機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)10

1、10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接10.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖10.3 機(jī)械制造常用螺紋機(jī)械制造常用螺紋10.4 螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件10.5 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松10.6 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算10.7 螺栓的材料和許用應(yīng)力螺栓的材料和許用應(yīng)力10.8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接10.12 銷(xiāo)聯(lián)接銷(xiāo)聯(lián)接第第10章章 聯(lián)聯(lián) 接接聯(lián)接的分類(lèi)聯(lián)接的分類(lèi) ：動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接靜聯(lián)接靜聯(lián)接 10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接一、一、螺紋的形成螺紋的形成

2、 將一傾斜角為將一傾斜角為的直線(xiàn)繞在圓柱體上便形成一條螺旋的直線(xiàn)繞在圓柱體上便形成一條螺旋線(xiàn)。取一平面圖形，使它沿著螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)保證線(xiàn)。取一平面圖形，使它沿著螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)保證平面圖形運(yùn)動(dòng)時(shí)始終通過(guò)圓柱體的軸線(xiàn)，就得到螺紋平面圖形運(yùn)動(dòng)時(shí)始終通過(guò)圓柱體的軸線(xiàn)，就得到螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋BAC10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接d2螺旋線(xiàn)螺旋線(xiàn) - - 一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線(xiàn)等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。線(xiàn)等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡。螺螺 紋紋 - - 一平面圖形沿螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持一平面圖形

3、沿螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖形通過(guò)圓柱體的軸線(xiàn)，就得到螺紋。該圖形通過(guò)圓柱體的軸線(xiàn)，就得到螺紋。螺紋螺紋10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接二、二、螺紋的分類(lèi)螺紋的分類(lèi)10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接按螺紋的牙型分：按螺紋的牙型分：螺螺紋紋的的分分類(lèi)類(lèi)按螺紋的旋向分：按螺紋的旋向分：按螺旋線(xiàn)根數(shù)分：按螺旋線(xiàn)根數(shù)分：按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分：按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分：按螺旋的作用分：按螺旋的作用分：按母體的形狀分：按母體的形狀分：矩形螺紋、三角形螺紋矩形螺紋、三角形螺紋梯形螺紋、鋸齒形螺紋梯形螺紋、鋸齒形螺紋右旋螺紋、左旋螺紋右旋螺紋、左旋螺紋單線(xiàn)螺紋、多線(xiàn)螺紋單線(xiàn)螺紋、多線(xiàn)螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋螺紋副螺紋副聯(lián)接

4、螺紋、傳動(dòng)螺紋聯(lián)接螺紋、傳動(dòng)螺紋圓柱螺紋、圓錐螺紋圓柱螺紋、圓錐螺紋螺紋的牙型螺紋的牙型矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋153033010.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接左旋螺紋和右旋螺紋左旋螺紋和右旋螺紋左旋右旋10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接雙線(xiàn)螺紋雙線(xiàn)螺紋單線(xiàn)螺紋單線(xiàn)螺紋PSS = 2PPSPS =P一般一般: n 4n線(xiàn)螺紋線(xiàn)螺紋: S = n P單線(xiàn)螺紋、多線(xiàn)螺紋單線(xiàn)螺紋、多線(xiàn)螺紋10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接單線(xiàn)螺紋和多線(xiàn)螺紋單線(xiàn)螺紋和多線(xiàn)螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋螺紋副螺紋副10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接

5、圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋管螺紋管螺紋10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接三、三、主要參數(shù)主要參數(shù)( (以圓柱螺紋為例以圓柱螺紋為例) ) 10.1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接d - 螺紋大徑螺紋大徑d1 1 - 螺紋小徑螺紋小徑d2 - 螺紋中徑螺紋中徑P - 螺距螺距n- 線(xiàn)數(shù)線(xiàn)數(shù)S - 導(dǎo)程（導(dǎo)程（S=nP） ( )- 螺紋升角螺紋升角 ， - 牙型角，牙側(cè)角牙型角，牙側(cè)角22arctanarctandSdnP一、一、矩形螺紋矩形螺紋 1. 受力分析受力分析 10.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖FnFRv展開(kāi)中徑展開(kāi)中徑d2 圓柱面得一斜面圓柱面得一斜面.Fd2SF -水

