11、第五章、螺纹联接和键联接(基本知识、预紧与防松)
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第二篇联接(connection )动联接(movable connection )——机器工作时,被联接零件之间可以有相对运动的联接。
可拆联接——不需要毁坏任何零件就可拆开的联接。
静联接(fixed joint )——机器工作时,被联接零件之间不允许有相对运动的连接。
运动副滑动轴承螺纹联接焊接不可拆联接——拆开时至少要破坏一个零件的联接。
考虑结构安装运输维护螺纹联接键联接焊接铆接考虑制造经济性第五章螺纹联接和螺旋传动一、螺纹(thread)1、螺纹的形成2、螺纹的类型①按平面图形分牙根强度工艺性适用场合三角形螺纹(triangular thread) 最大好联接矩形螺纹(rectangle thread) 小差传动梯形螺纹(trapezoidal thread)较大好传动锯齿形螺纹(sawtooth thread) 较大好传动管螺纹(pipe thread)联接②按螺线的绕行方向分左旋螺纹(left-hand thread)右旋螺纹(right-hand thread)③按螺纹线数分单线螺纹(single-thread)——用于联接双线螺纹(double-thread)——用于传动三线螺纹(triple-thread)——用于传动多线螺纹——用于传动3、主要参数大径d——公称直径(nominal thread)——危险剖面直径,强度计算直径小径d1——轴线剖面上的假想直径中径d2线数n——螺旋线数目S=nP螺距P(thread pitch)导程S(lead)升角ψ(lead angle)牙型角α牙侧角β工作高度h二、螺纹联接的基本类型1、螺栓(bolt)联接普通螺栓(general bolt)联接铰制孔螺栓(reamer bolt)联接2、双头螺柱(stud,double-end bolt)联接3、螺钉(screw)联接4、紧定螺钉(setscrew)联接5、特殊用螺钉联接地脚螺钉(foundation bolt)联接吊环螺钉(eye bolt)联接6、标准螺纹联接件螺栓、螺柱、螺钉、紧定螺钉自攻螺钉、螺母、垫圈三、螺纹联接的预紧和防松(一)螺纹副受力分析1、矩形螺纹①物体沿斜面匀速上升F0R F F0R NFF fψF=Ftan(ψ+φ)螺母旋转一周的输入功为A 1=Fπd2=Ftan(ψ+φ)πd2举升重物的有效功为A 2=FS=Fπd2tanψ效率:)tan(tan )tan(tan 202012ϕψψϕψπψπη+=+==d F d F A A 当ψ=45º-0.5φ时,螺纹副的效率最高②物体沿斜面匀速下降F 0RNF F fψF 0RFF =F 0tan (ψ-φ)自锁条件为:F =F 0tan (ψ―φ)≤0⇒ψ≤φ2、三角形螺纹摩擦力:NF 0Nγ力的关系F =F 0tan (ψ±φv )效率βγcos 2sin 200F F N =='000cos cos 222fF f F f F Nf F f ====ββ)tan(tan v ϕψψη+=自锁条件βϕψcos arctan arctan 'ff V ==≤(二)螺纹联接的预紧1、螺纹阻力矩)tan(2201V d F T ϕψ+⋅=2、支承面阻力矩202030300231dD d D f F T c--=3、拧紧力矩FLd D d D f d F T T T c v =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++=+=20203030202132)tan(21ϕψ增加可靠性紧密性4、控制预紧力的方法①测力矩板手②定力矩板手③测定螺栓伸长量(三)螺纹联接的防松1、摩擦防松(prevent loosening by friction)双螺母(double nut)弹簧垫圈(spring washer)自锁螺母(self-locking nut)2、机械防松开口销(spring cotter)与六角开槽螺母(notch nut)止动垫圈(stop washer)串联金属丝(in series wire)3、永久防松(破坏螺纹副)冲点、焊接(jointing)、粘合(conglutination)四、单个螺栓联接的强度计算1、失效形式及计算准则①受拉螺栓断裂(过载断裂、疲劳断裂)、螺纹滑扣;计算准则:保证螺栓的静力拉伸强度。
螺纹联接紧固常识一、概述:在机械设备行业中,设备运行的好坏有三大重要因素:1、润滑是否良好2、联接是否牢固3、间隙是否正常。
因此,螺纹联接知识的正确使用和螺纹联接现状的科学管理对提高设备的运转具有举足轻重的作用。
螺纹联接在机械设备中的运用非常广泛,所以螺纹紧固显得非常的重要。
利用带有螺纹的零件把需要相对固定在一起的零件联接起来,称之为螺纹联接。
螺纹联接是一种可拆联接,其结构简单,装拆方便,联结可靠,且多数螺纹零件以标准化,生产率高,成本低廉,因而得到广泛的应用。
二、螺纹联接的基本常识:螺纹联接基本分为:螺栓联接,双头螺柱联接和螺钉连接。
(1)螺栓联接:螺栓的一端通常为六角形头部,另一端有螺纹。
螺栓连接是将螺栓一端穿过被联接机件的孔,套上垫圈再拧紧螺母,把机件联接起来。
这种联接方式,不需要加工螺纹孔,比较简单,因而获得广泛应用。
(2)螺柱联接:双头螺栓柱的两端均有螺纹。
双头螺柱联接是,把螺纹较短的一端拧紧在被联接件的螺孔内,靠螺纹尾端的过盈而紧定,然后放上第二个被联接的零件,最后套上垫圈再拧上螺母,将机件联成一体。
拆卸时只需拧下螺母,螺柱仍留在螺纹孔内,故螺纹不易损坏。
这种联接主要用于被联接件之一不太厚,不便穿孔,并且需经常拆卸或因结构限制不易采用螺栓联接的场合。
(3) 螺钉联接:这种联接不是用螺母,而是用螺钉穿过一机件的孔后直接拧入另一个机件的螺孔内,便能夹紧零件。
a )螺栓联接b )双头螺柱联接c )螺钉联接d )紧固螺钉联接三、 螺栓的标识:螺栓各部位图示:六角对边六角对角六角头厚度 C 螺纹倒角 C 0六角头倒角 r 过渡圆螺纹公称直径杆部直径 L 公称长度 L 0螺纹长度1、图中螺纹规格d ,通常有4mm 、5mm 、6mm 、8mm 、10mm 、12mm ,直至150mm ,也表示为M4、M5、M6、M8、M10、M12等。
L 也就是平时在工作中所说螺栓的螺杆长度。
2、图中8.8表示螺栓的强度等级,螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级。