機(jī)械零部件設(shè)計(jì) 第2版 課件 學(xué)習(xí)情境三 任務(wù)3.1分析螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)

《機(jī)械零部件設(shè)計(jì)》

情境三

設(shè)計(jì)

螺旋千斤頂

1、了解螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)組成和工作原理；2、掌握螺紋連接的基本知識(shí)；3、了解螺旋傳動(dòng)的類型、結(jié)構(gòu)和用途；4、掌握螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法；5、根據(jù)使用條件自行設(shè)計(jì)螺旋千斤頂，能正確繪制螺旋千斤頂?shù)难b配圖和零件圖；6、初步學(xué)會(huì)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)一螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)分析

任務(wù)二螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)任務(wù)三螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算工作任務(wù)任務(wù)一螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)分析工作任務(wù)1、了解螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)和工作原理；2、掌握螺紋連接的基本知識(shí)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)；2、螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟恚?、螺紋連接的基本知識(shí)。主要內(nèi)容1、千斤頂?shù)墓δ芎吞攸c(diǎn)

千斤頂是一種起重高度小于1m的最簡單輕小起重設(shè)備，它使用剛性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底部托爪在小行程內(nèi)頂起重物。功能：千斤頂主要用于廠礦、交通運(yùn)輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。特點(diǎn)：其結(jié)構(gòu)輕巧堅(jiān)固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。一、螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)和工作原理2、千斤頂?shù)姆诸?/p>

一、螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)和工作原理千斤頂種類按結(jié)構(gòu)特征齒條千斤頂螺旋千斤頂液壓（油壓）千斤頂按動(dòng)力裝置電動(dòng)千斤頂手動(dòng)千斤頂電動(dòng)手動(dòng)兩用千斤頂3、結(jié)構(gòu)主要由托杯、手柄、螺母、螺桿、底座等組成，如右圖所示。4、工作原理利用螺旋傳動(dòng)來頂起重物或放下重物。一、螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)和工作原理1—托杯；2—手柄；3—螺母；4—緊定螺釘；5—螺桿；6—底座；7—螺栓；8—擋圈螺旋千斤頂工作安全保障：精益求精、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范英國航空BAC-111客機(jī)事故1990年6月10日，英國航空公司一架BAC-111客機(jī)在爬升至17,300英尺的高度時(shí)駕駛室突然發(fā)出巨響，飛機(jī)主駕駛前方的擋風(fēng)玻璃突然掉落，機(jī)長大半身體被吸出機(jī)外，全靠空乘拉住才幸免于難。事后調(diào)查員發(fā)現(xiàn)，該飛機(jī)于出事前27小時(shí)曾被更換擋風(fēng)玻璃，可是安裝在擋風(fēng)玻璃里的90顆螺絲釘中，有84顆的直徑為0.026英寸，比標(biāo)準(zhǔn)的?。黄溆嗟?顆的長度為0.1英寸，比標(biāo)準(zhǔn)的短。思考題如何設(shè)計(jì)出一個(gè)工作可靠、操作安全、加工方便和經(jīng)濟(jì)螺旋千斤頂？設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？設(shè)計(jì)之前應(yīng)該儲(chǔ)備哪些方面的知識(shí)？

1．螺紋的分類和主要參數(shù)（1）螺紋的分類

1）根據(jù)螺紋在圓柱面上的位置，螺紋可分為外螺紋和內(nèi)螺紋，內(nèi)外螺紋共同組成螺旋副用于連接和傳動(dòng)。

2）根據(jù)螺紋的螺旋線繞行方向的不同，螺紋可分為：

左旋螺紋和右旋螺紋二、螺紋連接的基本知識(shí)

二、螺紋連接的基本知識(shí)左旋螺紋和右旋螺紋

（1）螺紋的分類

3）根據(jù)螺紋螺旋線的數(shù)目，可將螺紋分為：

單線螺紋和多線螺紋單線螺紋主要用于連接，多線螺紋主要用于傳動(dòng)。二、螺紋連接的基本知識(shí)

二、螺紋連接的基本知識(shí)單線螺紋和多線螺紋

1．螺紋的分類和主要參數(shù)（1）螺紋的分類二、螺紋連接的基本知識(shí)4）根據(jù)螺紋軸向剖面的形狀即螺紋的牙型，可分為：三角形矩形梯形鋸齒形主要用于連接多用于傳動(dòng)二、螺紋連接的基本知識(shí)

（2）螺紋的主要參數(shù)

1）外徑（大徑）d（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑，亦稱公稱直徑。

2）內(nèi)徑（小徑）d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑。

3）中徑d2——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想柱面的直徑，d2≈0.5(d+d1)。二、螺紋連接的基本知識(shí)

4）螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離5）導(dǎo)程（S）——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離6）線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造，n≤4

螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：S=nP

二、螺紋連接的基本知識(shí)

