螺纹连接与传动.ppt

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1、第二篇 连接,5-1 螺纹,5-2 螺纹连接的类型与标准联接件,5-3 螺纹连接的预紧,5-5 螺纹连接组的设计（重点）,5-6 螺纹连接的强度计算（重点）,5-8 提高螺纹连接强度的措施,5-7 螺纹连接件的材料与许用应力,5-9 螺旋传动,5-4 螺纹连接的防松,返回目录,前一页,后一页,退 出,第一节 螺 纹,一、螺纹的类型和应用 工程应用,返回目录,前一页,后一页,退 出,1、 螺纹的形成,一个三角形绕着圆柱体的轴线沿螺旋线运动就构成了三角形螺纹。同样可得到梯形、锯齿形、矩形螺纹。,连接螺纹：一般为单线、粗牙、右旋的三角螺纹。,2、螺纹分类,1）按螺纹线数分：单线（连接）；多线（传动）

2、。,管螺纹的公称直径管子的公称内径（通径）,3）按螺纹用途,连接螺纹：三角形螺纹、管螺纹、自攻螺钉,返回目录,前一页,后一页,退 出,1矩形螺纹(0): 但强度定心性,传动螺纹要求：效率较高,2梯形螺纹(30):较高,易切削,强度定心性,具有梯形螺纹强度高特点，又具有矩形螺纹效率高特点。 锯齿形螺纹只能进行单向传动。,3. 锯齿形螺纹,非工作面：30 工作面：3,返回目录,前一页,后一页,退 出,4）按螺旋线绕行方向分： 左旋 右旋常用,5）按螺旋线位置分： 内螺纹在圆柱孔的内表面形成的螺纹 外螺纹在圆柱孔的外表面形成的螺纹,各种螺纹的特点:,二、螺纹主要参数,1、直径,大径d：公称直径。M2

3、0d=20mm 小径d1：螺纹的最小直径,常用于连接的强度计算。 中径d2：齿厚=齿槽宽处直径，常用于连接的动力、运动、几何计算。 几何计算用。 一般取：,3、螺距P螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。,4、导程S：,2、线数n：螺纹的螺旋线数目。n效率自锁性 常用连接的螺纹要求自锁性，一般为单线。为便于制造n4 。, 螺距p,螺旋线上任一点沿同一条螺线旋转一周所移动的轴向距离。 S= nP,退 出,5、升角：螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。,可见，S效率自锁性。,6、牙形角：,螺纹牙两侧边的夹角，对称牙形，=2。,7、工作高度h：内外螺 纹旋合的接触高度。,8、效率：,放松螺母

4、时,返回目录,前一页,后一页,退 出,水平推力:,9、自锁条件：,自锁,螺旋副的自锁条件为：,返回目录,前一页,后一页,退 出,例1：一梯螺纹的螺杆，d=20mm,，d1=15.5mm，d2=18mm，P=4mm，n=2，f=0.2，问：该螺纹是否满足自锁条件？,解：,则：,则：,因,，故该机构自锁。,第二节 螺纹连接的类型及标准连接件,一、螺纹连接件的类型,螺纹连接的类型,螺栓连接,普通螺栓连接,铰制孔螺栓连接,双头螺柱连联接,螺钉连接,紧定螺钉连接,地脚螺栓,二、标准螺纹连接件,参见66页表5-2（常用标准螺纹连接件）,返回目录,前一页,后一页,退 出,2）双头螺柱两端带螺纹,1）螺栓,返

5、回目录,前一页,后一页,退 出,A型有退刀槽 B型无退刀槽,4）紧定螺钉 锥 端适于零件表面硬度较低不常拆卸场合。 平 端接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平面，适于经常拆卸场合。 圆柱端压入轴上凹坑中，适于紧定空心轴上零件的位置,3）螺钉,6）螺母,5）自攻螺钉由螺钉攻出螺纹,返回目录,前一页,后一页,退 出,7）垫圈,返回目录,前一页,后一页,退 出,第三节 螺纹连接的预紧,一、预紧力,预紧的目的：在于增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑动。,返回目录,前一页,后一页,退 出,拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料屈服极限的80%。,预紧力的确定

