螺纹连接.pptx

联接联接机械动联接（运动副）机械静联接可拆联接不可拆联接螺纹联接键联接销联接铆钉联接焊接胶接（固定联接）型面联接一、螺纹的类型和主要参数一、螺纹的类型和主要参数按按螺螺纹纹牙牙轴轴面面形形状状，可可分分为为三三角角形形螺螺纹纹、矩矩形形螺螺纹纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。梯形螺纹和锯齿形螺纹等。外螺纹、内螺纹外螺纹、内螺纹u它们共同组成螺旋副。它们共同组成螺旋副。按按螺螺旋旋线线的的绕绕行行方方向向，可可分分为左旋和右旋。为左旋和右旋。按按螺螺旋旋线线的的数数目目，可可分分为为单单线线、双双线线、三三线线或或多多线线螺螺纹纹。单单线线螺螺纹纹通通常常用用于于连连接接，也也用用于于传传动动；双双线线、三三线线、四四线螺纹多用于传动。线螺纹多用于传动。（1 1）外径外径（大径）（大径）d d 螺纹的最大直径，螺纹的最大直径，公称直径公称直径（2 2）内径内径（小径）（小径）d d1 1 螺纹的最小直径，螺纹的最小直径，危险截面危险截面（3 3）中径中径 d d2 2 位于大小径中间的假想圆柱直径，牙厚与牙宽位于大小径中间的假想圆柱直径，牙厚与牙宽相等相等（4 4）螺螺 距距 P P 相邻两螺纹牙相邻两螺纹牙对应两对应两点间的轴向距离点间的轴向距离（5 5）导程（导程（P Ph h）同一螺旋线同一螺旋线上相上相邻两牙对应两点间的轴向距离邻两牙对应两点间的轴向距离（6 6）螺旋升角螺旋升角 螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线平面间的夹角。螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线平面间的夹角。（7 7）牙牙型型角角 螺螺纹纹轴轴向向平平面面内内螺纹牙型两侧边的夹角螺纹牙型两侧边的夹角牙侧角牙侧角 二、螺纹副受力分析、效率及自锁二、螺纹副受力分析、效率及自锁等速上升等速上升等速下降等速下降等速上升等速上升等速下降等速下降d2F自锁条件：自锁条件：正行程拧紧螺母所需的驱动力矩为：反行程放松螺母所需的平衡力矩为：d2F螺杆螺杆轴轴线线轴轴线线螺螺杆杆螺母螺母FNG非矩形螺纹 0矩形螺纹：G非矩形螺纹：fV-当量摩擦系数V-当量摩擦角正行程反行程FN或一、螺纹联接的基本类型一、螺纹联接的基本类型413.2 13.2 螺纹连接的类型及应用螺纹连接的类型及应用1 1、螺栓联接：适用于两薄形零件联接、螺栓联接：适用于两薄形零件联接普通螺栓联接（受拉螺栓联接）普通螺栓联接（受拉螺栓联接）铰制孔用螺栓联接（受剪螺栓联接）铰制孔用螺栓联接（受剪螺栓联接）受拉螺栓受剪螺栓F0F0l1 12.螺纹余留长度螺纹余留长度l1 dd0普通螺栓联接（受拉螺栓）结构：1.dd受力失效：受剪力剪断受挤压压溃工艺：先钻后铰特点：装拆不方便，主要承受横向载荷dsdd02、双头螺柱联接螺钉联接：不可经常装拆工艺：被联接件一件光孔，一件螺纹孔受力失效：受拉塑性变形断裂特点：双头螺柱：可经常装拆d两者都适用于被联接件之一较厚，不宜制成通孔的场合。3、螺钉联接4、紧定螺钉联接 用来固定两个零件的相对位置，受力较小。工艺：一件加工螺纹孔，另一件配加工锥孔。特点：靠摩擦力，是辅助定位，不经常装拆，轴毂轻载联接 除上述联接的基本类型外，在机器中，还有一些特殊结构的螺纹联接。如：T型槽螺栓联接、吊环螺钉联接和地脚螺栓联接等。1、预紧力、预紧力：大多数螺纹连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。增强联接的可靠性和紧密性；提高联接的刚度；提高螺栓在变载荷下的疲劳强度。2 2、预紧的目的：预紧的目的：13.3 13.3 螺纹连接的设计螺纹连接的设计一、螺纹连接的预紧一、螺纹连接的预紧 4 4、预紧力和预紧力矩之间的关系：、预紧力和预紧力矩之间的关系：注意：对于重要的联接，应尽可能不采用直径过小注意：对于重要的联接，应尽可能不采用直径过小(M12)的螺栓。的螺栓。所以，对于直径小的螺栓，拧紧时很可能过载拉断。拧紧后螺纹联接件的预紧应力一般可达材料屈服极限ss的50%70%。