公司基本螺紋參數(shù)

1、第10章 聯(lián)接差不多內(nèi)容：螺紋參數(shù)；螺紋副的受力分析、效率和自鎖；機械制造常用螺紋；螺紋聯(lián)接的差不多類型和螺紋緊固件；螺紋聯(lián)接的預緊和防松；螺栓聯(lián)接的強度計算；螺栓的材料和許用應力；提高螺栓聯(lián)接強度的措施；鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接；銷聯(lián)接。差不多要求：了解螺紋聯(lián)接的類型和特點；掌握螺紋聯(lián)接的受力分析和強度計算方法；掌握鍵聯(lián)接的類型及選擇計算；了解花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接的特點。重 點：螺紋聯(lián)接的受力分析和強度計算學 時：課堂講授：5學時。第一講由于使用、結(jié)構(gòu)、制造、裝配、運輸?shù)染壒?，機器中有許多零件需要按照一定的要求和方式它們聯(lián)接起來，而構(gòu)成一個整體。零件的聯(lián)接方式有多種，通常所謂的聯(lián)接要緊是指靜聯(lián)接。 螺紋

2、聯(lián)接 鍵聯(lián)接（平鍵、花鍵、楔鍵） 可拆的聯(lián)接 銷聯(lián)接 彈性環(huán)聯(lián)接 聯(lián)接 成形聯(lián)接 夾緊聯(lián)接等 焊接 不可拆的聯(lián)接 鉚接 粘接 過盈配合在這些聯(lián)接方式中尤其是以螺紋聯(lián)接應用最為廣泛，各種類型的機器設備中都有這種聯(lián)接方式，如：自行車等。螺紋聯(lián)接的要緊特點：10-1 螺紋參數(shù)一、螺紋的形成二、螺紋的類型和分類按照平面圖形的形狀：螺紋分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等。按照螺旋線的旋向：螺紋分為左旋螺紋和右旋螺紋。機械制造中一般采納右旋螺紋，有專門要求時，才采納左旋螺紋。按照螺旋線的數(shù)目：螺紋還分為單線螺紋和多線螺紋，為了制造方便，螺紋的線數(shù)一般不超過4。按功能：聯(lián)接螺紋；傳動螺紋，調(diào)節(jié)

3、螺紋，堵塞螺紋等按標準：公制螺紋，英制螺紋螺紋有內(nèi)螺紋和外螺紋之分，兩者旋合組成螺旋副或稱螺紋副。按照母體形狀，螺紋分為圓柱螺紋和圓錐螺紋。三、螺紋的差不多參數(shù)：以圓柱螺紋為例，大徑d、D 中徑d2、D2小徑d1、D1 線數(shù)n螺距P 導程S SnP螺紋升角牙型角牙型斜角（牙側(cè)角） 工作高度H10-2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖一、矩形螺紋（0）將矩形螺紋沿中徑d2展開可得一斜面，如圖所示。當滑塊沿斜面等速上升時：作用在螺旋副上的相應驅(qū)動力矩 當滑塊沿斜面等速下滑時：作用在螺旋副上的相應力矩當滑塊沿斜面等速下滑時求出的 F值可為正，也可為負。二、非矩形螺紋 （0）非矩形螺紋是指牙側(cè)角0的三角形

4、螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。略去螺紋升角的阻礙，在軸向載荷Fa作用下，非矩形螺紋的法向力比矩形螺紋的大。若把法向力的增加看作摩擦系數(shù)的增加，則非矩形螺紋的摩擦阻力可寫為式中f為當量摩擦系數(shù)，即 式中p為當量摩擦角；為牙側(cè)角。當滑塊沿非矩形螺紋等速上升時，可得水平椎力相應的驅(qū)動力矩當滑塊沿非矩形螺紋等速下滑時，可得可得相應的力矩為與矩形螺紋分析相同，若螺紋升角小于當量摩擦角，則螺旋具有自鎖特性，如不施加驅(qū)動力矩，不管軸向驅(qū)動力Fa多大，都不能使螺旋副相對運動?？紤]到極限情況，非矩形螺紋的自鎖條件可表示為為了防止螺母在軸向力作用下自動松開，用于聯(lián)接的緊固螺紋必須滿足自鎖條件。 螺旋副的效率：是有效

