄壁零件牙螺紋的牙淺、升角小、自鎖性能好，多用于薄壁零件或細小零件，以及受沖擊、振動和變載荷的連接中，也或細小零件，以及受沖擊、振動和變載荷的連接中，也可用作微調機構的調整螺紋。可用作微調機構的調整螺紋。 （

11、1 1）普通螺紋）普通螺紋三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型3.按螺紋牙的牙型分類按螺紋牙的牙型分類機械設計基礎聯(lián)接 管螺紋是管螺紋是英制英制細牙三角形螺紋，細牙三角形螺紋，牙型角牙型角=55=55，牙，牙頂有較大的圓角，內(nèi)、外螺紋旋合后牙型間無徑向間隙，頂有較大的圓角，內(nèi)、外螺紋旋合后牙型間無徑向間隙，公稱直徑近似為管子的內(nèi)徑。多用于有緊密性要求的管公稱直徑近似為管子的內(nèi)徑。多用于有緊密性要求的管件連接。件連接。 （2 2）管螺紋）管螺紋管螺紋管螺紋三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型3.按螺紋牙的牙型分類按螺紋牙的牙型分類機械設計基礎聯(lián)接 牙型為正方形，牙型為正方形，牙型角牙型角=0=0。傳動效

12、率高，牙根。傳動效率高，牙根強度弱，精加工困難，對中精度低，常用于傳動螺紋。強度弱，精加工困難，對中精度低，常用于傳動螺紋。 （3 3）矩形螺紋）矩形螺紋三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型3.按螺紋牙的牙型分類按螺紋牙的牙型分類機械設計基礎聯(lián)接 牙型為等腰梯形，牙型為等腰梯形，牙型角牙型角=30=30。牙根強度高，。牙根強度高，工藝性好，螺紋副對中性好，傳動效率略低于矩形螺工藝性好，螺紋副對中性好，傳動效率略低于矩形螺紋，常用于傳動螺紋。紋，常用于傳動螺紋。（4 4）梯形螺紋）梯形螺紋三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型3.按螺紋牙的牙型分類按螺紋牙的牙型分類機械設計基礎聯(lián)接 牙型角牙型角=33=3

13、3，牙的工作面傾斜，牙的工作面傾斜3 3，牙的非工作，牙的非工作面傾斜面傾斜3030。傳動效率及強度都比梯形螺紋高，外螺紋。傳動效率及強度都比梯形螺紋高，外螺紋的牙底有相當大的圓角，以減小應力集中。螺紋副的大的牙底有相當大的圓角，以減小應力集中。螺紋副的大徑處無間隙，對中性良好，多用于單向受力的傳動螺紋。徑處無間隙，對中性良好，多用于單向受力的傳動螺紋。 （5 5）鋸齒形螺紋）鋸齒形螺紋機械設計基礎聯(lián)接4.按螺紋線分類：按螺紋線分類：l單線螺紋單線螺紋Z=1，效率低，自鎖性好，易加工；，效率低，自鎖性好，易加工；l雙線螺紋雙線螺紋Z=2，效率較，效率較Z=1的高；（的高；（S=2P）l三線螺紋

14、三線螺紋Z=3，效率高，自鎖性差，難加工；（，效率高，自鎖性差，難加工；（S=3P）三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型單線單線雙線雙線三線三線螺紋代號：特征代號+尺寸代號vM40 粗牙螺紋 公稱直徑40mmvM40*1.5細牙 螺距1.5mmvM40*1.5LH 左旋細牙三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型機械設計基礎聯(lián)接四、螺紋聯(lián)接件主要類型四、螺紋聯(lián)接件主要類型平墊圈平墊圈 彈簧墊圈彈簧墊圈 圓螺母用止動墊圈圓螺母用止動墊圈 圓螺母圓螺母六角頭螺栓六角頭螺栓雙頭螺柱雙頭螺柱六角螺母六角螺母六角開槽螺母六角開槽螺母內(nèi)六角圓柱頭螺釘內(nèi)六角圓柱頭螺釘開槽圓柱頭螺釘開槽圓柱頭螺釘開槽沉頭螺釘開槽沉頭螺釘

15、緊定螺釘緊定螺釘1 標準螺紋聯(lián)接件標準螺紋聯(lián)接件機械設計基礎聯(lián)接四、螺紋聯(lián)接件主要類型四、螺紋聯(lián)接件主要類型 螺栓、螺釘、螺柱、螺母、墊圈等都已經(jīng)螺栓、螺釘、螺柱、螺母、墊圈等都已經(jīng)標準化標準化。在設計時可查閱相關標準。在設計時可查閱相關標準。 （1 1）螺栓和螺釘）螺栓和螺釘 1 標準螺紋聯(lián)接件標準螺紋聯(lián)接件v螺釘頭部形式螺釘頭部形式：機械設計基礎聯(lián)接四、螺紋聯(lián)接件主要類型四、螺紋聯(lián)接件主要類型1 標準螺紋聯(lián)接件標準螺紋聯(lián)接件機械設計基礎聯(lián)接四、螺紋聯(lián)接件主要類型四、螺紋聯(lián)接件主要類型（2 2）螺母）螺母 1 標準螺紋聯(lián)接件標準螺紋聯(lián)接件機械設計基礎聯(lián)接四、螺紋聯(lián)接件主要類型四、螺紋聯(lián)接件主