6、原则：,绝大多数螺纹连接受载之前,拧紧,受到的这个预加作用力称为预紧力F0,控制预紧力的方法,返回目录,前一页,后一页,退 出,螺纹副摩擦力矩：,螺母向上作匀速运动时:,二、预紧力和预紧力矩之间的关系,T2 螺母与支承面间的摩 擦阻力矩,以螺母分析：T =T1+T2,T1 螺纹副间的摩擦力矩,1、螺纹副间的摩擦力矩T1,2、螺母与接触面的摩擦力矩,对于M10M64的螺纹，一般取,例：取F=200N，L=15d，代入上 式，则得 F0=15000N,返回目录,前一页,后一页,退 出,注意：对于重要的连接，应尽可能不采用直径过小(M12)的螺栓。,小于M12，则易拉断。,第四节 螺纹连接的防松,3

7、、防松的根本问题：在于防止螺旋副相对转动。,4、防松方法,摩擦防松,机械防松,其它防松,返回目录,前一页,后一页,退 出,1、螺纹连接按自锁条件设计：v 静载下不会自行松脱。,2、松动原因,冲击、振动、变载荷下,温度变化较大时,第五节 螺栓组连接的设计,大多数机器的螺纹连接件都是成组使用的，其中以螺栓组连接最具有典型性，故以螺栓组连接为例，讨论它的设计和计算问题，其结论对双头螺柱组、螺钉组连接也同样适用。 螺栓设计步骤： 1、结构设计：螺栓数目、布置方式。 2、受力分析：找出受力最大的螺栓。 3、强度计算：确定螺栓的直径。,返回目录,前一页,后一页,退 出,一、螺栓组连接的结构设计 目的：确定

8、螺栓数目及布置形式。 要求： 1、连接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形、环形、矩形、框形、三角形等。且螺栓组的对称中心与结合面形心重合，从而保证结合面受力均匀。,2、螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。 （1）对于铰制孔螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置8个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。,返回目录,前一页,后一页,退 出,（2）当螺栓连接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近连接接合面的边缘，以减小螺栓的受力。,（3）当采用普通螺栓连接时，如果螺栓同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销、套简、键等抗剪零件来承受横向载荷 ，以减小螺栓的预紧力及其结构

9、尺寸。,返回目录,前一页,后一页,退 出,3、螺栓的排列应有合理的间距、边距。 各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。,4、分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。 5、为了便于装配，同一螺栓组中所有螺栓的材料、直径和长度均应相同。 6、避免螺栓承受附加的弯曲载荷 ：凸台、沉孔、斜垫圈等。,返回目录,前一页,后一页,退 出,返回目录,前一页,后一页,退 出,二、螺栓组连接的受力分析,根据联接的结构形式、外载荷类型,螺栓受力,找出受载最大螺栓,按单个螺栓联接的计算方法计算,假设： 、所有螺栓的材料、直径、长度、刚度相同；

10、 2、预紧力均相同； 3、变形在弹性范围内； 4、被联件为刚体。,1、受横向载荷的螺栓组连接（可采用普通螺栓或铰制孔螺栓）,返回目录,前一页,后一页,退 出,保证接合面不产生滑移,四种典型受载情况时的受力分析,（1）采用普通螺栓连接,特点：载荷作用线与螺栓轴线垂直，并通过螺栓组对称中心。,（2）采用铰制孔用螺栓连接（受剪螺栓）,假定每个螺栓受载相同，则,工作条件：,2、受扭转力矩的螺栓组连接（可采用普通螺栓或铰制孔螺栓）,返回目录,前一页,后一页,退 出,特点：在转矩T作用下，底板有绕螺栓组形心轴线旋转的趋势。,（1）采用普通螺栓连接,摩擦力承载，各螺栓处产生相等的摩擦力,（2）采用铰制孔用螺

11、栓连接,返回目录,前一页,后一页,退 出,靠剪切和挤压承载，各螺栓在T作用下受横向力Fi。,工作条件： F1r1+ F2r2+ + Fzrz T,即Fsi与ri成正比：,变形协调条件：底板视为刚体，ri,剪切变形量,Fsi,返回目录,前一页,后一页,退 出,例题1、图示凸缘联轴器，用六个普通螺栓将两半联轴器相连，被联轴的转速n=960r/min，传递的功率P=1.5kW，联轴器接合面间摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2，试计算需加在每个螺栓上的预紧力大小。,解：1）联轴器所传递转矩,2）螺栓所承受的预紧力F0,返回目录,前一页,后一页,退 出,3受轴向载荷的螺栓组连接（只可用普通螺栓联接

