第六章常用传动方式螺纹连接与螺旋传动
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一、 螺纹连接是利用螺纹零件构成的可拆连接,结构简单,拆装方便,适用范围广。
二、 螺纹的种类及主要参数:根据螺纹线绕行方向的不同,螺纹分为右旋和左旋,一般用右旋;根据螺纹在螺杆轴向剖面上的形状的不同,分为三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和管螺纹;螺纹又分为内螺纹和外螺纹,二者旋合组成螺纹副或称螺旋副;根据母体的形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。
圆柱螺纹的主要参数d (D )螺纹大径,是螺纹的公称直径如M8表示d=8mm ;d 1(D 1)螺纹小径,常用于计算螺纹强度;d 2(D 2)螺纹中径,用于计算效率、升角、自锁的基准。
(外螺纹各直径用小写字母表示,内螺纹各直径用大写字母表示);p 螺距,螺纹上相邻两牙对应点轴向距离;n 线数,沿一条螺纹线形成的螺纹,成为单线螺纹,沿两条、三条或多条螺纹线形成的螺纹,成文双线、三线或多线螺纹;s 导程,任一点沿同一条螺纹线转一周的轴向位移,s=np ;ψ螺纹的螺旋升角,在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角,即22tan s np d d ψππ==;α牙形角,β牙形斜角,在对称牙形中2αβ=;h 工作高度,三、1. 三角螺纹的牙形角260αβ==o ,因牙形斜角β大,所以当量摩擦因素大,自锁性好,主要用于连接,这种螺纹分为粗牙和细牙,一般多用粗牙螺纹。
公称直径相同时细牙螺纹的螺距较小、牙细,内经和中径较大,升角较小,因为自锁性好,对螺纹零件的强度削弱小,但磨损后易滑扣。
细牙螺纹常用于薄壁和细小零件上或承受变载、冲击振动的连接及微调装置中。
2.举行螺纹牙形为正方形,牙形斜角0β=o。
所以当量摩擦角小,效率高,用于传动;但由于制造困难,螺母和螺杆同心度差,牙根强度弱,常被梯形螺纹代替。
3.梯形螺纹的牙形角230αβ==o,与矩形螺纹相比,效率略低,但牙根强度较高,易于制造,在螺旋传动中应用较为普遍。
4.锯齿形螺纹工作边的牙形斜角3β=o,传动效率高,便于加工,非工作边的牙形斜角30β=o。
螺纹连接和螺旋传动1、 简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿螺纹的特点,并说明哪些螺纹适合用于连接,哪些螺纹适合用于传动?哪些螺纹已经标准化?【答】普通螺纹:牙型为等边三角形,牙型角60度,内外螺纹旋合后留有径向间隙,外螺纹牙根允许有较大的圆角,以减小应力集中。
同一公称直径按螺距大小,分为粗牙和细牙,细牙螺纹升角小,自锁性好,抗剪切强度高,但因牙细不耐磨,容易滑扣。
应用:一般连接多用粗牙螺纹。
细牙螺纹常用于细小零件,薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中,也可作为微调机构的调整螺纹用。
矩形螺纹:牙型为正方形,牙型角0=α,传动效率较其它螺纹高,但牙根强度弱,螺旋副磨损后,间隙难以修复和补偿,传动精度降低。
梯形螺纹:牙型为等腰梯形,牙型角为30度,内外螺纹以锥面贴紧不易松动,工艺较好,牙根强度高,对中性好。
主要用于传动螺纹。
锯齿型螺纹:牙型为不等腰梯形,工作面的牙侧角3度,非工作面牙侧角30度。
外螺纹牙根有较大的圆角,以减小应力集中,内外螺纹旋合后,大径无间隙便于对中,兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。
用于单向受力的传动螺纹。
普通螺纹适合用于连接,矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。
普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。
2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处?【答】可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓连接的强度。