16、要類型（3 3）雙頭螺柱）雙頭螺柱1 標準螺紋聯(lián)接件標準螺紋聯(lián)接件機械設計基礎聯(lián)接四、螺紋聯(lián)接件主要類型四、螺紋聯(lián)接件主要類型（5 5）墊圈）墊圈 （4 4）緊定螺釘）緊定螺釘 2 螺紋聯(lián)接的基本類型螺紋聯(lián)接的基本類型v螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接v雙頭螺栓聯(lián)接雙頭螺栓聯(lián)接v螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接緊定螺釘、自攻螺釘聯(lián)接緊定螺釘、自攻螺釘聯(lián)接v其它聯(lián)接：地腳螺栓、吊環(huán)螺釘其它聯(lián)接：地腳螺栓、吊環(huán)螺釘v螺紋聯(lián)接類型主要根據(jù)受力、結構形式、螺紋聯(lián)接類型主要根據(jù)受力、結構形式、裝拆要求等進行選擇裝拆要求等進行選擇機械設計基礎聯(lián)接螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接機械設計

17、基礎聯(lián)接螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接v特點：特點：孔與桿間有間隙、被聯(lián)接孔與桿間有間隙、被聯(lián)接件上無需切制螺紋、裝拆方便件上無需切制螺紋、裝拆方便v適用場合：適用場合：經(jīng)常裝拆的一般場合經(jīng)常裝拆的一般場合鉸制孔螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接v特點：特點：孔與桿間無間隙、被聯(lián)接孔與桿間無間隙、被聯(lián)接件上無需切制螺紋、裝拆方便件上無需切制螺紋、裝拆方便v適用場合：適用場合：承受橫向載荷的場合承受橫向載荷的場合機械設計基礎聯(lián)接雙頭螺栓、螺釘聯(lián)接雙頭螺栓、螺釘聯(lián)接機械設計基礎聯(lián)接雙頭螺栓聯(lián)接雙頭螺栓聯(lián)接v特點：特點：孔與桿間有間隙、被聯(lián)接孔與桿間有間隙、被聯(lián)接件上無需切制螺紋、裝拆方便件上無需切制

18、螺紋、裝拆方便v適用場合：適用場合：用于被聯(lián)接件之一較用于被聯(lián)接件之一較厚、經(jīng)常裝拆的場合厚、經(jīng)常裝拆的場合雙頭螺栓、螺釘聯(lián)接雙頭螺栓、螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接v特點：特點：孔與桿間無間隙、被聯(lián)接孔與桿間無間隙、被聯(lián)接件上無需切制螺紋、裝拆方便件上無需切制螺紋、裝拆方便v適用場合：適用場合：被聯(lián)接件之一較厚，被聯(lián)接件之一較厚，且不常裝拆的場合且不常裝拆的場合機械設計基礎聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接適用場合：適用場合：v多用于軸上零件的固定，多用于軸上零件的固定，傳遞較小的力傳遞較小的力v錐端螺釘聯(lián)接錐端螺釘聯(lián)接v平端螺釘聯(lián)接平端螺釘聯(lián)接v圓柱端螺釘聯(lián)接圓柱端螺釘聯(lián)接機械設計基礎聯(lián)接其他聯(lián)接其他

19、聯(lián)接v地腳螺栓聯(lián)接、地腳螺栓聯(lián)接、吊環(huán)螺栓聯(lián)接吊環(huán)螺栓聯(lián)接、 T形槽螺栓聯(lián)接形槽螺栓聯(lián)接機械設計基礎聯(lián)接v螺母擰緊時螺母擰緊時預緊力預緊力Fs機械設計基礎聯(lián)接螺栓螺栓預緊拉力預緊拉力F F0 0被聯(lián)接件被聯(lián)接件預緊壓力預緊壓力F F0 0TFsFsT1T2五、螺紋聯(lián)接預緊與防松五、螺紋聯(lián)接預緊與防松1 1、預緊、預緊螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接在裝配時不擰緊，只在裝配時不擰緊，只存受外載時才受存受外載時才受到力的作用到力的作用 緊聯(lián)接緊聯(lián)接在裝配時需擰緊，即在裝配時需擰緊，即在承載時，已預在承載時，已預先受力，預緊力先受力，預緊力F F0 0 五、螺紋聯(lián)接預緊與防松五、螺紋聯(lián)接預緊與防松機

20、械設計基礎聯(lián)接2）、控制預緊力的目的：）、控制預緊力的目的：增強聯(lián)接的剛性、緊密性和提高防松能力。對于受軸向拉力增強聯(lián)接的剛性、緊密性和提高防松能力。對于受軸向拉力的螺栓聯(lián)接，還可以提高螺栓的疲勞強度；對于受橫向載荷的螺栓聯(lián)接，還可以提高螺栓的疲勞強度；對于受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接，有利于增大聯(lián)接中接合面間的摩擦。的普通螺栓聯(lián)接，有利于增大聯(lián)接中接合面間的摩擦。1）、預緊的作用：）、預緊的作用：預緊可使連接在承受工作載荷之前就受到預緊力預緊可使連接在承受工作載荷之前就受到預緊力F的作用，的作用，以防止連接受載后被連接件之間出現(xiàn)間隙或橫向滑移。預緊以防止連接受載后被連接件之間出現(xiàn)間隙或橫向滑移。

21、預緊也可以防松。也可以防松。五、螺紋聯(lián)接預緊與防松五、螺紋聯(lián)接預緊與防松機械設計基礎聯(lián)接facarFftgdF)(22rT = T1+T2擰緊力矩擰緊力矩T主要包括：主要包括：螺紋副相對轉動的阻力矩螺紋副相對轉動的阻力矩T1;螺母螺母支承面上的摩擦阻力矩支承面上的摩擦阻力矩T2。TT1T2 一般情況下，螺紋聯(lián)接都需要擰緊，一般情況下，螺紋聯(lián)接都需要擰緊，對重要的螺紋，必須控制預緊力的大小，對重要的螺紋，必須控制預緊力的大小，以保證工作的可靠性。以保證工作的可靠性。五、螺紋聯(lián)接預緊與防松五、螺紋聯(lián)接預緊與防松機械設計基礎聯(lián)接測力矩扳手測力矩扳手五、螺紋聯(lián)接預緊與防松五、螺紋聯(lián)接預緊與防松機械設計