7）螺旋升角λ——中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角8）牙型角α——螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角9）牙型斜角β——螺紋牙的側(cè)邊與螺紋軸線垂直平面的夾角2．螺紋連接的基本類型二、螺紋連接的基本知識(shí)(1)螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接2．螺紋連接的基本類型二、螺紋連接的基本知識(shí)(2)雙頭螺柱連接雙頭螺柱連接2．螺紋連接的基本類型二、螺紋連接的基本知識(shí)(3)螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接2．螺紋連接的基本類型二、螺紋連接的基本知識(shí)(4)緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接3．螺紋的預(yù)緊和防松（1）螺紋的預(yù)緊一般螺紋連接在裝配的時(shí)候都必須擰緊，稱為預(yù)緊。預(yù)緊的目的是防止工作時(shí)連接出現(xiàn)縫隙和滑移，增強(qiáng)連接的可靠性、緊密性和防松能力。預(yù)緊的螺栓連接稱為緊連接，不預(yù)緊的螺栓連接稱為松連接。預(yù)緊的目的是增強(qiáng)螺栓連接的可靠性，提高緊密性和防止松脫。對(duì)于受拉力作用的螺栓連接，還可提高螺栓的疲勞強(qiáng)度；對(duì)于受橫向載荷的緊螺栓連接，有利于增大連接中的摩擦力。預(yù)緊使螺栓所受到的拉力稱為預(yù)緊力。如果預(yù)緊力過小，則會(huì)使連接不可靠；若預(yù)緊力過大，則會(huì)導(dǎo)致連接件的損壞。二、螺紋連接的基本知識(shí)3．螺紋的預(yù)緊和防松（1）螺紋的預(yù)緊

對(duì)于一般的連接，可憑經(jīng)驗(yàn)來控制預(yù)緊力的大小，但對(duì)重要的連接就要嚴(yán)格控制其預(yù)緊力，可通過控制擰緊力矩來實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)中常用測力矩扳手（見下圖（a））和定力矩扳手（見下圖（b））來控制擰緊力矩。要求較精確控制時(shí)，則可采用測螺栓伸長變形的方法，見下頁圖。二、螺紋連接的基本知識(shí)(a)測力矩扳手；(b)定力矩扳手3．螺紋的預(yù)緊和防松（1）螺紋的預(yù)緊

二、螺紋連接的基本知識(shí)測量螺栓伸長量的方法3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松連接中常用的單線螺紋和管螺紋都能滿足自鎖條件，即螺紋升角λ小于當(dāng)量摩擦角φ，在靜載荷或沖擊振動(dòng)不大、溫度變化不大時(shí)，不會(huì)自行松脫。但在沖擊、振動(dòng)載荷或變載荷下，當(dāng)溫度變化大時(shí)，連接有可能松動(dòng)，甚至松脫，這就可能發(fā)生事故。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮防松問題。常用的防松方法：二、螺紋連接的基本知識(shí)摩擦防松機(jī)械防松:不可拆防松彈簧墊圈對(duì)頂螺母尼龍圈鎖緊螺母開口銷圓螺母用止動(dòng)墊片止動(dòng)墊片串聯(lián)鋼絲3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)摩擦防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)對(duì)頂螺母摩擦防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)尼龍圈鎖緊螺母摩擦防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)開口銷機(jī)械防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)圓螺母用止動(dòng)墊片機(jī)械防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)止動(dòng)墊片機(jī)械防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)串聯(lián)鋼絲機(jī)械防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)沖點(diǎn)法不可拆防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)粘合法不可拆防松3．螺紋的預(yù)緊和防松（2）螺紋的防松

二、螺紋連接的基本知識(shí)焊點(diǎn)法不可拆防松4．螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)器中多數(shù)螺紋連接件一般都是成組使用的，其中螺栓組連接最具典型性。在對(duì)螺栓組連接進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的問題：

（1）接合面的幾何形狀通常設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡單幾何形狀（見下頁圖），使螺栓組的幾何中心與接合面的形心重合，保證接合面受力均勻，且便于加工制造。二、螺紋連接的基本知識(shí)4．螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

二、螺紋連接的基本知識(shí)螺栓組連接接合面常用形狀（2）螺栓的布置應(yīng)使螺栓的受力合理二、螺紋連接的基本知識(shí)

（3）受橫向載荷的螺栓組，應(yīng)避免沿橫向載荷方向布置過多的螺栓（一般不超過8個(gè)），以免受力不均勻。（4）同一組螺栓在連接中，各螺栓的直徑和材料均應(yīng)相同。分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目應(yīng)取3、4、6、8、12等，以便于畫線和分度。二、螺紋連接的基本知識(shí)

（5）螺栓組排列應(yīng)有一定的間距，螺栓中心線與機(jī)體壁之間、螺栓相互之間的距離應(yīng)根據(jù)扳手空間大小和連接的密封性要求確定。下圖所示的扳手空間尺寸可查手冊(cè)，對(duì)壓力容器密封性要求較高的重要連接的螺栓排列的間距不得大于下頁表表的推薦值。二、螺紋連接的基本知識(shí)

二、螺