6、平推力水平推力Fn -法向反力法向反力Fa -軸向載荷軸向載荷F=f Fn -摩擦力摩擦力f -摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) -摩擦角摩擦角d2FFaFF FaFR -總反力總反力vFnFRvFd2S滑塊在F、FR 、Fa三力作用下處于平衡狀態(tài)d2FFaF F Fa 作力多邊形作力多邊形得：得： F=Fatan(+ ) 驅(qū)動(dòng)力矩：驅(qū)動(dòng)力矩：FaFFR+ 2tan()2adF 22dTF 列出力平衡方程：列出力平衡方程：FR + Fa + +F =0 FRFa = + + FR =(1 + + f ) FnFa -為阻力，為阻力，F(xiàn)為驅(qū)動(dòng)力，摩擦力為驅(qū)動(dòng)力，摩擦力F沿斜面朝下。沿斜面朝下。當(dāng)螺紋擰緊當(dāng)螺紋擰

7、緊(滑塊上升滑塊上升)時(shí)：時(shí)：FR = Fn + +F - FFaFa -為驅(qū)動(dòng)力，為驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)成為阻力，成為阻力，摩擦力摩擦力F沿斜面朝上。沿斜面朝上。 FRvFRFa當(dāng)螺紋擰松當(dāng)螺紋擰松(滑塊下滑滑塊下滑)時(shí)：時(shí)：FRFa = - - 滑塊在F、FR 、Fa三力作用下處于平衡狀態(tài) 作力多邊形可得：作力多邊形可得： F=Fatg(- - ) 驅(qū)動(dòng)力矩：驅(qū)動(dòng)力矩：22dFT )(22tgFdad2FFaFFnF- - 列出力平衡方程：列出力平衡方程：FR + Fa + +F =0 F 2tan()2adTF 若若 ，則則T為正值，其方向與螺為正值，其方向與螺 母運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻力；母運(yùn)動(dòng)方向

8、相反，是阻力；若若 ，則則T為負(fù)值，方向相反，其為負(fù)值，方向相反，其方向與預(yù)先假定的方向相反，而與螺母方向與預(yù)先假定的方向相反，而與螺母運(yùn)動(dòng)方向相同，成為放松螺母所需外加運(yùn)動(dòng)方向相同，成為放松螺母所需外加的驅(qū)動(dòng)力矩。的驅(qū)動(dòng)力矩。提問(wèn)：當(dāng)提問(wèn)：當(dāng)時(shí)，若沒(méi)有力矩時(shí)，若沒(méi)有力矩T，螺，螺母在母在F Fa a的作用下會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？的作用下會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？不會(huì)！不會(huì)！-這種現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖。這種現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖。T Td2FaFFd2FaFFT T10.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺母螺母螺桿螺桿軸軸線(xiàn)線(xiàn)軸線(xiàn)軸線(xiàn)螺桿螺桿螺母螺母FnFa二、二、 非矩形螺紋非矩形螺紋 0矩形螺紋忽略升角的影

9、響時(shí)有：矩形螺紋忽略升角的影響時(shí)有：Fn=Fa當(dāng)當(dāng) 0 時(shí)，摩擦力為：時(shí)，摩擦力為：nFfFaFfcosaFf costgff摩擦系數(shù)為摩擦系數(shù)為f 的非矩形螺紋所產(chǎn)生的非矩形螺紋所產(chǎn)生的摩擦力與摩擦系數(shù)為的摩擦力與摩擦系數(shù)為f ，的矩，的矩形螺紋所產(chǎn)生的摩擦力相當(dāng)。形螺紋所產(chǎn)生的摩擦力相當(dāng)。稱(chēng)稱(chēng) 為當(dāng)量摩擦角為當(dāng)量摩擦角FaFnFa故稱(chēng)故稱(chēng) f 為當(dāng)量摩擦系數(shù)。為當(dāng)量摩擦系數(shù)。引入?yún)?shù)引入?yún)?shù)f 和和 就可象矩形螺紋那樣對(duì)非矩形螺紋進(jìn)就可象矩形螺紋那樣對(duì)非矩形螺紋進(jìn)行力的分析。行力的分析。 滑塊上升：滑塊上升：) (2:) (:2tgFdTtgFFaa驅(qū)動(dòng)力矩水平推力 滑塊下降：滑塊下降：)