22、基礎聯(lián)接定力矩扳手定力矩扳手五、螺紋聯(lián)接預緊與防松五、螺紋聯(lián)接預緊與防松機械設計基礎聯(lián)接2 2、防松、防松1)1)防松目的防松目的實際工作中，載荷有振動、變化、材料高溫蠕變等會造成摩擦力實際工作中，載荷有振動、變化、材料高溫蠕變等會造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動，如經(jīng)反復作用，螺紋聯(lián)接就會松馳而失效。因此，必須聯(lián)接松動，如經(jīng)反復作用，螺紋聯(lián)接就會松馳而失效。因此，必須進行防松，否則會影響正常工作，造成事故。進行防松，否則會影響正常工作，造成事故。 v問題：問題：v為什么要防松？防松的原理？防

23、松零件的裝配方法？為什么要防松？防松的原理？防松零件的裝配方法？v靜載荷：靜載荷：r rv(自鎖自鎖) + 預緊后摩擦力預緊后摩擦力防止松動防止松動v動載荷：動載荷：摩擦力減小、消失摩擦力減小、消失不可靠不可靠五、螺紋聯(lián)接防松裝置五、螺紋聯(lián)接防松裝置v螺紋聯(lián)接防松的方法按工作原理可分為螺紋聯(lián)接防松的方法按工作原理可分為:1 摩擦防松摩擦防松2 機械防松機械防松3 其它：其它：破壞螺紋副關系（鉚沖、粘接、焊接）破壞螺紋副關系（鉚沖、粘接、焊接）機械設計基礎聯(lián)接2)2)防松原理防松原理消除（或限制）螺紋副之間的相對運動，或增大相對運動的難度。消除（或限制）螺紋副之間的相對運動，或增大相對運動的難度

24、。1 摩擦防松摩擦防松v使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉動的摩擦阻力矩轉動的摩擦阻力矩v彈簧墊圈防松彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松、對頂螺母、自鎖螺母防松、對頂螺母(雙螺母雙螺母)防松防松機械設計基礎聯(lián)接彈力保持一定壓力彈力保持一定壓力切口尖端逆向。切口尖端逆向。1 摩擦防松摩擦防松v使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉動的摩擦阻力矩轉動的摩擦阻力矩v彈簧墊圈防松、彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松自鎖螺母防松、對頂螺母、對頂螺母(雙螺母雙螺母)防松防松機械設計基礎聯(lián)接鑲

25、嵌彈性環(huán)或尼龍圈擠入螺紋鑲嵌彈性環(huán)或尼龍圈擠入螺紋中橢圓口螺母。中橢圓口螺母。尼尼龍龍墊墊圈圈1 摩擦防松摩擦防松v使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉動的摩擦阻力矩轉動的摩擦阻力矩v彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松、彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松、對頂螺母對頂螺母(雙螺母雙螺母)防松防松機械設計基礎聯(lián)接v在螺母和螺栓之間形成內(nèi)力，始終有阻止螺旋副轉動的摩在螺母和螺栓之間形成內(nèi)力，始終有阻止螺旋副轉動的摩擦阻力矩，從而保證摩擦力。擦阻力矩，從而保證摩擦力。v結構簡單、使用方便。結構簡單、使用方便。v可靠性不高?？煽啃圆桓摺用于平穩(wěn)、低速

26、、重載。用于平穩(wěn)、低速、重載。下螺母上螺母螺栓2 機械防松機械防松v用機械裝置把螺母和螺栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對用機械裝置把螺母和螺栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對轉動的可能性轉動的可能性v開口銷開口銷、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲防松、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲防松機械設計基礎聯(lián)接螺栓螺栓開槽螺母開槽螺母開口銷開口銷裝配圖裝配圖2 機械防松機械防松v用機械裝置把螺母和螺栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對用機械裝置把螺母和螺栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對轉動的可能性轉動的可能性v開口銷、開口銷、止動墊圈止動墊圈、串聯(lián)鋼絲防松、串聯(lián)鋼絲防松機械設計基礎聯(lián)接機械設計基礎聯(lián)接2 機械防松機械防松v用機械裝置把螺母和螺

27、栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對用機械裝置把螺母和螺栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對轉動的可能性轉動的可能性v開口銷、止動墊圈、開口銷、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲防松串聯(lián)鋼絲防松機械設計基礎聯(lián)接串聯(lián)鋼絲防松串聯(lián)鋼絲防松機械設計基礎聯(lián)接正確錯誤v用機械裝用機械裝置把螺母置把螺母和螺栓聯(lián)和螺栓聯(lián)成一體，成一體，消除了它消除了它們之間相們之間相對轉動的對轉動的可能性可能性3 其它：其它：破壞螺紋副關系破壞螺紋副關系v焊接焊接v鉚沖鉚沖機械設計基礎聯(lián)接機械設計基礎聯(lián)接注意：注意：1）支承面應平整）支承面應平整螺栓與螺母底面的支承面應平整，并與螺螺栓與螺母底面的支承面應平整，并與螺栓軸線相垂直，為減小和避免彎曲應力