3、螺纹联接为何要防松?常见的防松方法有哪些?【答】连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件,并且拧紧后,螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用,因此在承受静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接一般都不会自动松脱。
但在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下,连接有可能松动,甚至松开,造成连接失效,引起机器损坏,甚至导致严重的人身事故等。
所以在设计螺纹连接时,必须考虑防松问题。
螺纹连接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。
具体的防松装置或方法很多,按工作原理可分为摩擦防松、机械防松和其它方法,如端面冲点法防松、粘合法防松,防松效果良好,但仅适用于很少拆开或不拆的连接。
05机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动一、螺纹连接1.螺纹连接的概念螺纹连接是一种常用的机械连接方式,通过螺纹的相互螺合实现零件的固定和连接。
螺纹连接的主要特点是具有较强的可拆卸性,方便零件的拆卸和装配。
同时,螺纹连接还具有较高的连接强度和刚度,使得连接的零件能够承受一定的拉力和扭矩。
2.螺纹连接的类型螺纹连接主要分为内螺纹和外螺纹两种类型。
内螺纹一般为鞘形结构,用于接收外螺纹的螺纹连接。
外螺纹一般为柱形结构,用于与内螺纹相互螺合,实现连接和固定。
3.螺纹连接的应用螺纹连接广泛应用于机械设计中,特别是需要拆卸和装配的部件。
常见的应用包括螺纹连接螺杆和螺母、螺纹连接法兰和轴等。
4.螺纹连接的设计考虑因素螺纹连接的设计需要考虑以下因素:•强度和刚度:螺纹连接需要能够承受一定的拉力和扭矩,因此需要根据实际应用情况选择适当的螺纹尺寸和材料。
•可靠性:螺纹连接应设计为可靠的连接方式,即使在受到外部力的作用下也不易松动或脱落。
•拆卸性:螺纹连接需要方便零件的拆卸和装配,因此需要选择适当的螺纹类型和松紧方式。
•密封性:螺纹连接需要具有一定的密封性能,特别是在液压和气动系统中应用时,需要防止泄漏。
•耐磨性:螺纹连接需要具有一定的耐磨性能,特别是在高频率的拧紧和松开过程中。
二.螺旋传动1螺旋传动的概念螺旋传动是一种常用的动力传递方式,通过螺旋副的互相啮合传递动力。
螺旋传动的主要特点是具有较高的传递效率和承载能力,适用于大功率传动和重载工作。
2.螺旋传动的类型螺旋传动主要分为螺旋圆柱齿轮传动和螺旋锥齿轮传动两种类型。
螺旋圆柱齿轮传动适用于轴平行的传动,螺旋锥齿轮传动适用于轴倾斜或交叉的传动。
3.螺旋传动的优点螺旋传动相比其他传动方式具有以下优点:•传递效率高:螺旋传动具有较高的传递效率,一般可达到90%以上,适用于大功率传动。
•承载能力大:螺旋传动的螺旋副结构紧凑,齿轮之间的啮合面积大,能够承受较大的载荷。
•平稳运行:螺旋传动的齿轮啮合面积大,传动过程中啮合点多,运转平稳,减少振动和噪声。
螺纹联接与螺旋传动一、简答题(1)为什么螺纹联接常需要防松?防松的实质是什么?有哪几类防松措施? 试指出普通螺栓联接、双头螺栓联接和螺钉联接的结构特点,各用在什么场合? (2)试指出普通螺栓联接、双头螺栓联接和螺钉联接的结构特点,各用在什么场合? (3)一螺栓联接预紧后,受轴向变载荷作用,在最大工作载荷max F 及剩余预紧力不变的情况下,试问提高这种螺栓疲劳强度的具体措施有哪些?(4)为提高螺栓的疲劳强度,欲减小螺栓的应力幅,请举出一个措施,并用螺栓受力—变形协调图来说明。
(5)螺栓的主要失效形式有哪些?(6)拧紧螺母与松退螺母时的螺纹副效率如何计算?哪些螺纹参数影响螺纹副的效率? 二、填空(1)螺纹的公称直径是指螺纹的 径,螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。