10、 (2) (2tgFdTtgFFaa非矩形非矩形螺旋的自鎖條件：螺旋的自鎖條件： 對(duì)于聯(lián)接螺紋必須滿(mǎn)足自鎖條件10.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖0 10 20 30 40 50 20406080100效率效率% 定義螺旋副的效率為有效功與輸入功之比：定義螺旋副的效率為有效功與輸入功之比：2aF ST 2tan()aaFSFd 當(dāng)一定時(shí)，效率只是螺紋升角的函數(shù)，由此可以繪出效率曲線(xiàn).當(dāng)當(dāng)一定時(shí)，效率曲線(xiàn)一定時(shí)，效率曲線(xiàn)有極大值在有極大值在=45=45- -/2 /2 處處。對(duì)于傳動(dòng)螺旋，一般?。簩?duì)于傳動(dòng)螺旋，一般取：對(duì)于聯(lián)接螺紋，必須?。簩?duì)于聯(lián)接螺紋，必須?。荷?/p>

11、過(guò)大, 制造困難，且效率增高也不明顯。= 5.7 螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，有效功為螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，有效功為F Fa aS S, , 輸入功為輸入功為2 2T。f = =tan =0.1自鎖極限自鎖極限25緊固螺紋區(qū)緊固螺紋區(qū)tantan() 10.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖。普通螺紋普通螺紋常用螺紋的特點(diǎn)及應(yīng)用常用螺紋的特點(diǎn)及應(yīng)用管螺紋管螺紋矩形螺紋矩形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋10.3 機(jī)械制造常用螺紋機(jī)械制造常用螺紋1. 螺栓連接螺栓連接一、螺紋連接的基本類(lèi)型一、螺紋連接的基本類(lèi)型 10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固

12、件2. . 螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件3. 雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件4. 緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件二、螺紋緊固件二、螺紋緊固件10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺母螺母螺釘、緊定螺釘螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱雙頭螺柱螺栓螺栓螺螺紋紋緊緊固固件件墊圈墊圈LL0d六角頭六角頭LdL0小六角頭小六角頭螺栓的結(jié)構(gòu)形式螺栓的結(jié)構(gòu)形式10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋

13、連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件dL0L1LL1 - 座端長(zhǎng)度座端長(zhǎng)度L0 - 螺母端長(zhǎng)度螺母端長(zhǎng)度雙頭螺柱的結(jié)構(gòu)形式雙頭螺柱的結(jié)構(gòu)形式10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件末端末端結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)頭部頭部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式螺母的結(jié)構(gòu)形式螺母的結(jié)構(gòu)形式10.4 螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類(lèi)型及螺紋緊固件六角螺母六角螺母六角扁螺母六角扁螺母六角厚螺母六角厚螺母圓螺母圓螺母墊圈的結(jié)構(gòu)形式墊圈的結(jié)構(gòu)形式A型平墊圈型平墊圈B型平墊圈型平墊圈一、螺紋連接的預(yù)緊一、螺紋連接的預(yù)緊 螺