28、，被聯(lián)接件支承面可經(jīng)栓軸線相垂直，為減小和避免彎曲應力，被聯(lián)接件支承面可經(jīng)機加工后支承的凸臺或沉頭座或斜面墊圈。機加工后支承的凸臺或沉頭座或斜面墊圈。機械設計基礎聯(lián)接注意：注意：2）扳手空間）扳手空間螺栓排列應有合理的釘距、邊距，注意留有必螺栓排列應有合理的釘距、邊距，注意留有必要的扳手空間。扳手空間的具體尺寸可查有關手冊。要的扳手空間。扳手空間的具體尺寸可查有關手冊。六、螺栓聯(lián)接的計算六、螺栓聯(lián)接的計算松螺栓聯(lián)接：松螺栓聯(lián)接：無預緊力，只有工作拉力無預緊力，只有工作拉力緊螺栓聯(lián)接：緊螺栓聯(lián)接：有預緊力，還有工作拉力有預緊力，還有工作拉力1 失效形式失效形式2 設計步驟設計步驟3 松螺栓聯(lián)接強

29、度設計松螺栓聯(lián)接強度設計4 緊螺栓聯(lián)接強度設計緊螺栓聯(lián)接強度設計僅受預緊力的緊螺栓聯(lián)接僅受預緊力的緊螺栓聯(lián)接受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接受偏心載荷的緊螺栓聯(lián)接受偏心載荷的緊螺栓聯(lián)接機械設計基礎聯(lián)接螺栓組聯(lián)接螺栓組聯(lián)接1 失效形式失效形式失效形式：失效形式：v受拉螺栓（受軸向載荷和橫向載荷的普通螺栓）受拉螺栓（受軸向載荷和橫向載荷的普通螺栓） 主要主要破壞形式破壞形式為螺栓桿和螺紋部分可能發(fā)生塑性變形或為螺栓桿和螺紋部分可能發(fā)生塑性變形或斷裂；斷裂；計算準則計算準則是：保證螺栓的靜力（或疲勞）拉伸強是：保證螺栓的靜力（或疲勞）拉伸強度。

30、度。v受剪螺栓（受橫向載荷的鉸制孔螺栓）受剪螺栓（受橫向載荷的鉸制孔螺栓）主要破壞主要破壞形形式是螺栓桿與孔壁間壓潰或螺栓桿被剪斷，式是螺栓桿與孔壁間壓潰或螺栓桿被剪斷，計算準則計算準則是是：保證聯(lián)接的擠壓強度和螺栓的剪切強度。其聯(lián)接的擠：保證聯(lián)接的擠壓強度和螺栓的剪切強度。其聯(lián)接的擠壓強度對聯(lián)接的可靠性起決定性的作用。壓強度對聯(lián)接的可靠性起決定性的作用。v經(jīng)常裝拆因磨損而發(fā)生滑扣經(jīng)常裝拆因磨損而發(fā)生滑扣機械設計基礎聯(lián)接1 失效形式失效形式v普通螺栓主要為普通螺栓主要為螺紋部分發(fā)生斷裂螺紋部分發(fā)生斷裂v受剪螺栓受剪螺栓(鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓)主要為壓潰和剪切主要為壓潰和剪切機械設計基礎聯(lián)接2

31、設計步驟設計步驟一般設計步驟：一般設計步驟：v螺栓組受力和失效分析螺栓組受力和失效分析找出受力最大的螺栓找出受力最大的螺栓 單個螺栓單個螺栓受力分析和失效分析受力分析和失效分析 單個螺栓強度計算單個螺栓強度計算確定螺栓的尺確定螺栓的尺寸（直徑、長度）寸（直徑、長度）v試算法：試算法：先選定一個螺栓直徑先選定一個螺栓直徑d 查查 計算計算d1。v若若d1與與d1（假定的小徑）相近，則合用；否則再選（假定的小徑）相近，則合用；否則再選機械設計基礎聯(lián)接3 松螺栓聯(lián)接強度設計松螺栓聯(lián)接強度設計v受載荷形式受載荷形式軸向拉伸軸向拉伸(工作拉力工作拉力F)v失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (靜、疲勞靜、

32、疲勞)v設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度v強度條件：強度條件： v設計計算方法：設計計算方法：v校核式校核式 :v設計式設計式:機械設計基礎聯(lián)接 214dFAF41Fd F4 緊螺栓聯(lián)接強度設計緊螺栓聯(lián)接強度設計(1) 僅受預緊力的緊螺栓聯(lián)接僅受預緊力的緊螺栓聯(lián)接v受載荷形式受載荷形式擰緊后擰緊后:軸向拉伸軸向拉伸(工作拉力工作拉力Fs)v 擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力、扭力Tv失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (拉、扭綜合作用拉、扭綜合作用)v設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度v強度條件：強度條件： v設計計算方法：設計計算方法：v校核式校

33、核式 :機械設計基礎聯(lián)接TFsFs擰緊力矩擰緊力矩T T剪應力剪應力預緊拉力預緊拉力F FS S拉應力拉應力5 .03 . 1)5 . 0( 3322224/3 . 121dFSx1.341SFdv設計式設計式:(2) 受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接橫向載荷：力作用線與螺栓軸線垂直v受載荷形式受載荷形式工作載荷作用之前工作載荷作用之前，螺栓已受預緊力，螺栓已受預緊力 FS作用作用v （擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸FS 、扭力、扭力T）v 擰緊后擰緊后: 預緊力預緊力 Fsv失效形式失效形式 相同否相同否？兩種情況的工作原理不同！機械設計基礎聯(lián)接普通螺栓普通螺栓鉸制孔螺栓

