工学螺纹联接设计
- 格式:pptx
- 大小:4.69 MB
- 文档页数:86
螺纹联接设计要点(最新版)目录1.螺纹联接设计的重要性2.螺纹联接的基本概念和分类3.螺纹联接设计的要点4.螺纹联接设计中应注意的问题5.结论正文一、螺纹联接设计的重要性螺纹联接是一种广泛应用于机械工程中的连接方式,它具有结构简单、传动效率高、拆卸方便等优点。
在机械设备的设计中,螺纹联接的设计质量直接影响到设备的性能、使用寿命和安全性能。
因此,螺纹联接设计具有重要的意义。
二、螺纹联接的基本概念和分类螺纹联接是指通过螺纹零件将两个或两个以上的零件连接在一起。
根据螺纹的形状和用途,螺纹联接可以分为连接螺纹和传动螺纹。
连接螺纹主要用于零件之间的连接,而传动螺纹主要用于传递力和运动。
三、螺纹联接设计的要点1.选择合适的螺纹类型:根据连接零件的材质、厚度和连接强度要求,选择合适的螺纹类型,如普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿螺纹等。
2.确定螺纹的基本参数:根据螺纹的类型和连接零件的尺寸,确定螺纹的直径、螺距、螺纹长度、螺纹根部圆角等基本参数。
3.设计螺纹连接结构:根据连接零件的形状、尺寸和受力情况,设计合理的螺纹连接结构,确保连接强度和拆卸方便。
4.考虑螺纹的防松措施:为了防止螺纹连接在受力过程中松动,应采取有效的防松措施,如加装垫圈、使用双头螺纹、采用粘结剂等。
5.考虑螺纹的磨损和寿命:在设计螺纹联接时,应充分考虑螺纹的磨损和寿命,采取相应的措施提高螺纹的耐磨性和寿命,如选择耐磨材料、采用特殊的螺纹形状等。
四、螺纹联接设计中应注意的问题1.防止螺纹受力过大:在设计螺纹联接时,应确保螺纹的强度和刚度,防止螺纹在受力过程中产生过大的变形或破坏。
2.避免螺纹产生松动:在设计螺纹联接时,应采取有效的防松措施,避免螺纹在受力过程中产生松动,影响连接的可靠性。
3.考虑螺纹的装配和拆卸:在设计螺纹联接时,应充分考虑螺纹的装配和拆卸方便,确保螺纹连接的可维护性。
4.注意螺纹的密封性能:在设计螺纹联接时,应考虑螺纹的密封性能,防止连接零件之间的泄漏。
9.螺纹连接设计(1)螺栓设计a.螺栓材料的设计;适合制造螺纹联接件的材料品种很多,常用材料有低碳钢Q215、10号钢和中碳钢Q235、35、45号钢。
对于承受冲击、振动或变载荷的螺纹联接件,可采用低合金钢、合金钢,如15Cr、40Cr、30CrMnsi等。
对于特殊用途(如防锈蚀、防磁、导电或耐高温等)的螺纹联接件,可采用特种钢或铜合金、铝合金等。
考虑到实际结构中用到的螺栓承受的力与弯矩不大,初选材料为45号钢。
b.螺栓直径的设计;首先选择螺栓材料,确定其性能等级,查出其材料的屈服极限,并查出安全系数,计算出螺栓材料的许用应力[σ]= σs/S。
根据以下公式计算螺纹小径d1:d1≥4×1.3Q π×[σ]最后按螺纹标准,选用螺纹公称直径。
c.螺栓长度设计;其中l=t1+t2+0.15d+0.8d+0.2d,然后查表取标准值。
t1和t2为被联结件的厚度。
d.螺栓强度校核(只校核紧螺栓)仅承受预紧力的紧螺栓联接:拉伸强度条件为:式中:Q p—螺栓所受预紧力,N。
承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接:①拉伸强度条件为:式中:Q—螺栓总拉力,N。
螺栓总拉力的计算:Q=Qp+[Cb/(Cb+Cm)]·F式中:Cb/(Cb+Cm)称为螺栓的相对刚度,一般设计时,可按下表推荐的数据选取。
螺栓的相对刚度Cb/(Cb+Cm)②疲劳强度计算对于受轴向变载荷的重要联接,应对螺栓的疲劳强度作精确校核,计算其最大应力计算安全系数:式中:σ-1tc ——螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限,MPa , σ-1tc值见表——试件的材料特性,即循环应力中平均应力的折算系数,对于碳素钢,=0.1—0.2,对于合金钢,=0.2—0.3;——拉压疲劳强度综合影响系数,如忽略加工方法的影响,则K σ=k σ/εσ,K σ此处为有效应力集中系数,见表 εσ 为尺寸系数,见附表;S ——安全系数。
螺纹联接件常用材料的疲劳极限(摘自GB38-76)螺纹联接的安全系数 S承受工作剪力的紧螺栓联接:螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为螺栓杆的剪切强度条件为式中:F ——螺栓所受的工作剪力,N;d0——螺栓剪切面的直径(可取为螺栓孔的直径),mm;L min——螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度,mm,设计时应使L min 1.25d0; [σ]p——螺栓或孔壁材料的许用挤压应力,MPa ;[τ] ——螺栓材料的许用切应力,MPa 。