14、紋連接的擰緊力矩螺紋連接的擰緊力矩T由兩部分組成由兩部分組成：1)克服螺紋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩克服螺紋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩T1;2)螺母支承面上的摩擦阻力矩螺母支承面上的摩擦阻力矩T2。 facarFfdFTTTtan2221常用粗牙螺紋常用粗牙螺紋 dFTa2 . 010.5 螺紋連接的預(yù)緊和防松螺紋連接的預(yù)緊和防松10.5 螺紋連接的預(yù)緊和防松螺紋連接的預(yù)緊和防松 測(cè)力矩扳手或定力矩扳手測(cè)力矩扳手或定力矩扳手 控制擰緊圈數(shù)或螺母轉(zhuǎn)角控制擰緊圈數(shù)或螺母轉(zhuǎn)角 測(cè)量預(yù)緊前后螺栓的伸長(zhǎng)量或測(cè)量應(yīng)變測(cè)量預(yù)緊前后螺栓的伸長(zhǎng)量或測(cè)量應(yīng)變 借助液力拉伸螺栓或?qū)⒙菟訜崾蛊渖扉L(zhǎng)要借助液力拉伸螺栓或?qū)⒙菟訜崾蛊?/p>

15、伸長(zhǎng)要求變形量。求變形量。T可由測(cè)力矩扳手測(cè)定可由測(cè)力矩扳手測(cè)定! !二、螺栓連接的防松二、螺栓連接的防松原因：原因：在沖擊、振動(dòng)或變載的情況下連接產(chǎn)生松脫。在沖擊、振動(dòng)或變載的情況下連接產(chǎn)生松脫。本質(zhì)：本質(zhì)：螺紋連接防松的螺紋連接防松的根本問(wèn)題根本問(wèn)題在于要防止螺旋副在于要防止螺旋副 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。常用的防松方法常用的防松方法: : 摩擦防松摩擦防松 機(jī)械防松機(jī)械防松 永久防松永久防松 彈簧墊圈彈簧墊圈 對(duì)頂螺母對(duì)頂螺母 尼龍圈鎖緊螺母尼龍圈鎖緊螺母 開(kāi)口銷(xiāo)開(kāi)口銷(xiāo) 帶翅墊片帶翅墊片 止動(dòng)墊片止動(dòng)墊片10.5 螺紋連接的預(yù)緊和防松螺紋連接的預(yù)緊和防松螺栓的失效形式：螺栓的失效形式：

16、1) 螺栓桿拉斷螺栓桿拉斷； 2) 螺紋的壓潰和剪斷螺紋的壓潰和剪斷； 3) 磨損滑扣磨損滑扣。 10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓與螺母的螺紋牙及其他各部尺寸是根據(jù)等強(qiáng)度原則及使用經(jīng)驗(yàn)規(guī)定的。采用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，這些部分都不需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。螺栓聯(lián)接的計(jì)算螺栓聯(lián)接的計(jì)算: : 1) 主要是確定螺紋小徑主要是確定螺紋小徑d1; ; 2) 然后按照標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋公稱(chēng)直徑然后按照標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋公稱(chēng)直徑d及螺距及螺距P P等。等。 一、松螺栓連接一、松螺栓連接 強(qiáng)度條件：強(qiáng)度條件：設(shè)計(jì)公式：設(shè)計(jì)公式：421dFAFaa41aFd10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算二、緊螺栓連接二、緊

17、螺栓連接 螺栓所受應(yīng)力由兩部分組成：螺栓所受應(yīng)力由兩部分組成： 1）螺桿承受軸向拉力螺桿承受軸向拉力Fa引起的拉應(yīng)力引起的拉應(yīng)力； 2）螺紋力矩螺紋力矩T T1 1引起的扭切應(yīng)力。引起的扭切應(yīng)力。 4/21dFa4/tan22112dFdda直徑為直徑為1068mm的普通螺紋的普通螺紋 5 . 0當(dāng)量應(yīng)力：當(dāng)量應(yīng)力： 3 . 15 . 0332222e10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓螺紋部分的強(qiáng)度條件螺栓螺紋部分的強(qiáng)度條件 4/3 . 121dFa螺桿的設(shè)計(jì)公式螺桿的設(shè)計(jì)公式 4/3 . 11aFd 10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1. 受橫向工作載荷的螺栓強(qiáng)度