34、鉸制孔螺栓受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接橫向載荷：力作用線與螺栓軸線垂直v受載荷形式受載荷形式擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力Tv失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (拉、扭綜合作用拉、扭綜合作用)v設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度v強度條件強度條件： v設計計算方法設計計算方法：v問題：預緊力問題：預緊力Fs應滿足的條件應滿足的條件?與橫向載荷與橫向載荷F有何關系有何關系？v依據(jù)：被聯(lián)接件不滑移依據(jù)：被聯(lián)接件不滑移接合面摩擦力接合面摩擦力F Fv即：即：機械設計基礎聯(lián)接FSFSFFTFSFSv校核式校核式 :4/3 . 121 dFSx1

35、.341 SFd v設計式設計式:FzmfFS2 . 1mfFFS2 . 1討論：討論：f=0.2時，時，F(xiàn)S=?F受橫向載荷的鉸制孔螺栓聯(lián)接受橫向載荷的鉸制孔螺栓聯(lián)接v受載荷形式受載荷形式擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力T(預緊力小，計算時可忽略預緊力小，計算時可忽略)v 工作時：工作時：橫向載荷橫向載荷Fv失效形式失效形式側面壓潰及螺栓剪切側面壓潰及螺栓剪切v設計準則設計準則保證擠壓、剪切強度保證擠壓、剪切強度v強度條件強度條件： p p、 v設計計算方法：設計計算方法：v擠壓強度：擠壓強度：v剪切強度：剪切強度：機械設計基礎聯(lián)接min0ppLdF420 dF討論：討

36、論：v普通螺栓受橫向載荷普通螺栓受橫向載荷F時，為保證結合面時，為保證結合面不發(fā)生滑移，靠結合面的摩擦力抵抗不發(fā)生滑移，靠結合面的摩擦力抵抗Fv預緊力預緊力Fs的大小，根據(jù)接合面不發(fā)生滑移的大小，根據(jù)接合面不發(fā)生滑移的條件確定的條件確定vf=0.2時，時，F(xiàn)S=6Fv結論：結論：v橫向載荷過大的情況下，不適宜用普通螺栓橫向載荷過大的情況下，不適宜用普通螺栓v必須采用普通螺栓時，應配合必須采用普通螺栓時，應配合減載銷、鍵或減載套筒減載銷、鍵或減載套筒使用使用v宜采用鉸制孔螺栓宜采用鉸制孔螺栓v減載裝置強度計算同鉸制孔螺栓計算減載裝置強度計算同鉸制孔螺栓計算機械設計基礎聯(lián)接FSFsFFTx1.34

37、1 SFd FFfS2.1(3) 受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接v受載荷形式受載荷形式擰緊過程中擰緊過程中: 軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力Tv工作時，工作時，再承受工作載荷再承受工作載荷Fv此時，螺栓所受的總拉力此時，螺栓所受的總拉力:vF0 = FS+F ?機械設計基礎聯(lián)接TFSFSFFF0F0v須根據(jù)靜力平衡方程和變形協(xié)調條件求解須根據(jù)靜力平衡方程和變形協(xié)調條件求解v 汽缸蓋的連接汽缸蓋的連接受力和變形關系受力和變形關系變形協(xié)調條件變形協(xié)調條件: l l1 1 l lb l l機械設計基礎聯(lián)接F0F+FSF0=F+FSl l1l lb l l1 l lbTFSFSFFF0

38、F0FsFsFsFs預緊預緊FS受載受載F螺栓螺栓被聯(lián)接件被聯(lián)接件拉力拉力FS，伸長，伸長l l1壓力壓力FS，壓縮，壓縮l lb拉力拉力F0, 伸長伸長l l1 1 l l1 1壓力壓力FS, 壓縮壓縮l lb - l lb未預緊未預緊 未受力、無變形未受力、無變形未受力、無變形未受力、無變形FF受力變形線圖受力變形線圖應變與力關系應變與力關系:機械設計基礎聯(lián)接FS：殘余預緊力：殘余預緊力v防止受載后接合防止受載后接合面產(chǎn)生縫隙面產(chǎn)生縫隙v根據(jù)緊密性要求根據(jù)緊密性要求選取，見選取，見p97預緊預緊FS受載受載F螺栓螺栓被聯(lián)接件被聯(lián)接件拉力拉力FS，伸長，伸長l l1壓力壓力FS，壓縮，壓縮l

39、 lb拉力拉力F0, 伸長伸長l l1 1 l l壓力壓力FS, 壓縮壓縮l lb - l l未預緊未預緊 未受力、無變形未受力、無變形未受力、無變形未受力、無變形形變形變l l力力Fl l1l lbllFSFF0FS被聯(lián)接件被聯(lián)接件螺栓螺栓l lbCFAEF l l受軸向載荷螺栓強度計算受軸向載荷螺栓強度計算v螺栓受到的總拉力螺栓受到的總拉力F0= F+ FSv則螺栓強度計算公式：則螺栓強度計算公式：機械設計基礎聯(lián)接v校核式校核式 :4/3 . 1210 dFx1.3401 Fd v設計式設計式:(4) 受偏心載荷的緊螺栓聯(lián)接受偏心載荷的緊螺栓聯(lián)接v螺栓受到的總拉力除工作時總拉力外，螺栓受到

