螺纹联接与螺旋传动.docVIP

第三章 螺纹联接与螺旋传动 1．常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？ 常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。 3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？ 螺纹联接有4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。 4．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？ 考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。 5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？ 1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。 7．联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？ 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 精选例题与解析 例3-1 如图所示，用8个M24（d1=20.752 mm）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力=80 MPa，液压油缸的直径D =200 mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为=1.6F，试求油缸内许用的的最大压强Pmax。 例3-1图 解题要点： 1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q； 2．在求许用工作载荷F。 解： 根据： ， 解得： Q ≤==20814 N 依题意： 由： 2.6F = 20814，解得：F = 8005 N 汽缸许用载荷： FΣ = z F = 8F = 64043 N 根据： 解得： MPa 2．铰制孔螺栓联接不用求预紧力，因为FSmax就是铰制孔螺栓解所受的剪力。 3．强度条件不同。铰制孔螺栓联接的可靠性条件是剪切强度和挤压强度。 讨论2：如果螺栓的布置改为如例3-5图3所示，螺栓中心到螺栓组形心的距离 r 不变。问那种布置方案更合理？为什么？ 原来的布置方案更合理。因为在例3-5图3的方案中，螺栓1承载的两个分载荷FSR 和FST方向相同，合成后的FSmax比原方案大。载荷大，所需螺栓尺寸就大。 例3-6 图示=350mm，轴直径db =60mm，螺栓个数z =2，接合面摩擦系数f = 0.15，螺栓机械性能等级为8.8，取安全系数S=1.5，可靠性系数Kf = 1.2，试确定螺栓直径。 例3-6图 解题注意要点： 1．螺栓只受预紧力QP； 2．滑移面是轴的圆周； 3．夹紧力R产生摩擦力传递转矩PL。 4．夹紧力R由预紧力QP产生. 解： 根据不滑移条件： 所需夹紧压力R： N 所需预紧力： N 螺栓材料的屈服极限MPa。许用应力为： MPa 根据强度条件： 所需螺栓的小径为：mm 查粗牙普通螺纹基本尺寸标准GB196-81，选用M10的螺栓，其小径mm。 例3-7 图示为一圆盘锯，锯片直径D =500 mm，用螺母将其压紧在压板中间。如锯片外圆的工作阻力F t= 400N，压板和锯片间的摩擦系数f = 0.15，压板的平均直径D1=150mm，取可靠性系数Kf =1.2，轴的材料为45钢，屈服极限=360MPa，安全系数S=1.5，确定轴端的螺纹直径。 例3-7图 解题注意要点： 1．此题为受横向工作载荷的普通螺栓联接 2．螺栓只受预紧力QP； 3．因只有左侧压板和轴之间有轴毂联接，即只有一个滑移面，是锯片和左侧压板之间，m =1； 解：1）外载荷——最大转矩 Nmm 2）作用于压板处的横向工作载荷 N 3）根据不滑移条件计算预紧力 N 4 计算螺栓直径 MPa 根据公式(6-11)螺栓的最小直径为 mm 查粗牙普通螺纹基本标准GB196－81,选用M12的螺栓，其小径mm。 如图所示，用六个（小径d1=13.835 mm）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓的相对刚度为=0.4，螺栓材料的许用应力，油缸直径D=100mm，缸内油压p=4 MPa，为保证紧密性，要求螺栓的剩余预紧力至少为其轴向载荷F的2 倍，求预紧力的取值范围。 总轴向工作载荷： 单个螺栓轴向载荷：