机械设计基础徐起贺第十六章螺纹联接与螺旋传动.pptVIP

* * PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY 第五节　螺纹联接件的材料和许用应力 表16-8　不控制预紧力时紧螺栓联接的安全系数S 例16-1　图16-13所示的气缸盖螺栓组联接中，已知气缸内气体工作压力p=1.2MPa，气缸内径D=200mm，缸盖与缸体之间采用橡胶垫圈密封，若D0=260mm，螺栓数目z=10。试确定螺栓直径，并检查螺栓间距t是否满足所规定的数值。 第五节　螺纹联接件的材料和许用应力 例16-2　如图16-17所示，矩型钢板用4个螺栓固定在250mm宽的槽钢上，受悬臂载荷F=16kN。试求：(1)用铰制孔用螺栓联接，求受载最大的螺栓所受的横向剪力；(2)用普通螺栓联接，求螺栓所需的预紧力。设摩擦因数f=0.3，可靠性系数Kn=1.1。 图16-17　用螺栓联接的矩形钢板 第五节　螺纹联接件的材料和许用应力 解　为了简化计算，将力F向结合面形心平移，可得(1)用铰制孔用螺栓联接(2)用普通螺栓联接 第六节　提高螺栓联接强度的措施 一、改善螺纹牙间的载荷分配即使是制造和装配精确的螺栓和螺母，传力时其旋合各圈螺纹牙的受力也是不均匀的。 图16-18　旋合螺纹的受力和变形a)旋合螺纹的变形示意　b)旋合螺纹间的载荷分布 第六节　提高螺栓联接强度的措施 1)采用悬置螺母(见图16-19a)，使螺栓、螺母都受拉伸，减小螺距变化差，使螺纹牙上载荷分配趋于均匀。2)采用内斜螺母(见图16-19b)，螺母有10°~15°的内斜角，可减小原受力大的螺纹牙的刚度而把力分移到原受力小的螺纹牙上，使载荷分布趋于均匀。3)采用环槽螺母(见图16-19c)，环槽螺母的作用与悬置螺母相似，其均布载荷的效果不及悬置螺母。 图16-19　均载螺母结构 第六节　提高螺栓联接强度的措施 二、减小螺栓的应力变化幅度对于受变载荷作用的螺栓，当其最大应力不变时，应力幅越小就越不容易发生疲劳破坏。 第六节　提高螺栓联接强度的措施 图16-20　柔性螺栓 第六节　提高螺栓联接强度的措施 图16-21　气缸密封a)软垫片密封　b)O形密封圈密封 第六节　提高螺栓联接强度的措施 三、减小螺栓的应力集中螺纹的牙根和收尾、螺栓头部与螺杆交接处，都有应力集中，是产生断裂的危险部位。四、避免附加弯曲应力由于支撑面不平、被联接件刚度小或使用钩头螺栓等原因，会使螺栓承受偏心载荷，从而使螺栓杆中产生很大的附加弯曲应力。 图16-22　减小螺栓头部应力集中的结构 第六节　提高螺栓联接强度的措施 图16-23　凸台和沉头座a)凸台　b)沉头座 第六节　提高螺栓联接强度的措施 图16-24　避免附加弯曲应力的措施 五、采用合理的制造工艺制造工艺对螺栓疲劳强度有重要影响。 第七节　螺 旋 传 动 一、滑动螺旋传动简介1.螺旋传动的类型和应用1)螺杆转动，螺母直线移动，如图16-25a所示，多用于机床的进给机构中。2)螺母固定，螺杆转动并移动，如图16-25b所示，多用于螺旋压力机或螺旋起重器中。 图16-25　螺旋传动的运动方式 (1)传力螺旋　以传递动力为主， 第七节　螺 旋 传 动 要求以较小的转矩产生较大的轴向力。(2)传导螺旋　主要用来传递运动，有时也承受较大的轴向载荷。(3)调整螺旋　用以调整并固定零件或部件之间的相对位置。 图16-26　螺旋机构a)螺旋千斤顶　b)机床刀架进给机构　c)量具的测量螺旋 第七节　螺 旋 传 动 图16-27　微调差动螺旋 2.滑动螺旋的结构与材料 第七节　螺 旋 传 动 (1)螺杆结构　传动螺旋通常采用牙型为矩形、梯形或锯齿形的右旋螺纹。 图16-28　整体螺母 第七节　螺 旋 传 动 (2)螺母结构1)整体螺母:如图16-28所示，不能调整间隙，只能用于轻载且精度要求较低的场合。2)组合螺母:如图16-29所示，通过拧紧螺钉2驱使锲块3将其两侧螺母拧紧，以便减少间隙，提高传动精度。3)对开螺母:如图16-30所示，这种螺母便于操作，一般用于车床溜板箱的螺旋传动中。 图16-29　组合螺母 第七节　螺 旋 传 动 图16-30　对开螺母 第七节　螺 旋 传 动 (3)螺杆材料　螺杆材料应具有较高的强度、耐磨性和良好的加工性。(4)螺母材料　螺母材料除要求具有足够的强度外，与螺杆配合后还应具有较低的摩擦因数和较高的耐磨性。二、滚动螺旋传动简介滚动螺旋传动是在具有螺旋槽的螺杆和螺母之间，连续填装钢珠作为滚动体的螺旋传动。 图16-31　外循环式滚动螺旋传动1—螺杆　2—导管(回程通道)　3—钢珠　4—螺母 第七节　螺 旋 传 动 图16-32　内循环式滚动螺旋传动1—螺母　2—钢珠　3—反向器　4—螺杆 第七节　螺 旋 传 动 图16-33　习题16-1图 第七节　螺 旋