40、的總拉力除工作時總拉力外，還附加偏心彎矩作用，螺栓總拉應力還附加偏心彎矩作用，螺栓總拉應力大很多大很多v避免受偏心載荷避免受偏心載荷v方法：方法：避免使用鉤頭螺栓；加工凸臺避免使用鉤頭螺栓；加工凸臺或凹臺使支撐面平整或凹臺使支撐面平整機械設計基礎聯(lián)接七、螺栓材料和許用應力七、螺栓材料和許用應力v材料：材料：一般用途：一般用途：低碳鋼或中碳鋼低碳鋼或中碳鋼 (3545及及Q235Q275)重要聯(lián)接：重要聯(lián)接：合金鋼（合金鋼（ 40Cr、30CrMnTi ）v國標國標(GB/T 3098.1_2000)規(guī)定螺栓按材料的力學性能分出十個等級：規(guī)定螺栓按材料的力學性能分出十個等級：v3.6, 4.6,

41、 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9v規(guī)則：規(guī)則：小數(shù)點前數(shù)字表示小數(shù)點前數(shù)字表示 B/100, 小數(shù)點后數(shù)字表示小數(shù)點后數(shù)字表示10 S/ Bv如：如：5.8級：表示級：表示 B=500MPa ， S=400MPav許用應力：許用應力：表表10-7機械設計基礎聯(lián)接v計算螺栓小徑時采用試算法來選用計算螺栓小徑時采用試算法來選用s s 下一頁下一頁影響聯(lián)接強度的因素很多，如材影響聯(lián)接強度的因素很多，如材料、結構、尺寸、工藝、螺紋牙間、料、結構、尺寸、工藝、螺紋牙間、載荷分布、應力幅度、機械性能，而載荷分布、應力幅度、機械性能，而螺栓聯(lián)接的強度又主要取

42、決于螺栓的螺栓聯(lián)接的強度又主要取決于螺栓的強度強度。 八八 、 提高螺栓強度的措施提高螺栓強度的措施（1）保持預緊力不變降低螺栓剛度）保持預緊力不變降低螺栓剛度aCLFKC途經(jīng)：腰狀桿螺栓空心螺栓。途經(jīng)：腰狀桿螺栓空心螺栓。 螺母下面安裝彈性元件。螺母下面安裝彈性元件。 降低影響螺栓疲勞強度的應力幅降低影響螺栓疲勞強度的應力幅 下一頁下一頁上一頁上一頁（2）保持預緊力不變增大被連接件剛度）保持預緊力不變增大被連接件剛度 aCFFKC（3）同時同時降低螺栓剛性，增大被連接件剛度降低螺栓剛性，增大被連接件剛度 可以不用墊片或采可以不用墊片或采用剛度較大的墊片。有用剛度較大的墊片。有緊密性要求的連接

43、，采緊密性要求的連接，采用剛度較大的金屬墊片用剛度較大的金屬墊片或密封環(huán)?；蛎芊猸h(huán)。下一頁下一頁上一頁上一頁改善螺紋牙間載荷分布不均狀況改善螺紋牙間載荷分布不均狀況 螺栓螺紋牙受拉伸長，螺母螺螺栓螺紋牙受拉伸長，螺母螺紋紋牙受壓縮短，螺距變化差以緊靠支承牙受壓縮短，螺距變化差以緊靠支承面處第一圈為最大，應變最大，應力面處第一圈為最大，應變最大，應力最大，其余各圈依次遞減。圈數(shù)過多最大，其余各圈依次遞減。圈數(shù)過多的螺母，并不能提高聯(lián)接的強度。的螺母，并不能提高聯(lián)接的強度。懸置螺母懸置螺母環(huán)槽螺母環(huán)槽螺母內(nèi)斜螺母內(nèi)斜螺母改善螺紋牙上的載荷分布不均的措施改善螺紋牙上的載荷分布不均的措施減小應力集中和

44、避免附加彎曲應力減小應力集中和避免附加彎曲應力 (a)加大圓角加大圓角（）減小應力集中（）減小應力集中（2）避免附加彎曲應力）避免附加彎曲應力原因原因如何避免如何避免采用合理的制造工藝方法采用合理的制造工藝方法采用冷鐓螺栓頭部和滾壓螺紋的工藝方法。采用冷鐓螺栓頭部和滾壓螺紋的工藝方法。(b)卸載槽卸載槽(c)卸載過渡結構卸載過渡結構鉤頭螺栓連接鉤頭螺栓連接支承面不平支承面不平被連接件剛度小被連接件剛度小螺母孔不正螺母孔不正(a)斜墊圈斜墊圈(b)球面墊圈球面墊圈例題：例題：有一普通螺紋連接，需控制預緊力，每個螺栓所受軸有一普通螺紋連接，需控制預緊力，每個螺栓所受軸向工作載荷為向工作載荷為3.8

45、KN，螺栓材料為，螺栓材料為45鋼，其許用應力鋼，其許用應力為為120Mpa，采用，采用M16的螺栓，試校核此螺栓連接的的螺栓，試校核此螺栓連接的強度。強度。例題：例題：有一普通螺紋連接，需控制預緊力，每個螺栓所受軸有一普通螺紋連接，需控制預緊力，每個螺栓所受軸向工作載荷為向工作載荷為3.8KN，螺栓材料為，螺栓材料為45鋼，其許用應力鋼，其許用應力為為120Mpa，采用，采用M16的螺栓，試校核此螺栓連接的的螺栓，試校核此螺栓連接的強度。強度。作業(yè)一：作業(yè)一：圖為受橫向載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，采用兩個圖為受橫向載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，采用兩個M16的的普通螺栓，螺栓的許用應力為普通螺栓，螺栓的許