18、受橫向工作載荷的螺栓強(qiáng)度 1)aCFFmf 202)4Fdm 0ppFd 10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算FF/2F/2改進(jìn)措施：改進(jìn)措施： 1. 采用鍵、套筒、銷(xiāo)承擔(dān)橫向工作載荷。采用鍵、套筒、銷(xiāo)承擔(dān)橫向工作載荷。螺栓僅起連接作用2. 采用無(wú)間隙的鉸制孔螺栓。采用無(wú)間隙的鉸制孔螺栓。2. 受軸向工作載荷的螺栓強(qiáng)度受軸向工作載荷的螺栓強(qiáng)度 10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算F0F0F0F0FEFEFRFRFRFRFaFa1聯(lián)接件變形聯(lián)接件變形力力螺栓變形螺栓變形力力FbFc螺栓變形螺栓變形力力FaFRFEF0F02F012

19、arctankbarctankc10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算一般連接，工作載荷穩(wěn)定：一般連接，工作載荷穩(wěn)定： FR = (0.20.6) FE一般連接，工作載荷不穩(wěn)定：一般連接，工作載荷不穩(wěn)定： FR = (0.61.0) FE有緊密性要求的連接：有緊密性要求的連接： FR = (1.51.8) FE10.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接不離縫條件不離縫條件： 殘余預(yù)緊力殘余預(yù)緊力FR大于零。大于零。 一、螺栓的材料一、螺栓的材料 一般螺紋聯(lián)接件常用材料為低碳鋼和中碳鋼，一般螺紋聯(lián)接件常用材料為低碳鋼和中碳鋼， 如如 Q215、Q235、15、35

20、、45 等。等。 受沖擊、振動(dòng)和變載荷作用的螺栓可用合金鋼，受沖擊、振動(dòng)和變載荷作用的螺栓可用合金鋼， 如如 15Cr、40Cr、30CrMnSi、15CrVB 等。等。10.7 螺栓的材料和許用應(yīng)力螺栓的材料和許用應(yīng)力 公差等級(jí)：公差等級(jí)：A、B、C，其中，其中A級(jí)最高。級(jí)最高。 力學(xué)性能：力學(xué)性能：10個(gè)等級(jí)，個(gè)等級(jí)， 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 小數(shù)點(diǎn)前，代表強(qiáng)度極限的小數(shù)點(diǎn)前，代表強(qiáng)度極限的1/100; 小數(shù)點(diǎn)后，代表屈服小數(shù)點(diǎn)后，代表屈服極限極限與強(qiáng)度極限比值與強(qiáng)度極限比值 的的10倍。倍。二、螺紋聯(lián)接的許用應(yīng)力二、螺紋聯(lián)接的許

21、用應(yīng)力10.7 螺栓的材料和許用應(yīng)力螺栓的材料和許用應(yīng)力約約15%約約20%約約65%10.8 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施承受軸向變載荷時(shí)，螺栓的損壞形式：承受軸向變載荷時(shí)，螺栓的損壞形式：疲勞斷裂疲勞斷裂容易斷裂部位：容易斷裂部位：一、降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍一、降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍 減小螺栓剛度的方法減小螺栓剛度的方法a. 柔性螺栓柔性螺栓b. 彈性元件彈性元件10.8 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施 增大被聯(lián)接件剛度的方法增大被聯(lián)接件剛度的方法a. 金屬墊片金屬墊片b. 密封環(huán)密封環(huán)10.8 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施二、改善

22、螺紋牙間的載荷分配二、改善螺紋牙間的載荷分配 內(nèi)斜螺母內(nèi)斜螺母 環(huán)槽螺母環(huán)槽螺母 懸置螺母懸置螺母螺紋牙間載荷分配關(guān)系螺紋牙間載荷分配關(guān)系10.8 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施三、減小應(yīng)力集中三、減小應(yīng)力集中10.8 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施四、避免或減小附加應(yīng)力四、避免或減小附加應(yīng)力10.8 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施五、采用特殊制造工藝五、采用特殊制造工藝?yán)溏咁^部、輾壓螺紋冷鐓頭部、輾壓螺紋疲勞強(qiáng)度提高疲勞強(qiáng)度提高30% 比車(chē)削 表面處理：表面處理： 氰化、氮化也能氰化、氮化也能提高疲勞強(qiáng)度。提高疲勞強(qiáng)度。10.8 提高螺栓連接強(qiáng)度的措

