机械设计-螺纹连接.pptVIP

图10.42所示为焊接的应用实例，a）中曲轴采用对焊可简化毛坯生产的过程；排气阀采用对焊可使耐热合金钢的阀帽与普通钢的阀杆结成一体。b）中减速器箱体采用焊接结构可使质量大大减轻，且省去了铸造时所需的制模费用。 a）对焊的曲轴和排气阀; b）焊接的减速器箱体 图10.42 焊接的应用实例 10.4.3 胶接 胶接是利用胶粘剂在连接接合处生成结合力从而使两被连接件连接在一起的方法，这种方法常用于不可拆连接。 胶接与铆接、焊接相比，具有工艺简单、无需复杂设备、变形小、应力分布均匀、便于不同材料的连接、可用于极薄金属片的连接、质量轻、外观平整、绝缘性好、耐腐蚀以及密封性能好等优点。 在机械制造中，胶接主要应用于以下几方面：①大型结构件的连接；②金属切削刀具的制作；③模型的制造；④紧固与密封件的胶接；⑤设备维修时破损件的修复。图10.43所示蜗轮的齿圈与轮芯为胶接应用的实例。 图10.43 蜗轮的齿圈与轮芯 图10.33 整体螺母 1—固定螺钉 2—调整螺钉 3—调整楔块 图10.34 组合螺母 图10.35 剖分螺母 滑动螺旋采用的螺纹类型有矩形、梯形、锯齿形，其中梯形、锯齿形应用较多。 2）滑动螺旋的材料 螺杆材料要有足够的强度和耐磨性，以及良好的加工性。不经热处理的螺杆一般可用Q235、45、50、40WMn 钢，重要的需热处理的螺杆可用65Mn、40Cr或20CrMnTi钢。精密传动螺杆可用9Mn2V、CrWMn、38CrMoAl钢等。 螺母材料除要有足够的强度外，还要求在与螺杆材料配合时系数小和耐磨。常用的材料是铸锡青铜ZCuSn10P1、 ZCuSn5Pb5Zn5；重载低速时用高强度铸造铝青铜ZCuAl10Fe3 或铸造黄铜ZCuZn25Al6Fe3Mn3；重载时可用35钢或球墨铸铁；低速轻载时也可用耐磨铸铁。尺寸大的螺母可用钢或铸铁作外套，内部浇注青铜。高速螺母可浇注锡锑或铅锑轴承合金（即巴氏合金） 2．滑动螺旋传动设计 滑动螺旋工作时，主要承受转矩及轴向力（拉力或压力）的作用，同时在螺杆和螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动。其失效形式主要是螺纹磨损。因此，滑动螺旋的基本尺寸（即螺杆直径与螺母高度），通常是根据耐磨性条件确定的。对于受力较大的传力螺旋，还应校核螺杆危险截面以及螺母螺纹牙的强度，以防止发生塑性变形或断裂；对于要求自锁的螺杆应校核其自锁性；对于精密的传导螺旋应校核螺杆的刚度（螺杆的直径应根据刚度条件确定），以免受力后由于螺距的变化引起传动精度降低；对于长径比很大的受压螺杆，应校核其稳定性，以防止螺杆受压后失稳；对于高速的长螺杆还应校核其临界转速，以防止产生过度的横向振动等。在设计时，应根据螺旋传动的类型、工作条件及其失效形式等，选择不同的设计准则，而不必逐项进行校核。 1）滑动螺旋副的耐磨性计算 磨损多发生在螺母，把螺纹牙展直后相当于一根悬臂梁（图10.36）。耐磨性的计算在于限制螺纹副的压强p。设轴向力为F，相旋合螺纹圈数 ，此处H是螺母高度， P为螺距，则验算式为： ≤[p] （10.27） 式中 d2—螺纹中径，mm； h —螺纹工作高度，mm，梯形和矩形螺纹h＝0.5P锯齿形螺纹h＝0.75P； [p]—许用压强，MPa，见表10.11。 为了设计方便，可引用系数 以消去H，得 d2≥ （10.28） 对于矩形和梯形螺纹，h=0.5P，则 d2≥ 0.8 （10.29） 对于工作面牙型斜角为3°的锯齿形螺纹，h=0.75P，则 d2≥0.65 （10.30） 当螺母为整体式，磨损后间隙不能调整时，取φ＝1.2～2.5；螺母为剖分式，间隙能够调整，或螺母兼作支承而受力较大时，可取φ＝2.5~3.5；传动精度较高，要求寿命较长时，允许取φ＝4。 由于旋合各圈螺纹牙受力不均，u不宜大于10。 图10.36 螺母螺纹圈的受力 2）螺旋传动的自锁性验算 根据机械原理知识可知，螺旋传动的效率可用下式表示 （10.25） 螺纹副自锁条件可表示为 （10.26） 式中 —螺纹升角； ρv—螺纹副的当量摩擦角； —螺纹副的摩擦系数； —螺纹副的当量摩擦系数； 螺旋传动螺纹副的摩擦系数见表10.12。 —螺纹牙形的牙型斜角。 表10.12 螺旋传动螺纹副的摩擦系数（定