46、用應力為60Mpa，接合面間的摩，接合面間的摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為f=0.13,可靠性系數(shù)為可靠性系數(shù)為1.3,試求在一般擰緊情試求在一般擰緊情況下，此鏈接所能傳遞的最大橫向載荷況下，此鏈接所能傳遞的最大橫向載荷R。作業(yè)二：螺紋連接為什么要防松？有哪幾類防松方法？作業(yè)二：螺紋連接為什么要防松？有哪幾類防松方法？（螺紋鏈接都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變換（螺紋鏈接都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變換不大時不會自動松脫。）在沖擊、振動和變載荷的作不大時不會自動松脫。）在沖擊、振動和變載荷的作用下，預緊力可能在某一瞬間消失，聯(lián)接任有可能松用下，預緊力可能在某一瞬間消失，聯(lián)接任有可能松脫。高溫的螺紋聯(lián)

47、接，由于穩(wěn)定變形差異等原因，也脫。高溫的螺紋聯(lián)接，由于穩(wěn)定變形差異等原因，也有可能發(fā)生松脫現(xiàn)象。因襲必須考慮防松。有可能發(fā)生松脫現(xiàn)象。因襲必須考慮防松。防松的方法有：摩擦防松（如雙螺母、彈簧墊圈、鎖防松的方法有：摩擦防松（如雙螺母、彈簧墊圈、鎖緊螺母）；機械防松（如開口銷與六角開槽螺母、止緊螺母）；機械防松（如開口銷與六角開槽螺母、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲）；永久性防松（如沖點鉚住、粘動墊圈、串聯(lián)鋼絲）；永久性防松（如沖點鉚住、粘接）接）1.三角形螺紋用于（），矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋用于（）。三角形螺紋用于（），矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋用于（）。A連接，傳動連接，傳動 B. 連接，調整

48、連接，調整 C. 連接，轉動連接，轉動 D. 傳動，調整傳動，調整2.螺栓連接的材料一般采用（），對重要的或有特殊用途的螺栓連接，螺栓連接的材料一般采用（），對重要的或有特殊用途的螺栓連接，可用（）。可用（）。A鑄鐵鑄鐵 B. 碳素鋼碳素鋼 C. 合金鋼合金鋼 D. 非金屬材料非金屬材料3.計算導程角時，使用螺紋的（）。計算導程角時，使用螺紋的（）。A小徑小徑 B. 中徑中徑 C. 大徑大徑 D. 根據(jù)設計要求而定根據(jù)設計要求而定4.在汽車底盤中，有時在一個螺栓上采用雙螺母，目的是（）。在汽車底盤中，有時在一個螺栓上采用雙螺母，目的是（）。A提高強度和剛度提高強度和剛度 B. 實現(xiàn)自鎖實現(xiàn)自鎖

49、 C. 防松防松 D. 減小每圈螺紋牙上的減小每圈螺紋牙上的受力受力5.普通螺紋受橫向載荷時，主要靠（）來承受橫向載荷。普通螺紋受橫向載荷時，主要靠（）來承受橫向載荷。A螺桿受擠壓螺桿受擠壓 B. 螺桿受剪切螺桿受剪切 C. 接合面的摩擦力接合面的摩擦力 D. 以上均不對以上均不對例題例題1：1.三角形螺紋用于（三角形螺紋用于（A），矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋用于（）。），矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋用于（）。A連接，傳動連接，傳動 B. 連接，調整連接，調整 C. 連接，轉動連接，轉動 D. 傳動，調整傳動，調整2.螺栓連接的材料一般采用（螺栓連接的材料一般采用（B），對重要的或有特殊

50、用途的螺栓連接，），對重要的或有特殊用途的螺栓連接，可用（可用（C）。）。A鑄鐵鑄鐵 B. 碳素鋼碳素鋼 C. 合金鋼合金鋼 D. 非金屬材料非金屬材料3.計算導程角時，使用螺紋的（計算導程角時，使用螺紋的（B）。）。A小徑小徑 B. 中徑中徑 C. 大徑大徑 D. 根據(jù)設計要求而定根據(jù)設計要求而定4.在汽車底盤中，有時在一個螺栓上采用雙螺母，目的是（在汽車底盤中，有時在一個螺栓上采用雙螺母，目的是（C）。）。A提高強度和剛度提高強度和剛度 B. 實現(xiàn)自鎖實現(xiàn)自鎖 C. 防松防松 D. 減小每圈螺紋牙上的減小每圈螺紋牙上的受力受力5.普通螺紋受橫向載荷時，主要靠（普通螺紋受橫向載荷時，主要靠（

51、C）來承受橫向載荷。）來承受橫向載荷。A螺桿受擠壓螺桿受擠壓 B. 螺桿受剪切螺桿受剪切 C. 接合面的摩擦力接合面的摩擦力 D. 以上均不對以上均不對例題例題1：一、鍵聯(lián)接的分類及結構二、鍵的強度校核三、花鍵聯(lián)接機械設計基礎聯(lián)接一、鍵聯(lián)接的分類及結構一、鍵聯(lián)接的分類及結構v目的：目的：v鍵是用來實現(xiàn)軸與軸上零件的周向固定以傳遞轉矩（靜聯(lián)鍵是用來實現(xiàn)軸與軸上零件的周向固定以傳遞轉矩（靜聯(lián)接），或實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動（動聯(lián)接接），或實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動（動聯(lián)接 ）v它是標準件它是標準件v分類：分類：機械設計基礎聯(lián)接鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接松聯(lián)接松聯(lián)接緊聯(lián)接緊聯(lián)接楔鍵楔鍵（靜聯(lián)接，單向

