22紧固件的设计计算解析.pptVIP

螺旋副的受力分析、效率和自锁 螺纹联结功能： 联接：自锁性，联接性能 传动： 效率η，传动性能，有时要求自锁 受力分析 以传动用矩形螺纹千斤顶为例：把螺母和重物简化为滑块FQ，在外力矩的作用下，螺母处简化为推力Ft ，假想将螺纹中径处展开，得一斜面， Ft为作用中径处的水平推力。 受力分析 FQ—轴向力 受力分析 当滑块上升时， FR与FQ的夹角是?+?，则： 2）自锁 螺旋副自锁：无论轴向载荷FQ多大，如无外力矩作用，螺母和螺杆都不会产生相对轴向移动。 当千斤顶举重物到一定的高度，螺母停止转动，释去力矩T，螺母仍停在原处，而不因重物下滑。这种现象称为自锁。 自锁 自锁 滑块在FQ力作用下有下滑趋势时，摩擦力fFN将反向，此时Ft变为支持力。 由平衡条件可知： 3）效率 当螺母旋转一周，滑块沿力Ft的方向移动了?d2的距离。 效率分析 4）方牙螺纹受力分析 方牙螺纹受力的情况： 三角螺纹受力分析 三角螺纹斜角 三角螺纹 普通螺纹的牙型角为60度，方摩擦系数为0.1时，该螺纹副的当量摩擦角是多少？ 三角螺纹受力分析 三角螺纹、梯型螺纹螺旋副中力的关系式 三角螺纹受力讨论分析 ?’越小，T就越小，越省力；?就越高；但自锁性能降低； ?’越小，牙型角?越小； 螺旋升角 ?越小，力矩T就越小，越省力，自锁性能好，但效率? 降低； 线数n 越少，则螺旋升角 ?越小。 联接用螺纹应采用牙型角?大，且线数n少的螺纹，来保证联接可靠，自锁性能好； 而传动用螺纹应采用牙型角?小，线数n多的螺纹，来保证传动效率。 计算题 一普通螺栓，已知大径d=20mm，中径d2=18.376mm，小径d1=17.294mm，螺距P=2.5mm，线数n=2，牙型角?=60°，螺纹副的摩擦系数f=0.14。求： 螺栓的导程 螺纹的升角 当以螺纹副作传动时，其举升和降低重物的效率； 此螺旋副的自锁性如何？ 计算题 螺纹的升角 计算题 举升重物的效率： 螺栓组受力的几种情况 (1)螺栓组受轴向力 松螺栓联接受力分析 d1 松螺栓联接受力分析 强度公式： 解： 取210MPa (2)螺栓组受横向力 (2)螺栓组受横向力 2.受横向力普通螺栓联接受力分析 用普通螺栓联接时，承受横向载荷，靠拧紧螺母时足够的预紧力FQO，被联接件间产生足够的摩擦力，使被联接件间不产生相对滑动。 此时在FQO的作用下，产生的拉伸应力为： 受横向力普通螺栓联接受力分析 f: 摩擦系数 c: 防滑安全系数c=1.1~1.3 m: 接触面数。 当摩擦面增加时，摩擦力为mFQOf 接触面数 受横向力普通螺栓联接受力分析 强度条件 螺纹紧固件的材料和许用应力 解：1、求预紧力FQ0 取210MPa 3.受横向力铰制孔螺栓联接受力分析 从受横向力载荷的普通螺栓联接，当f=0.15，c=1.2， m=1时， 铰制孔螺栓联接(受剪螺栓联接) 外力： 横向力F 螺栓杆受力： 在ds处受挤压和剪切 失效形式： ds处挤坏或剪断 受横向力铰制孔螺栓联接受力分析 剪切应力 螺纹联接件的材料 一般用途的螺纹联接件的材料： 普通碳素钢：如Q235等 优质碳素钢：如10、35、45等 重要和特殊用途的螺纹联接件 采用机械性能较高的合金钢：如40Cr、30CrMnSi等。 螺纹紧固件的材料和许用应力 为材料的强度极限 刚性联轴器通过6个螺栓联接，接合面摩擦系数f=0.15，螺栓材料为45钢，联轴器材料为HT250。若联轴器最大扭矩为1.5kNm(静载)，试确定：(1)螺栓的规格；(2)若采用六角头铰制孔用螺栓，则螺栓的规格又如何？ 1.单个螺栓所受的力： 2.使用普通螺栓时，单个螺栓所受的预紧力： 式中： c=1.1-1.3 取c=1.2 m=1 f=0.15 3. 确定螺栓直径 由螺栓的材料45 3. 确定螺栓直径 由螺栓的材料45 M24螺栓 d1＝20.752 3. 采用六角头铰制孔螺栓 剪切条件： 2. 挤压强度 重新选取螺栓的直径和长度 改错 键联接 功用：实现轴与轮毂的周向固定，传递扭矩。 键的类型 1.平键联接 工作原理：用两侧面工作。 特点：键与轮榖的径向有一间隙，便于装配，对中性高。 键的两侧与轴槽、轮榖有配合，要求紧密。 键的断面尺寸根据轴的直径来确定，其长度根据扭矩的大小计算而得。 平键联接 按轴,榖与键是否有相对运动,分为: 1)普通平键:两侧面与轴,榖与键配合紧密。 平键联接 2)导向平键：轮榖可以在轴上滑动，键用紧定螺钉固定在轴槽中，两侧面较松动。 键的画法和标注 标注：键 b?L GB1096-1979 A型平键不标注A，但B、C型平键应标注 B 或 C 。 键槽的尺寸和