12、）,除外载荷F，螺栓还承受预紧力F0的作用，在工作拉力F 的作用下，螺栓的总拉力 F2 F + F0,特点：外载荷F与螺栓轴线平行， 并通过螺栓组对称中心。,各螺栓组平均受载：,F =F/z,b,m,螺栓,被连接件,（1）受力分析,变形受力过程：,变形协调条件： 1= 2 =,（2）受力变形图,设螺栓所承受的工作力F：,令,螺栓所承受的总的载荷,螺栓总的拉力：,残余预紧力为：,结论： 1、上述分析可见：螺栓承受的总拉力F2 F0 + F 2、当F0 及F 一定时，F2 取决于 Cb /( Cb+ Cm) Cb（Cm）螺栓受力F2 ，取应采用刚度较小的螺栓，刚度较大的被连接件。 3、为防止出现缝

13、隙，残余预紧力应大于0 ,一般：F1 =(0.21)F; 有密封要求的F0 =(1.51.8)F。,返回目录,前一页,后一页,退 出,各力定义,预紧力F0 工作载荷F（对螺栓连接施加的外载荷）,螺栓所承受的总的载荷,返回目录,前一页,后一页,退 出,例题2、一紧螺栓连接，已知， 加工作载荷F后，螺栓又伸长1mm，此时螺栓受到轴向总载荷F2=5000kN，求螺栓的预紧力F0、工作载荷F、残余预紧力F1大小？,解：受轴向工作载荷的紧螺栓连接预紧时的受力-变形图。,4受倾覆力矩的螺栓组连接（只可用普通螺栓联接） 假定底板为刚体，在M作用下接合面仍保持平面；地基和螺栓为弹性体；底板受翻转力矩M作用后，

14、将绕对称轴OO翻转。,返回目录,前一页,后一页,退 出,特点：在M作用下，底板有绕螺栓组形心轴翻转的趋势。,作用M后：左侧：F拉(不均匀)， 右侧：F压(不均匀) F,工作条件：,根据变形协调条件：,受力最大的螺栓所 承受的总的载荷,式中：,附加校核其它条件：,故：,返回目录,前一页,后一页,退 出,实际中，螺栓组所受的外载荷常常是复合状态，但都可以简化成上述四种简单受力状态，按力的叠加原理求出螺栓受力。求得受力最大的螺栓所受的载荷后，即可进行单个螺栓连接的强度计算。,1）受横向载荷（普通螺栓或铰制孔螺栓）,小结：螺栓的受力状态分析,2）受扭转力矩（普通螺栓或铰制孔螺栓）,3）受轴向载荷（普通

15、螺栓联接）,4）受倾覆力矩（普通螺栓联接）,第六节 螺栓连接的强度计算,返回目录,前一页,后一页,退 出,1、受拉螺栓,2、受剪螺栓 失效形式：螺栓杆和孔壁的贴合面上出压溃或螺栓杆被剪断。 设计准则：保证螺栓的挤压强度和剪切强度。,螺栓的失效形式,设计准则：保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度。,失效形式：螺纹部分的塑性变形和螺杆的疲劳断裂。,返回目录,前一页,后一页,退 出,（一）松螺栓连接的强度计算,仅受轴向工作拉力F失效：拉断,强度条件：,校核,（二）紧螺栓联接的强度计算 1、仅承受预紧力的紧螺栓连接,紧螺栓在装配时，在拧紧力矩T1的作用下，除了受预紧力F0产生的拉应力外，还承受由于拧紧螺母产生

16、的扭转剪应力的作用。,返回目录,前一页,后一页,退 出,预紧力引起的拉应力：,螺牙间的摩擦力矩引起的扭转剪应力：,对于M12M64螺栓：,根据第四强度理论,危险剖面的强度条件式：,返回目录,前一页,后一页,退 出,1.3意义：紧连接时，将拉应力增大30%以考虑拧紧力矩的影响。,校核式,mm 设计式,2、承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接 1）工作载荷为静载荷 在设计时首先计算螺栓的工作载荷F，再根据连接的要求选取F0值，计算螺栓的总拉力F2 ，再考虑扭切应力的影响。截面的拉伸强度条件是：,返回目录,前一页,后一页,退 出,螺栓的最大拉应力为：,螺栓的最小拉应力为：,应力幅为：,计算安全系数,由前