52、軸向固定）（靜聯(lián)接，單向軸向固定）平鍵平鍵半圓鍵半圓鍵 （靜聯(lián)接）（靜聯(lián)接）普通平鍵普通平鍵 （靜聯(lián)接）（靜聯(lián)接）導向平鍵導向平鍵 （動聯(lián)接）（動聯(lián)接）花鍵花鍵1 松聯(lián)接松聯(lián)接（1）平鍵聯(lián)接）平鍵聯(lián)接v結構結構:鍵兩側與鍵槽相配合鍵兩側與鍵槽相配合(靜聯(lián)接為過渡靜聯(lián)接為過渡配合配合, 動聯(lián)接為間隙配合動聯(lián)接為間隙配合), 上端面與輪轂上端面與輪轂鍵槽底面有間隙鍵槽底面有間隙v工作原理工作原理:兩側面是工作面，靠兩側面擠兩側面是工作面，靠兩側面擠壓傳遞轉矩壓傳遞轉矩v失效形式失效形式:v靜聯(lián)接：工作面擠潰，鍵剪斷靜聯(lián)接：工作面擠潰，鍵剪斷v動聯(lián)接：工作面磨損動聯(lián)接：工作面磨損v特點：特點：結構簡

53、單，裝折方便，對中性好，承載能力大，應用廣泛結構簡單，裝折方便，對中性好，承載能力大，應用廣泛v成對使用成對使用: :v承載能力不夠時采用承載能力不夠時采用, 按按 180布置兩個鍵。一對平鍵按布置兩個鍵。一對平鍵按1.5 個鍵計算個鍵計算機械設計基礎聯(lián)接平鍵分類平鍵分類v普通平鍵普通平鍵v(圓頭圓頭)型：型：立銑刀，鍵定位好，軸應力集中大立銑刀，鍵定位好，軸應力集中大v(平頭平頭)型：型：盤銑刀，軸向鍵無定位，應力集中小盤銑刀，軸向鍵無定位，應力集中小v(單圓頭單圓頭)型：型：立銑刀加工，用于軸端立銑刀加工，用于軸端機械設計基礎聯(lián)接平鍵分類平鍵分類v導向平鍵導向平鍵：鍵固定于軸上鍵固定于軸上

54、, 滑移距離小滑移距離小機械設計基礎聯(lián)接導向鍵連導向鍵連接接滑鍵連接滑鍵連接(2) 半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接v結構結構: v工作原理工作原理: v兩側面是工作面，側面兩側面是工作面，側面擠壓傳遞轉矩擠壓傳遞轉矩v構造與加工構造與加工:v鍵鍵: 用圓鋼切制或沖壓用圓鋼切制或沖壓后磨削后磨削v鍵槽鍵槽: 盤狀銑刀加工盤狀銑刀加工v失效形式失效形式: 鍵剪斷鍵剪斷, 工作面壓潰工作面壓潰v特點特點: 便于安裝便于安裝, 對中好對中好, 用于錐形軸端用于錐形軸端, 但對軸削弱大但對軸削弱大v成對使用成對使用: 承載能力不夠時用承載能力不夠時用, 沿同一沿同一母線布置母線布置機械設計基礎聯(lián)接工作面工作面2

55、緊聯(lián)接緊聯(lián)接v楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接v結構結構: 鍵側與鍵槽有間隙鍵側與鍵槽有間隙 , 上下面楔緊上下面楔緊v工作原理工作原理: 上下面為工作面，靠摩擦力傳上下面為工作面，靠摩擦力傳遞轉矩遞轉矩v圓頭楔鍵、圓頭楔鍵、方頭楔鍵、方頭楔鍵、鉤頭楔鍵鉤頭楔鍵機械設計基礎聯(lián)接圓頭楔鍵連接圓頭楔鍵連接 平頭楔鍵連接平頭楔鍵連接 鉤頭楔鍵連接鉤頭楔鍵連接 2 緊聯(lián)接緊聯(lián)接v失效形式失效形式: 工作面壓潰工作面壓潰v特點特點: 簡單簡單, 且可實現(xiàn)輪轂在軸上單向軸且可實現(xiàn)輪轂在軸上單向軸向固定向固定v楔緊產(chǎn)生偏心楔緊產(chǎn)生偏心, 對中性差對中性差,且受到?jīng)_擊，變且受到?jīng)_擊，變載荷時易松脫，故適用于對精度要求不載荷時

56、易松脫，故適用于對精度要求不高，載荷平穩(wěn)的低速場合。高，載荷平穩(wěn)的低速場合。機械設計基礎聯(lián)接2 緊聯(lián)接緊聯(lián)接v切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接v結構結構: 兩楔鍵擠壓后的上下面為工作面，沿軸的切線方向兩楔鍵擠壓后的上下面為工作面，沿軸的切線方向楔緊；楔緊；v工作原理工作原理:只能傳遞單方向扭矩。只能傳遞單方向扭矩。v特點特點:適用于大載荷，對中要求不嚴的場合。適用于大載荷，對中要求不嚴的場合。機械設計基礎聯(lián)接工 作 面二、鍵的強度校核二、鍵的強度校核v1 鍵的選擇鍵的選擇v鍵是標準零件：鍵是標準零件：p104表表7-2v材料多采用碳素鋼材料多采用碳素鋼v鍵的類型選擇鍵的類型選擇根據(jù)使用要求和工作條件根據(jù)使用要求和工作條件:v轉矩、轉速、載荷性質、是否移動、對中性轉矩、轉速、載荷性質、是否移動、對中性v鍵的尺寸選擇鍵的尺寸選擇（同時確定配合類型）（同時確定配合類型）:v工作要求工作要求 鍵的種類鍵的種類按軸徑按軸徑d選鍵的剖面尺寸及確定選鍵的剖面尺寸及確定b 、 h選鍵長選鍵長L（標準）（標準） v普