螺纹的自锁条件为 ,拧紧螺母时效率公式为 。
(2)螺纹联接常用的防松原理有, , , 。
其对应的防松装置有 , , 。
(3)三角形螺纹主要用于 ,而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于 。
(4)标记为螺栓GB5782—86 M16×80的六角头螺栓的螺纹是 形,牙形角等于度,线数等于 ,16代表 ,80代表 。
(5)若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定,则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的导程S和牙形角。
(6)为了提高螺栓强度,防止螺栓的疲劳破坏,通常采用的方法之一是减小 刚度或增大 刚度。
(7)有一单个紧螺栓连接,已知该螺栓所受预紧力N Q 10000=,所受轴向工作载荷N Q l 500=,螺栓的相对刚度系数2.0=+cb bK K K ,则螺栓所受的总拉伸载荷 ,残余预紧力 ;为保证结合面不出现缝隙,则该联接允许的最大轴向工作载荷 。
(需注明式中各符号的意义) (8)受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 与 之和。
(9)压力容器的紧螺栓联接中,若螺栓的预紧力和容器的压强不变,而仅将凸缘间的铜垫片换成胶垫片,则螺栓所受的总拉力b Q 和联接的紧密性 。
机械设计螺旋传动与螺纹联接引言螺旋传动和螺纹联接是机械设计中常见的两个概念。
螺旋传动是指通过螺旋齿轮或蜗杆传递力和运动的机械传动方式,而螺纹联接则是指通过螺纹连接来实现两个工件的固定或拆卸。
本文将对机械设计中螺旋传动和螺纹联接的原理、特点和应用进行详细介绍。
螺旋传动原理螺旋传动是一种通过螺旋齿轮或蜗杆将输入轴的运动转化为输出轴的运动的机械传动方式。
螺旋齿轮传动是通过螺旋形状的齿来传递力和运动,而蜗杆传动则是通过蜗杆和蜗轮的配合来实现传动。
特点螺旋传动具有以下特点:1.能够传递较大的力矩和轴向力;2.传动效率高,传动比准确;3.传动平稳,噪音低,运动精度高;4.适用于大功率、大速比的传动。
应用螺旋传动在机械设计中有广泛的应用,常见的应用包括:1.工程机械领域,如挖掘机、起重机等的行走、转动传动;2.机床领域,如数控机床的进给系统、主轴传动等;3.冶金、石油、化工等工业领域的设备传动。
螺纹联接原理螺纹联接是通过螺纹连接来实现两个工件的固定或拆卸。
螺纹是一种具有螺旋纹形的连接方式,通常由螺纹孔和螺纹柱两部分组成。
特点螺纹联接具有以下特点:1.能够承受较大的拉力和剪力;2.连接可靠,安全性高;3.配合精度要求高,需保持良好的配合状态才能实现联接或拆卸。
应用螺纹联接在机械设计中被广泛应用,常见的应用包括:1.螺钉和螺母的连接,如螺栓连接;2.各类机械和设备的组装,如汽车发动机的各个部件的联接;3.管道连接,如常见的水管、气管的螺纹连接。
螺旋传动与螺纹联接的比较螺旋传动和螺纹联接虽然都是通过螺纹形状来实现传动或连接,但两者在原理和应用场景上有所不同。
螺旋传动和螺纹联接的主要区别在于其功能和载荷的不同。
螺旋传动通过螺旋齿轮或蜗杆传递力和运动,主要用于传递力矩和运动,适用于大功率、大速比的传动。
而螺纹联接是通过螺纹连接来实现固定或拆卸,主要用于承受拉力和剪力,适用于连接工件或管道。
此外,螺旋传动和螺纹联接的加工精度和配合要求也有所不同。
第六部分螺纹连接与螺旋传动习题一.填空题1.螺纹联接的主要类型有:联接、联接、联接和联接。
2、螺纹按照用途的不同,一般分为_________和_________两大类。
3、螺纹代号M20×2表示。
4、螺旋传动按其用途可分为、、三种类型。
5、螺旋传动可方便地把主动件的运动转变为从动件的运动。
6、地脚螺栓用于将设备在地基上。
7、吊环螺钉用于零部件。
8、T形槽螺栓连接常用于及试验装置固定用的平台,便于沿T形槽的的位置。
9、螺栓预紧的目的是为了增强连接的、、,提高连接的防松能力。
10、在工程实际中,常用扭力扳手或扭力扳手来控制拧紧力矩。
二.选择题1.适用于被联接件之一较厚且经常装拆的场合的螺纹联接是。