17、面知识可知这种应力状态为最小应力等于常数 min=C,返回目录,前一页,后一页,退 出,2）工作载荷为变载荷(螺栓的疲劳强度进行精确校核) 工作载荷在0F变化时螺栓总拉力在F0,之间变化。,（三）承受工作剪力的紧螺栓连接,失效形式：螺杆被剪断及螺杆或孔壁被压溃。,螺栓杆的剪切强度条件为：,挤压强度条件为：,p取弱者计算,Lmin =min1，2,一、材料,1、螺栓,在一般设计中，通常选用4.8级左右的螺栓，在重要的或有特殊 要求设计中的螺纹连接件如在压力容器中常采用8.8级的螺栓。,第七节 螺纹连接件的材料及许用应力,螺栓的常用材料为低碳钢、中碳钢、合金钢,螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为十级

18、(见表5-8) 3.6 4.6 4.8 5.6 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9,小数点前的数字100为Bmin -代表强度极限大小,小数点及后面的数字Bmin 为Smin-代表屈服极限的大小,4.6级: Bmin=400 MPa s= 4000.6=240 MPa,6.8级：Bmin=600MPa,smin=0.8600=480MPa,螺母的性能等级分为七级： 4 5 6 8 9 10 12（表5-9）,数字100代表螺母能承受的最小应力min,2、螺母,二、螺纹连接的许用应力及安全系数,1螺纹联接件的许用拉应力,2螺纹联接件的许用剪应力和许用挤压应力,3螺纹联接件的安全系数（表5

19、-10）,（被联接件为钢）,（被联接件为铸铁）,从公式 可以看出，在预紧力及工作载荷不变的情况下，减小应力幅实际就是减少螺栓的总拉力。,第八节 提高螺纹联接强度的措施,1、降低影响螺栓联接的应力幅,max 一定时：a疲劳强度,措施：1）螺栓长度 2）光杆直径,3）采用柔性螺栓： 腰状螺栓 空心螺栓,4）采用弹性元件,2）增加被连接件的刚度,采用刚度较大的金属气缸垫片或采用密封环。,3）适当增加预紧力及减小连接件的刚度和增大被连接件的刚度,1）减小联接件的刚度,2、改善螺纹牙上载荷分布不均的现象,返回目录,前一页,后一页,退 出,螺母受压，p,返回目录,前一页,后一页,退 出,改善螺纹牙载荷分布

20、方法。,改善螺纹牙间载荷分布的措施, 悬置螺母 环槽螺母 内斜螺母 环槽螺母与内斜螺母,3减小应力集中的影响,收尾：退刀槽；,增大牙根处过渡圆角半径或采用卸载结构。,螺纹牙根,弯曲应力 ,断裂,螺纹孔不正、被联件表面不平、发生变形等。,4、避免或减小附加载荷,措施：垫圈、凸台、沉孔等。,5、合理的制造工艺,1) 加工方法：碾制螺纹牙较车制强度30%； 2) 表面处理：喷丸、氮化等。,螺栓组受力分析,F=FA/z,受拉,受剪,受拉,受剪,受拉螺栓,受变载：,紧联接,受F0和F,a影响疲劳强度,返回目录,前一页,后一页,退 出,例题3、图示塔接板，用4个普通螺栓连接，每个螺栓危险剖面面积为225m

21、m2，作用在联连板上的横向外力F=18000N，接合面间的摩擦系数F=0.15，防滑系数KS=1.2，求螺栓承受的最小工作应力。,解：1）求每个螺栓施加的预紧力。,2）求螺栓工作应力,例4 如图所示用两个M10（小径d1=8.376mm，中径d2=9.026mm）螺钉固定一牵引钩。若螺钉材料为Q235钢，屈服极限s=240MPa，安全系数取S=1.6,考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）KS=1.2，接合面摩擦系数 f=0.2，求其允许的牵引力FR。,解：许用拉应力,螺钉数z2，接合面数m=1，根椐不发生滑移条件,强度条件为,返回目录,前一页,后一页,退 出,例题5、图示凸缘联轴器，用六个普通

22、螺栓将两半联轴器相连，被联轴的转速n=960r/min，传递的功率P=1.5kW，联轴器接合面间摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2，螺栓材料屈服极限s=320Mpa，安全系数S=1.5，计算螺栓直径。,解：1）联轴器所传递转矩,2）螺栓所承受的预紧力F0,返回目录,前一页,后一页,退 出,3）求许用应力,4）求螺栓直径,返回目录,前一页,后一页,退 出,例题6、气缸盖连接结构如图所示，气缸内径D=250mm，为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹内径15.294mm、中径16.376mm，许用拉应力 =120MPa，取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强。,解：

