螺纹联接和螺旋传动1.ppt

第二篇 联接 联接的功用: 便于制造、安装、 运输、维修、提高 劳动生产率 分类: 应用实例 第四章 螺纹连接 主要内容 螺纹连接 学习要求 掌握螺纹的类型、主要参数、螺纹连接的类型及应用场合、预紧和防松方法、单个螺栓连接的强度计算方法、螺栓组连接设计的内容、受力最大螺栓的确定方法 重点 1.螺纹、螺纹连接的基本知识 2.单个螺栓连接的强度计算 3.螺栓组连接的受力分析、综合计算 难点 1.螺纹连接的结构设计与表达 2.受预紧力和轴向工作载荷作用的单个紧螺栓连接的螺栓总拉力的确定 3.复杂受力状态下螺栓组连接受力分析 4.受倾覆力矩作用的螺栓组连接受力分析 垫圈 平垫圈 薄平垫圈 A型平垫圈 B型平垫圈 螺母 螺钉、紧定螺钉 双头螺柱 二、螺纹紧固件 螺栓 螺纹紧固件 斜垫圈 弹簧垫圈 圆螺母用止动垫圈 作用：增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。 专用螺纹联接 §4－3 螺纹联接的预紧 预紧力：大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。 预紧的目的：增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对移动。 预紧力的确定原则： 拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限ss的80%。 一、概述 一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，这时螺纹联接受到预紧力的作用。对于重要的螺纹联接，应控制其预紧力，因为的大小对螺纹联接的可靠性，强度和密封均有很大影响。 碳素钢螺栓： Qp≤(0.6~0.7) σs A1 合金钢螺栓： Qp ≤(0.5~0.6) σs A1 A1 ---危险截面积， A1 ≈πd21/4 二、 拧紧力矩 T1—克服螺纹副相对转动的阻力矩； T2—克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩； 设轴向力为Fa 或预紧力（不受轴向载荷） fc—摩擦系数。 无润滑时取： fc =0.15 rf—支撑面摩擦半径。 rf =(dw+d0)/4 简化公式： 适用于M10~M60的粗牙螺纹， f’=0.15, fc=0.15, T ≈ 0.2 Fa d Fa Fa是由联接要求决定的，为了发挥螺栓的工作能力和保证预紧 可靠，应取： 总力矩： 注意：对于重要的联接，应尽可能采用M12的螺栓。 T d0 d dw 测力矩扳手 预紧力控制方法: 联接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，联接仍有可能松动。高温下的螺栓联接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松。即防止相对转动。 F 定力矩扳手 通常螺纹联接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。 LS 1)凭手感经验； 2)测力矩扳手； 3)定力矩扳手； 4)测定伸长量。 LM LS 联接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，联接仍有可能松动而失效。高温下的螺栓联接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松，即防止相对转动。 防松的方法： 1. 利用附加摩擦力防松 尼龙圈锁紧螺母 弹簧垫圈 对顶螺母 §4－4 螺纹联接的防松 防松----防止螺旋副相对转动。 开口销与六 角开槽螺母 串联钢丝 2. 采用专门防松元件防松 圆螺母用止动垫圈 止动垫圈 3. 其他方法防松 1~1.5P 用冲头冲2~3点 冲点防松法 粘合法防松 涂粘合剂 §4－5 螺纹联接的强度计算 螺栓联接的主要失效形式： 滑扣 因经常拆装 受拉螺栓 塑性变形 螺纹部分 疲劳断裂 受剪螺栓 剪断 压溃 螺杆和孔壁的贴合面 经常拆卸 断裂 --轴向变载荷 螺栓与螺母的螺纹牙及其他各部尺寸是根据等强度原则及使用经验规定的。采用标准件时，这些部分都不需要进行强度计算。所以，螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按照标准选定螺纹公称直径d及螺距P等。 一、松螺栓联接强度计算 强度条件： 式中: d1----螺纹小径 mm ， [σ]—许用应力 二、紧螺栓联接强度计算 Fa Fa 力除以面积 设计公式： 装配时须要拧紧，在工作状态下可能还需要补充拧紧。 1. 仅承受预紧力的紧螺栓强度 2.受轴向载荷的紧螺栓联接 3.承受工作剪力的紧螺栓联接 装配时不须要拧紧 螺栓受轴向拉力F0和摩擦力矩T1的双重作用。 拉应力： 1. 仅承受预紧力的紧螺栓强度 扭转切应力： 对于M10~M64的普通钢制螺纹，可取： tgρ’ ≈ f ’