5、功與輸人功之比。由于過大的螺紋升角制造困難，且效率增高也不顯著，因此一般角不大于25用于聯(lián)接的螺紋升角，一般都較小。10-3 機械制造常用螺紋一、三角形螺紋一般三角形螺紋多用于緊固聯(lián)接，60以大徑d為公稱直徑。 粗牙與細牙螺紋的比較：粗牙螺距大，牙的強度高，但有效截面直徑小 細牙螺距小，牙的強度小，不耐磨，容易滑絲，自鎖性能好。管螺紋用于緊密聯(lián)接。 二、其他螺紋一般用于傳動。第二講10-4螺紋聯(lián)接的差不多類型一、差不多類型1、螺栓聯(lián)接1）受拉螺栓聯(lián)接：制造和裝拆方便，應用廣泛2）鉸制孔螺栓聯(lián)接：螺栓受剪，多用于板狀件的聯(lián)接，有時兼起定位作用。2、雙頭螺柱聯(lián)接用于被聯(lián)接件之一較厚或受結(jié)構(gòu)限制而不

6、能用螺栓或希望聯(lián)接結(jié)構(gòu)較緊湊的場合。3、螺釘聯(lián)接與雙頭螺柱聯(lián)接相似，但不宜用于時常裝拆的聯(lián)接，以免損壞被聯(lián)接件的螺紋孔。4、緊定螺釘聯(lián)接用以固定兩個零件的相互位置，并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。二、螺紋緊固件 標準件螺紋緊固件的品種專門多，大都已標準化，其規(guī)格、型號均已系列化。1螺栓 最常用的有六角頭和小六角頭兩種。2雙頭螺柱 旋入被聯(lián)接件螺紋孔的一端稱為座端，另一端為螺母端，其公稱長度為L。3螺釘、緊定螺釘 頭部有內(nèi)六角頭、十字槽頭等多種形式。緊定螺釘末端有平端、錐端、圓尖端等各種形狀。4螺母 形狀有六角形、圓形等。5墊圈 作用是增加被聯(lián)接件的支承面積以減小接觸處的壓強，幸免擰緊螺母時擦傷被聯(lián)接件

7、表面。一般墊圈呈環(huán)狀，有防松作用的墊圈為彈性墊圈。三、性能等級國家標準規(guī)定螺紋緊固件按機械性能分級。螺栓、螺柱、螺釘?shù)男阅艿燃壏譃槭?0-5 螺栓聯(lián)接的擰緊和防松一、螺栓聯(lián)接的擰緊關(guān)于大多數(shù)螺紋聯(lián)接來講，螺紋聯(lián)接在裝配時都必須擰緊，將螺母擰緊預緊Fo預緊力預緊力的大小的阻礙：增強聯(lián)接的剛性、緊密性和防松能力。提高螺栓的疲勞強度；有利于增大聯(lián)接中的摩擦力。1、擰緊力矩（扳手力矩）T擰緊螺母時，需要克服螺紋副的螺紋力矩T1和螺母的承壓面力矩T2，因此擰緊力矩 T= T1 T2即：關(guān)于 M10M68的粗牙螺紋，若取 ftg P 0.15，fc015，則上式可簡化為式中：d為螺紋公稱直徑，mm；Fo

8、為預緊力，N2、擰緊力矩的操縱由于摩擦系數(shù)不穩(wěn)定和加在扳手上的力難于準確操縱，有時可能擰得過緊而使螺栓擰斷。關(guān)于要求擰緊的強度螺栓聯(lián)接應嚴格操縱其適度的擰緊力，并不宜用小于M12M16的螺栓。操縱擰緊力矩方法：通常螺紋聯(lián)接擰緊的程度是憑工人經(jīng)驗來決定的。使用測力矩扳手或定力矩扳手裝配時測量螺栓的伸長，規(guī)定開始擰緊后的扳動角度或圈數(shù)。關(guān)于大型聯(lián)接，還可利用液力來拉伸螺栓，或加熱使螺栓伸長到需要的變形量再把螺母擰到與被聯(lián)接件相貼合。二、 螺紋聯(lián)接的防松在靜載荷下，螺紋聯(lián)接具有自鎖條件，同時螺母、螺栓頭部等承壓面處的摩擦也有防松作用。但在沖擊、振動或變載荷下，或當溫度變化大時，聯(lián)接有可能松動，甚至松

9、開，這就容易發(fā)生事故。因此在設計螺紋聯(lián)接時，必須考慮防松問題。防松的全然問題在于防止螺紋副相對轉(zhuǎn)動。具體的防松裝置或方法專門多，就工作原理來看，可分為利用摩擦直接鎖住破壞螺紋副。舉例講明見表6.2。第三講10-6 螺栓聯(lián)接的受力分析和強度計算失效形式靜載荷作用下螺栓的損壞多為螺紋部分的塑性變形和斷裂。變載荷作用下螺栓的損壞多為栓桿部分的疲勞斷裂。假如螺紋精度低或聯(lián)接時常裝拆，專門可能發(fā)生滑扣現(xiàn)象。計算準則關(guān)于受拉螺栓關(guān)于受剪螺栓；PP關(guān)于受復合應力作用的螺栓ee一、松螺栓聯(lián)接在螺栓強度計算中，螺栓螺紋部分危險截面的面積要用計算直徑dc計算，此直徑可依照螺栓拉斷截面狀況歸納出的經(jīng)驗公式確定：dc