23、1.单个螺栓所能承受的总的拉力,2.单个螺栓所承受的工作力,返回目录,前一页,后一页,退 出,3. 气缸盖所承受的总的拉力,4.气缸所能承受的最大压强。,例题7、板A用4个普通螺钉固定在机座B上，已知板与机座间摩擦系数=0.14，螺钉许用拉应力=120MPa，FQ=2.5kN，要求能产生的摩擦力比工作负载大25%，试螺钉小径。,解：,F1,根据不发生滑移条件：,Z=1，m =1,d1 = 22.2mm,作业 5-5（补充条件：=100MPa，=150MPa） 5-8 5-9 实验：螺栓组合实验,59螺旋传动,螺旋千斤顶,返回目录,前一页,后一页,退 出,一、螺旋传动的类型、特点与应用,1、应用

24、,螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。它主要用于将回转运动变为直线运动将直线运动变为回转运动，同时传递运动或动力。,2、传动形式： a)螺杆转螺母移 b)螺杆又转又移（螺母固定）用得多 c) 螺母转螺杆移 d) 螺母又转又移（螺杆固定）用得少,返回目录,前一页,后一页,退 出,按用途分三类： 1）传力螺旋举重器、千斤顶、加压螺旋 特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁 2）传导螺旋机床进给汇杠传递运动和动力 特点：速度高、连续工作、精度高 3）调整螺旋机床、仪器及测试装置中的微调螺旋。 特点：是受力较小且不经常转动,3、螺旋传动类型,螺旋传动按摩擦副的性质分：,1、滑动螺旋

25、：构造简单、传动比大，承载能力高，易于自锁,缺 点 ：磨损快、寿命短，摩擦损耗大，传动效率低,返回目录,前一页,后一页,退 出,2、滚动螺旋传动摩擦性质为滚动摩擦。滚动螺旋传动是在具有圆弧形螺旋槽的螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体,特点：传动效率高（可达90%），起动力矩小，传动平稳 缺点：不自锁，抗振性差，结构复杂，制造工艺要求高。,返回目录,前一页,后一页,退 出,3、静压螺旋液体摩擦，靠外部液压系统提高压力油，压 力油进入螺杆与螺母螺纹间产生压力油膜。,特点：摩擦系数小，效率高，但结构复杂，成本较高。,某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的，其它尺寸则是根据经验公式或制造工艺决定的，必要

26、时方进行强度验算。,螺旋千斤顶作业任务书,一、题目：螺旋千斤顶设计,原始数据：,二、工作量 1）总装配图一张 2）计算说明书一份,返回目录,前一页,后一页,退 出,三、作业目的： 1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理、设计与计算方法；,2、运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养学生独立工作能力； 3、熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准，,返回目录,前一页,后一页,退 出,四、步骤： 1、选材 2、耐磨性计算，确定螺纹直径 3、自锁验算 4、螺杆强度验算 5、螺母螺纹牙强度验算 6、螺母外径及凸缘强度验算 7、螺杆稳定性计算 8、手柄计算 9、其他尺寸计算,五、螺旋千斤顶的设计计算

27、 1. 螺杆的设计与计算 （1）螺杆螺纹类型的选择 螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。 它的基本牙形按GB5796.186的规定。 （2）选取螺杆材料 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。 （3）确定螺杆直径 按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后， 按标准选取相应公称直径d、螺距P 及其它尺寸。,耐磨性计算,滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力，其强度条件：,（4）自锁验算 自锁条件是v 式中： 为螺纹中径处升角；,v为摩擦角（v=tg-1fv），为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比摩擦角小1。即vl,（5）螺杆强度计算 对受力较大的螺杆应根据第四强度

28、理论校核螺杆的强度。,螺杆的强度条件：,式中，F为螺杆所受的轴向压力（或拉力），T为螺杆所受的扭矩,（6）稳定性计算 细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性，计算时应注意正确确定螺杆长度系数。,压杆的稳定性要求螺杆的工作压力F 要小于临界载荷Fcr,当螺杆的柔度s40时，可以不必进行稳定性校核。,-临界载荷，Fcr按照螺杆的柔度s 选取,、l、i、E、I的含义及数值见教科书P99页。,（1）螺母螺牙的强度计算,螺牙上的平均压力为：F/u,（2）螺母外径与凸缘的强度计算,对于支撑螺母，需要校核螺母本体的强度。,其危险截面 a a 的剪切强度条件和弯曲强度条

