机械设计基础-螺纹连接及键连接基础知识培训
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机械设计基础螺纹知识点螺纹是机械设计中常用的连接元件,广泛应用于螺栓、螺母、螺钉等机械装配中。
了解和掌握螺纹的知识可以帮助工程师正确选择与设计螺纹连接,确保机械装配的稳定性和可靠性。
本文将介绍螺纹的基本概念、常用标准以及一些注意事项。
一、螺纹的基本概念螺纹是一种具有螺旋形状的连接形式,由两个成对的螺旋面构成。
通常分为内螺纹和外螺纹两种类型,用于不同零件的连接。
1. 内螺纹内螺纹是嵌在零件孔内的螺纹,常用于螺母的连接。
内螺纹通常采用螺纹圈表达,例如M12×1.5,表示螺纹直径为12mm,每毫米有1.5个螺纹。
2. 外螺纹外螺纹是用于连接杆、螺栓等零件的螺纹,通常采用螺纹棒表达,例如M20,表示螺纹直径为20mm。
二、常用螺纹标准在机械设计中,常用的螺纹标准有ISO、GB、ANSI等。
下面将介绍ISO螺纹标准。
1. ISO螺纹标准ISO螺纹标准是国际标准化组织(ISO)制定的螺纹标准,广泛应用于国际贸易和机械工程。
ISO螺纹标准主要包括M螺纹、MF螺纹、G螺纹等。
- M螺纹是最常用的螺纹类型,用于一般的机械结构连接。
例如M6、M8等,表示螺纹直径为6mm、8mm等。
- MF螺纹为公制细牙螺纹,用于对连接要求较高的场合。
- G螺纹是管螺纹的一种类型,适用于管件和管接头的连接。
2. 注意事项在设计和使用螺纹时,需要注意以下几点:- 螺纹的选用应根据连接件的功能需求和工作环境进行合理选择。
不同的工况要求不同的螺纹类型和标准。
- 保证螺纹的质量和精度,避免因螺纹加工不良导致连接失效或损坏零件。
- 螺纹连接时要注意正确的拧紧扭矩,过紧或过松都可能引起不良后果。
- 使用防松固定剂等辅助材料来增加螺纹的可靠性。
三、螺纹的设计与计算在机械设计中,螺纹的设计与计算是确保螺纹连接可靠性的重要环节。
以下是螺纹设计与计算的基本步骤:1. 确定螺纹类型和标准:根据实际需求和零件规格,选择合适的螺纹标准,并确定内外螺纹的类型。
第10章连接10.1复习笔记【通关提要】本章介绍了零件连接形式:螺纹连接、键连接和销连接,主要阐述了螺纹的类型和几何参数、螺纹连接的基本类型、螺栓连接的受力分析和强度计算、螺旋传动、键连接的类型和强度计算以及销连接。
学习时需要重点掌握螺栓连接的受力分析和强度计算、键连接的强度计算,此处多以计算题的形式出现;熟练掌握螺纹和螺纹连接的类型和应用、提高螺纹连接强度的措施、键连接的类型、应用及布置等内容,多以选择题、填空题、判断题和简答题的形式出现。
复习时需把握其具体内容,重点记忆。
【重点难点归纳】一、螺纹参数(见表10-1-1)表10-1-1螺纹的分类和几何参数二、螺旋副的受力分析、效率和自锁(见表10-1-2)表10-1-2螺旋副的受力分析、效率和自锁三、机械制造常用螺纹(见表10-1-3)表10-1-3机械制造常用螺纹四、螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件(见表10-1-4)表10-1-4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件五、螺纹连接的预紧和防松1.拧紧力矩(见表10-1-5)表10-1-5拧紧力矩2.螺纹连接的防松(见表10-1-6)表10-1-6螺纹连接的防松六、螺栓连接的强度计算(见表10-1-7)表10-1-7螺栓连接的强度计算七、螺栓的材料和许用应力1.材料螺栓的常用材料为低碳钢和中碳钢,重要和特殊用途的螺纹连接件可采用力学性能较高的合金钢。
2.许用应力及安全系数许用应力及安全系数可见教材表10-7和表10-8。
八、提高螺栓连接强度的措施(见表10-1-8)表10-1-8提高螺栓连接强度的措施九、螺旋传动螺旋传动主要用来把回转运动变为直线运动,其主要失效是螺纹磨损。
按使用要求的不同可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。
1.耐磨性计算(1)通常是限制螺纹接触处的压强p,其校核公式为p=F a/(πd2hz)≤[p]式中,F a为轴向力;z为参加接触的螺纹圈数;h为螺纹工作高度;[p]为许用压强。
(2)确定螺纹中径d2的设计公式①梯形螺纹d≥2②锯齿形螺纹2d≥其中,φ=H/d2,z=H/P,H为螺母高度;梯形螺纹的工作高度h=0.5P;锯齿形螺纹的工作高度h=0.75P。
§2 螺纹联接Screw joints§2-1 联接类型和螺纹联接简介Types of the joints and screw joints§2-2 螺纹联接的拧紧和防松Tightening and preventing unscrewing of screw joints§2-3 螺纹组联接的受力分析Forces in group of screw joints§2-4 单个螺栓强度计算Strength calculations for a bolt§2-5 提高螺栓联接强度的措施Measures of increasing joint strength of bolts螺纹联接设计实例Design example of screw joint§2-1 联接类型和螺纹联接简介Types of the joints and screw joints联接类型Types of the joints螺纹联接简介和应用Screw joints and their applications一、联接类型Types of the jointsScrew jointsKey, spline and pin jointsShaped jointsElastic ring jointsInterference fit jointsRiveted jointsWelded jointsAdhesive jointsSeparable jointsJointsPermanent jointsShaft-hub joints二、螺纹联接简介和应用screw joints and their applications螺纹联接通常有以下几种形式:螺栓联接Bolt joints双头螺柱联接Stud joints螺钉联接Cap screw joints 紧定螺钉联接Setscrew joints§2-2 螺纹联接的拧紧和防松Tightening and preventing unscrewing of screw joints 螺纹联接的拧紧Tightening of screw joints螺纹联接的防松Preventing unscrewingof screw joints一、螺纹联接的拧紧Tightening of screw joints1.拧紧的目的The purpose of tighteningTightening process of the bolt joints2.PreloadTightening torque factor二、螺纹联接的防松Preventing unscrewingof screw joints1.防松的必要性Necessity of preventing unscrewing2.防松的根本问题Basic problem of preventing unscrewing防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动。