10、d1H/6 式中dl一螺紋小徑H螺紋牙形的三角形高度作近似計算時 dldc這種聯(lián)接只能受靜載荷。如圖示，螺栓在工作時只受拉力Fa，其螺紋部分的強度條件為： 4Fa/（d12） 式中一松聯(lián)接螺栓的許用拉應力。二、緊螺栓聯(lián)接1、受橫向工作載荷的螺栓聯(lián)接采納一般螺栓聯(lián)接靠接合面間的摩擦力傳力由F作用產(chǎn)生的拉應力： = 4F/（dc2）由螺紋力矩T1作用產(chǎn)生的剪應力：= T1/Wn Wn=（d13）/16； 螺栓材料是塑性的，可依照第四強度理論計算螺紋部分強度。 取M10M68三角形螺紋的d2、d1和的平均值，并取tg f 0.15，代人上式，得： 0.5得螺栓螺紋部分的強度條件為： F=Fo 預緊力

11、F的計算依照板的平衡條件得: f F0 m ZC FR 或 F0C FR /fmz式中f接合面摩擦系數(shù)，關(guān)于鋼鐵零件，當接合面干燥時，f=010015；當接合面沾有油時，f006010；m接合面數(shù)；z螺栓數(shù)目；C考慮摩擦傳力的可靠系數(shù)，C1l13采納鉸制孔螺栓聯(lián)接：靠螺栓受剪和螺栓與被聯(lián)接件相互擠壓時的變形來傳遞載荷。假設各螺栓所受的工作載荷均為FS，則依照板的靜力平衡條件得： zFS=FR 或 FS=FR /z第四講2、受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接如圖所示，這種聯(lián)接擰緊后螺栓受預緊力F， 工作時還受到軸向工作載荷F的作用。 螺栓和被聯(lián)接件差不多上彈性體。 A）、由圖b擰緊后，依照靜力平衡條件，

12、螺栓所受拉力應與被聯(lián)接件所受壓力大小相等，均為F。以C1和C2分不表示螺栓和被聯(lián)接件的剛度，則螺栓伸長量：1= F/ C1 被聯(lián)接件縮短量：2= F/ C2 B）由圖c螺栓受工作載荷時的情況。螺栓總拉力為F0，拉力增量為F0一F，螺栓的伸長增量為1；被聯(lián)接件隨之放松，其壓力減小為剩余預緊力F”，壓力減量為F一F”，被聯(lián)接件的縮短減量為2。依照螺栓的靜力平衡條件得 F0=FF”既螺栓總拉力為工作載荷與被聯(lián)接件給它的剩余預緊力之和。依照螺栓與被聯(lián)接件變形與協(xié)調(diào)條件有：1=2 螺栓總拉力為預緊力加上部分工作載荷之和。式中：C1/（C1+C2）相對剛度系數(shù) 金屬：0.20.3；皮革：0.7；銅皮石棉：

13、0.8；橡膠：0.9。C）由圖d當載荷F過大時，聯(lián)接出現(xiàn)縫隙，這是不同意的。顯然，F(xiàn)”應大于零。以保證聯(lián)接的剛性或緊密性。F無變化時：F”（0206）F；F有無變化時：F”（0610）F；壓力容器的緊密聯(lián)接： F”（1518）F；且應保證密封面的剩預緊壓力大于壓力容器的工作壓力同理，依照第四強度理論，螺紋部分的強度條件為： 41.3F0 /（dc2） 校核式 10-7 螺栓的材料和許用應力第五講10-8 提高螺栓聯(lián)接強度的措施一、阻礙螺栓聯(lián)接強度的因素阻礙螺栓強度的因素專門多，有材料、結(jié)構(gòu)、尺寸參數(shù)、制造和裝配工藝等。就其阻礙而言，涉及到螺紋牙受力分配、附加應力、應力集中、應力幅、材料、機械性能、制造工藝等方面。二、提高螺栓聯(lián)接強度的措施降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍減小螺栓剛度或增大被聯(lián)接件的剛度：使螺栓拉力變化幅減小改善螺紋牙的受力分配各圈螺紋牙的受力也不是均勻的。措施：為了使螺紋牙受力比較均勻，改進螺母結(jié)構(gòu)：l