A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 D.紧钉螺钉联接2.属于摩擦防松的是。
A.双螺母防松 B.焊接防松 C.止动垫片防松 D.胶接防松3.适用于被联接件之一较厚且不经常装拆的场合的螺纹联接是。
A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 D.紧钉螺钉联接4.被联接件厚度不大,被联接件加工成光孔的螺纹联接应采用。
A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 D.紧钉螺钉联接5.普通螺纹的牙型为。
A.三角形 B.梯形 C.矩形 D.锯齿形6.螺栓联接的结构设计中,被联接件与螺母和螺栓头接触处需要加工,是为了。
A.不致损伤螺栓头和螺母 B.增大接触面积,不易松脱C.防止产生附加偏心载荷 D.便于装配7、设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状,这主要是为了。
A.美观 B.受力最小 C.联接方便 D.接合面受力较均匀8、单向受力的螺旋传动机构广泛采用()A、三角螺纹B、梯形螺纹C、矩形螺纹D、锯齿螺纹9、螺纹传动机构()A、结构复杂B、传动效率高C、承载能力高D、传动精度低10、防松方法简单方便,但只能用于不甚重要的连接和载荷平稳的场合。
A、机械B、摩擦C、破坏螺纹副关系11、防松适用于受冲击、振动的场合和重要的连接。
章节名称螺纹连接及螺旋传动授课形式讲授课时3班级电气、机电教学目的了解螺纹的应用和分类、代号教学重点1、了解螺纹及主要参数;2、机械制造常用螺纹及螺纹联接的基本类型3、提高螺栓联接强度的措施4、螺旋传动的类型、特点及应用教学难点1、螺纹联接的预紧和防松手段2、螺栓联接的强度计算与校核辅助手段模型或多媒体辅助教学过程及说明;★教具演示并导入新课:(讲解相关理论知识)螺纹联接:利用螺纹零件将两个或两个以上的零件相对固定起来的联接。
螺旋传动:利用螺纹零件将回转运动变为直线运动,从而传递运动或动力的装置.一、螺纹的形成二、螺纹的类型1、按线数分在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹,称为单线螺纹。
也可沿二条、三条螺旋线分别切制出双线螺纹和三线螺纹。
单线螺纹主要用于联接,多线螺纹主要用于传动。
2、按螺旋线绕行方向按螺旋线绕行方向的不同,又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。
通常采用右旋螺纹,左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。
3、位置分螺纹有外螺纹和内螺纹之分。
在圆柱体外表面上形成的螺纹,称为外螺纹,在圆孔的表面上形成的螺纹,称为内螺纹。
普通螺纹又有粗牙和细牙两种。
公称直径相同时,细牙螺纹的螺距小,升角小,自锁性好,螺杆强度较高,适用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。
细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差,不宜经常拆卸,故生产实践中广泛使用粗牙螺纹。
三、螺纹的主要参数螺纹的主要参数:(1)大径(d、D)——螺纹的最大直径。
对外螺纹是牙顶圆柱直径(d),对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。
标准规定大径为螺纹的公称直径。
(2)小径(d1、D1)——螺纹的最小直径。
对外螺纹是牙底圆柱直径(d1),对内螺纹是牙顶圆柱直径(D1)。
(3)中径(d2、D2)——处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径,该圆柱的母线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。
此假想圆柱称为中径圆柱。
(4)螺距(P)——在中径线上,相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。