23、施提高螺栓連接強(qiáng)度的措施10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接作用：作用：用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭 矩，矩， 或?qū)崿F(xiàn)零件的軸向固定或移動(dòng)?；?qū)崿F(xiàn)零件的軸向固定或移動(dòng)。類(lèi)型：類(lèi)型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。1. 平鍵平鍵聯(lián)接聯(lián)接工作面工作面特點(diǎn)：特點(diǎn)：定心好、定心好、 裝拆方便。裝拆方便。種類(lèi)：種類(lèi)：普通平鍵普通平鍵導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵間隙間隙軸軸一、鍵聯(lián)接的類(lèi)型一、鍵聯(lián)接的類(lèi)型10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接普通普通平鍵平鍵單圓頭單圓頭(C型型)圓頭圓頭(A型型)方頭方頭(B型型)用指狀銑刀加工

24、，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。用盤(pán)銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。用盤(pán)銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。用于軸端用于軸端普通平鍵應(yīng)用最廣。普通平鍵應(yīng)用最廣。A型型B型型C型型盤(pán)銑刀盤(pán)銑刀 10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接起鍵螺孔起鍵螺孔導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵固定螺釘固定螺釘零件可以在軸上移動(dòng)，構(gòu)零件可以在軸上移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接。成動(dòng)聯(lián)接。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：長(zhǎng)度較長(zhǎng)，需用螺釘固定。：長(zhǎng)度較長(zhǎng)，需用螺釘固定。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。起鍵螺孔起鍵螺孔固定螺釘固定螺釘 平鍵的尺寸平鍵的尺寸10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接10.11

25、鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接2. 半圓鍵半圓鍵聯(lián)接聯(lián)接優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：定心好，裝配方便。定心好，裝配方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：對(duì)軸的削弱較大，只適對(duì)軸的削弱較大，只適 用于輕載聯(lián)接。用于輕載聯(lián)接。特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。工作面工作面10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鍵的上表面有鍵的上表面有1:100的斜度，的斜度， 輪轂槽的底面也有輪轂槽的底面也有1:100的斜度的斜度。缺缺 點(diǎn)：點(diǎn)：定心精度不高。定心精度不高。應(yīng)應(yīng) 用：用：只能只能應(yīng)用于定心精度應(yīng)用于定心精度不高，載荷平穩(wěn)不高，載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。和低速的聯(lián)接。3. 楔鍵楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)

26、接聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接類(lèi)型：類(lèi)型：普通楔鍵、鉤頭楔鍵。普通楔鍵、鉤頭楔鍵。 鉤頭是用來(lái)拆卸用的拆卸空間拆卸空間10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接d斜度斜度1：100在重型機(jī)械中常采用切向鍵在重型機(jī)械中常采用切向鍵-一對(duì)楔鍵組成。一對(duì)楔鍵組成。裝配時(shí)將兩楔鍵楔緊，鍵的窄面是工作面，所產(chǎn)生的壓力沿切向方向分布，當(dāng)雙向傳遞扭矩時(shí)，需要兩對(duì)切向鍵分布成120130 。窄面窄面工作面工作面d120 130 鍵被剪斷鍵被剪斷二、平鍵連接的強(qiáng)度校核二、平鍵連接的強(qiáng)度校核 10.11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵的材料：鍵的材料：B 370 Mpa的碳素鋼，常用的碳素鋼，常用45鋼。鋼。鍵的選取：鍵的選?。航孛娉叽缃孛娉叽鏱、h查表選??；查表選??； 長(zhǎng)度長(zhǎng)度L參照輪轂長(zhǎng)度從標(biāo)準(zhǔn)中選取。參照輪轂長(zhǎng)度從標(biāo)準(zhǔn)中選取。主要失效形式：主要失效形式：壓潰、磨損壓潰、磨損( (動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接) )、剪斷。、剪斷。一般不會(huì)出現(xiàn)磨損強(qiáng)度條件：磨損強(qiáng)度條件： 4Tppd