3 3、预紧力的确定原则：、预紧力的确定原则：碳素钢螺栓合金钢螺栓螺栓危险截面面积 5 5、预紧力的控制：、预紧力的控制：测力矩扳手 定力矩扳手测力矩扳手定力矩扳手1.1.利用摩擦力防松利用摩擦力防松弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母防松方法：摩擦防松、机械防松、铆冲防松、涂胶防松等。破坏螺纹副关系二、螺纹连接的防松二、螺纹连接的防松根本问题根本问题：防止螺纹副在受载时发生相对转动。：防止螺纹副在受载时发生相对转动。开口销与六角开槽螺母2.2.机械防松机械防松圆螺母加止动垫片止动垫片串联钢丝冲点防松法用冲头冲23点11.5p粘合法防松涂粘合剂3.其他方法防松（破坏螺纹副关系）其他方法防松（破坏螺纹副关系）焊点法防松 螺螺栓栓连连接接的的计计算算，通通常常是是先先根根据据连连接接的的装装配配情情况况、外外载载荷荷的的大大小小和和方方向向以以及及是是否否需需要要在在外外载载荷荷作作用用下下补补充充拧拧紧紧等等来来确确定定螺螺栓栓的的受受力力，然然后再按强度条件确定螺栓后再按强度条件确定螺栓危险截面的尺寸危险截面的尺寸。螺螺栓栓的的其其他他尺尺寸寸以以及及螺螺母母、垫垫圈圈的的尺尺寸寸均均可随之由标准选定。可随之由标准选定。三、螺纹连接的强度计算三、螺纹连接的强度计算强度条件为：强度条件为：松螺栓连接松螺栓连接1、普通螺栓连接、普通螺栓连接1）仅承受预紧力的紧螺栓连接）仅承受预紧力的紧螺栓连接为防止相对滑动，要满足如下条件：为防止相对滑动，要满足如下条件：拧拧紧紧螺螺母母时时，危危险险截截面面上上既既有有拉拉应应力力，又又有有扭扭转转剪剪应应力力，根根据据第第四四强强度度理理论论，对对于于普普通通螺螺栓栓，其其危危险险截截面面部部分分的的强强度度条条件件：设计式为设计式为：校核式为校核式为：减荷装置减荷装置2）受预紧力和轴向载荷）受预紧力和轴向载荷F的紧螺栓连接的紧螺栓连接这种螺栓是在受预紧力这种螺栓是在受预紧力Qp的基础上，的基础上，又受又受工作拉力工作拉力Q。但。但螺栓的总拉力：螺栓的总拉力：气缸螺栓连接图气缸螺栓连接图预紧力预紧力QpQp单个螺栓工作拉力单个螺栓工作拉力F F：预紧时预紧时受工作载荷后受工作载荷后Qp残余预紧力残余预紧力螺栓：螺栓：被连接件被连接件：螺栓的总拉力为螺栓的总拉力为LdQp未预紧时未预紧时强度条件验算公式：强度条件验算公式：设计公式：设计公式：可用载荷变形图分析预紧力和残余预紧力之间的关系。可用载荷变形图分析预紧力和残余预紧力之间的关系。螺栓的刚度螺栓的刚度：CL 被连接件的刚度被连接件的刚度：CT力变形力变形力变形变形协调条件：变形协调条件：剪切强度条件：剪切强度条件：挤压强度条件：挤压强度条件：2 2、铰制孔螺栓连接、铰制孔螺栓连接1 1）螺栓组的布置应尽可能对称，）螺栓组的布置应尽可能对称，以使接合面受力比较均匀，一般都以使接合面受力比较均匀，一般都将接合面设计成对称的简单几何形将接合面设计成对称的简单几何形状，并应使螺栓组的对称中心与接状，并应使螺栓组的对称中心与接合面的形心重合，如图所示：合面的形心重合，如图所示：四、螺纹连接结构设计四、螺纹连接结构设计1 1、螺纹组连接、螺纹组连接（2 2）螺栓布置要有合理的间距、边距，以便转动扳手。）螺栓布置要有合理的间距、边距，以便转动扳手。扳手空间扳手空间 （3 3）分布在同一圆周上的螺栓数，应取为）分布在同一圆周上的螺栓数，应取为4 4、6 6、8 8等易于等分的数目，以便于加工。等易于等分的数目，以便于加工。2、避免附加弯曲应力、避免附加弯曲应力3、采用均载螺母、采用均载螺母第一圈：第一圈：pp最大，受力最大最大，受力最大第第810810圈后几乎不受力圈后几乎不受力各圈受载不均各圈受载不均 采用加高螺母不能采用加高螺母不能 提高连接强度。提高连接强度。常用方法（变形一致）常用方法（变形一致）减小螺栓螺母螺距变化差减小螺栓螺母螺距变化差4、降低螺栓刚度，增加被连接件刚度、降低螺栓刚度，增加被连接件刚度措施：措施：1 1）螺栓长度螺栓长度 光杆直径光杆直径 采用细长采用细长/空心螺栓空心螺栓2 2）增加被连接件刚度）增加被连接件刚度