第十章联接讲课.ppt

第十章 连接 按牙型：三角形、梯形、锯齿形 按选向：左旋、右旋 按螺旋线数目：单线、多线 10-2 螺纹副的受力分析、效率和自锁 10-4 螺纹联接的基本类型及螺纹防松 10-5 螺纹联结的预紧和防松 二 、紧螺栓连接 10-7 螺栓的材料和许用应力 三、减小应力集中 四、避免或减小附加应力 10-9 螺旋传动 一、耐磨性计算 四、螺纹牙强度的校核 10-10 滚动螺旋简介 滚动螺旋传动 特点： 滚动摩擦、效率高 克服爬行现象。 原理： 外循环：径向尺寸大 内循环：本圈内循环 一、键连接的种类 2、半圆键连接 3、楔键连接 三、花键连接 10-12 销联接 10-8 提高螺纹联接强度的措施 螺栓联接承受轴向变载荷时，失效形式为螺栓杆的疲劳断裂，多发生在应力集中处，变载荷下螺栓强度与哪些因素有关？如何改善？ 一、降低螺栓杆交变载荷幅度 减小螺栓刚度，增大被联接件刚度都可以减小相对刚度，从而减小应力幅 二、改善螺纹牙间的载荷分布 均载螺母1 螺旋传动按其类型可分为： 调整螺旋：如机床进给的微调螺旋 传力螺旋：如千斤顶 传导螺旋：如机床丝杠 螺旋千斤顶 螺旋传动的应用 螺旋传动的应用 螺旋传动的应用 立式加工中心 螺旋受力： 传动螺旋工作时，螺杆承受轴向载荷和转矩；螺杆和螺母的螺纹牙承受挤压、弯曲和剪切。 传动螺旋的失效形式有： 螺纹磨损 螺杆断裂 受压螺杆很长时还可能失稳 螺纹牙根剪断 耐磨性计算主要是限制螺纹工作表面的压强，以防止过度磨损。 设螺旋的轴向载荷为Fa，螺母旋合高度为H、螺距为P，螺纹旋合圈数为Z=H/P、螺纹工作高度为h，螺纹工作面上的压强为 p 则螺纹的耐磨性条件为： MPa 若按耐磨性条件设计螺纹中径d2时，可引入系数 以消去H mm 对于矩形和梯形螺纹，h=0.5P, 则 对于锯齿形螺纹，h=0.75p, 则 系数Φ的值： 可根据螺母结构选定， 整体式螺母，磨损后间隙不能调整，取Φ =1.2~2.5; 剖分式螺母:Φ =2.5~3.5; 对于传动精度较高时,允许Φ =4 由于旋合各圈受力不均, 应使Z?10 计算出d2后, 应选为标准值, 螺纹的其它参数根据d2 按标准选取。 二、 螺杆强度的校核 螺杆危险截面的强度条件为（第四强度理论）: 起重螺旋: 矩形和锯齿螺纹 梯形螺纹 式中:d1 --螺杆螺纹小径,mm [?]--螺杆材料许用应力 F--螺杆所受轴向力, N T--螺杆所受转矩, N.mm 三、螺杆稳定性校核 细长螺杆受轴向压力时，可能失稳，其临界 载荷与材料、螺杆长细比有关 螺纹牙根部的剪切强度计算: 螺纹副摩擦力矩 螺母与被连件摩擦力矩 拧紧力矩 当钢制螺纹M10~M68时，由螺纹几何关系和摩擦系数可得： 4、装配时控制预紧力的方法 测力矩扳手 定力矩扳手 二、螺纹连接的防松 1）摩擦防松 1 、双螺母 在螺母和螺栓之间形成内力，保证摩擦力。 结构简单、使用方便。 可靠性不高。 用于平稳、低速、重载。 2 、弹簧垫圈 弹力保持一定压力 切口尖端逆向。 3 、锁紧螺母 镶嵌弹性环或尼龙圈挤入螺纹中椭圆口螺母。 2）机械防松 1 、开口销与六角开槽螺母 2 、止动垫圈 止动垫圈 3 、串联钢丝 三、 永久防松 焊接 冲点 涂胶 10-6 螺栓连接的强度计算 一 、松螺栓连接（不需拧紧） 主要失效形式：螺栓杆拉断、剪断（铰制孔），螺纹压溃、剪断，脱扣。 MPa mm 强度条件 或 注意：载荷单位N 螺栓既受拉应力又受扭切应力 ? 拉应力 剪应力 螺栓的当量应力（第四强度理论） 螺栓的强度条件为： MPa 校核设计公式 对于常用的M10~M68的普通螺栓 （1） 普通螺栓连接 靠接合面的摩擦力传递外力 1 、受横向载荷的紧螺栓连接 !!! 当 f=0.15,C=1.2,m=1时，F0≥8F 当所需预紧力很大时，为了减小螺栓尺寸，采用套筒、键、销来承受横向载荷。 （2）铰制孔螺栓连接 螺栓杆的剪切强度条件为: 螺栓与孔壁的挤压强度条件为： MPa MPa —螺栓抗剪面直径，mm 式中 m —螺栓抗剪面数目 —螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度 mm，设计时应使 —螺栓的许用剪切应力，MPa —螺栓或孔壁材料的许用挤压应力，MPa 2 、受轴向工作载荷的紧螺栓连接 汽缸盖的连接 交变载荷下，相对刚度越大，螺栓的应力幅越大，对螺栓的抗疲劳能力越不利！ * 10-1 螺纹参数 螺纹的线数和旋向 d--螺纹大径 d1-螺纹小径 d2--螺纹中径 p--螺距 n--线数 S--导程 y --螺纹