29、件分别为：,2螺母的设计计算,3托杯、手柄及底座的设计计算,见设计指导书,六、其它要求,装配图 作图要求投影关系正确，位置安排适当、留出标题 栏和明细表位置。线型粗细、尺寸标准和字体，都应 符合制图规定。,装配图应注的尺寸包括：总体尺寸（长、宽、高）、 安装尺寸、工作性能尺寸及配合尺寸，配合尺寸应标出 配合公差。,零件明细表的内容包括：件号、名称（包括主要规格 尺寸）、数量、材料（注出牌号）和备注（对于标准件 应注明该标准的代号）。,2. 设计说明书 说明书的内容包括：目录，设计题目及已知数据，计算内容及步骤，说明书的字迹要清楚整洁，计算装确，步骤分明，计算过程要列出公式，代入数字并写出结果，

30、而中间的数字演算不必书写。 说明书的格式如下：,1) 螺纹和螺纹连接的基本知识。 2) 螺栓组连接的受力分析，主要是复杂受力状态下的受力分析。 3) 单个螺栓连接的强度计算，主要是承受横向载荷和轴向拉伸载荷的紧螺栓连接的强度计算。 4) 螺栓组连接的综合计算，主要是三种情况：校核螺栓组连接螺栓的强度；设计螺栓组连接螺栓的直径尺寸；确定螺栓组连接所能承受的最大载荷。,受拉螺栓,受剪螺栓,仅受预紧力F,同时受预紧力F和工作载荷F,小结,螺旋传动3,螺旋传动,三、滑动螺旋传动的设计计算,主要失效形式: 螺牙的磨损,设计准则：按抗磨损确定直径，选择螺距； 校核螺杆、螺母强度等。,设计方法和步骤：,1耐

31、磨性计算,滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工 作面上的压力，其强度条件：,设计公式：令,则得：,返回目录,前一页,后一页,退 出,螺旋传动4,依据计算出的螺纹中径，按螺纹标准选择合适的直径和螺距。,验算：,若不满足要求，则增大螺距。,对有自锁性要求的螺旋传动，应校核自锁条件：,2螺杆的强度计算,对于受力比较大的螺杆，需根据第四强度理论求出危险截面的计算 应力：,螺杆的强度条件：,式中，F为螺杆所受的轴向压力（或拉力），T为螺杆所受的扭矩，,返回目录,前一页,后一页,退 出,螺旋传动5,3螺母螺牙的强度计算,螺牙上的平均压力为：F/u,4螺母外径与凸缘的强度计算,5螺杆的稳定性计算,详细说明

32、,详细说明,对于支撑螺母，需要校核螺母本体的强度。,对于长径比较大的受压螺杆，需要校核压杆的稳定性，要求螺杆的工作压力F要小于临界载荷Fcr,其危险截面 a a 的剪切强度条件和弯曲强度条件分别为：,返回目录,前一页,后一页,退 出,螺 栓 连 接 的 类 型,普通螺栓连接,铰制孔螺栓连接,螺栓受剪, 除起连接作用外还起定位作用。,螺栓受拉, 装拆方便，用于两被连件均不太厚的场合。,双头螺柱连接,当有一被连接件较厚，连接件之一不容易制成通孔时，且经常拆装的场合，采用双头螺柱连接,拆卸时只需拧下螺母即可。,螺 钉 连 接,当有一被连接件较厚，不容易制成通孔，且不需经常装拆的场合，采用螺钉连接。,

33、紧定螺钉 螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹坑，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或力矩。用于轴向、周向定位，受力不大的场合。,螺纹连接件的类型,地脚螺栓,摩 擦 防 松,使螺纹副中产生一定的压力，使螺旋副中产生一定的摩擦力，依靠摩擦力防止螺旋副的相对转动。,实例,实例,实例,机 械 防 松,开口销与六角开槽螺母,止动垫圈,串联钢丝,摩擦防松之一,对 顶 螺 母,摩擦防松之二,弹 簧 垫 圈,开口方向：斜向右下方,摩擦防松之三,自 锁 螺 母,螺母一端做成非圆形收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧,机械防松之一,开口销与六角开槽螺母,机械防松之二,串联钢丝,机械防松之三,止动垫片,拆卸后连接件不能重复使用。,焊接防松,铆冲防松,其他防松方法,涂粘合剂,