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第7章 螺栓连接

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第七章钢结构的连接和节点构造(四)

第七章钢结构的连接和节点构造(四)

取格板弯矩最大值的M 取格板弯矩最大值的 m ax来计算板的厚度
6Mmax t≥ f
应注意将靴梁和隔板布置的使各区格板的弯矩 接 近 。 底 板 的 厚 度 一 般 取 20 ～ 40mm ， 最 小 厚 度 40mm ≥14mm,以保证底板有足够的刚度。 14mm,以保证底板有足够的刚度。 mm,以保证底板有足够的刚度
3）靴梁的计算 ） 柱的内力一部分是柱与靴梁连接的竖直焊缝； 柱的内力一部分是柱与靴梁连接的竖直焊缝；另一 部分是靴梁与底板连接的水平焊缝。 部分是靴梁与底板连接的水平焊缝。偏安全地不考虑柱 与底板直接连接的焊缝受力。 与底板直接连接的焊缝受力。靴梁的高度由靴梁与柱的 连接焊缝决定(不应大于 连接焊缝决定 不应大于60hf) 。 不应大于 靴梁承受基础底面传来的均匀反力， 靴梁承受基础底面传来的均匀反力，按支承于柱边 的双悬臂简支梁计算其最大弯矩和最大剪力. 的双悬臂简支梁计算其最大弯矩和最大剪力 两块靴梁板 M=qBl2/2 , V=qBl l—靴梁板外挑长度 靴梁板外挑长度 4）隔板与肋板的计算 ） 隔板厚度不得小于其宽度的1/50，一般可取比靴梁的 ， 隔板厚度不得小于其宽度的 厚度小些。 厚度小些。隔板可视为支承在靴梁上的简支梁计算其强 度及连接焊缝。 度及连接焊缝。
七、单层框架的刚性连接
单层单跨钢框架横梁与柱的连接都 是刚性连接， 、 和 属于加腋节点 属于加腋节点。 是刚性连接，b、d和e属于加腋节点。 加腋的目的是梁端增加抗弯能力。 加腋的目的是梁端增加抗弯能力。
第十一节 柱脚设计 柱脚的作用是把柱固定于基础，并把柱所受的力 柱脚的作用是把柱固定于基础， 传给基础。由于柱下基础是钢筋混凝土结构， 传给基础。由于柱下基础是钢筋混凝土结构，其强度 比钢材低，所以必须把柱的底部放大。 比钢材低，所以必须把柱的底部放大。 柱与基础的连接方式有刚接和铰接两种形式。 柱与基础的连接方式有刚接和铰接两种形式。刚 接柱脚与混凝土基础的连接方式有支承式(也称外露 接柱脚与混凝土基础的连接方式有支承式 也称外露 式)、埋入式(也称插入式 、外包式三种。铰接柱脚均 、埋入式 也称插入式)、外包式三种。 也称插入式 为支承式。 为支承式。

第七章螺栓连接与螺旋传动

第七章螺栓连接与螺旋传动

第7章螺纹联接与螺旋传动【教学要求】掌握螺纹联接的类型、预紧和防松、螺栓组联接的设计计算，并能根据已知条件合理地选用螺栓联接。

【教学的重点与难点】重点：单个螺栓联接的设计计算难点：螺栓组联接的设计计算【教学内容】7.1螺纹联接的基本知识7.2螺纹联接的预紧与防松7.3单个螺栓联接的强度计算7.4螺栓组联接的结构设计7.5滑动螺旋传动简介7.6滚动螺旋传动简介【学习内容】为了便于机器的制造、安装、维护和运输，在机器和设备的各零、部件间广泛采用各种联接。

联接分为可拆联接和不可拆联接两类。

不损坏联接中的任一零件就可将被联接件拆开的联接称为可拆联接，这类联接经多次装拆无损于使用性能，如螺纹联接、键联接和销联接等。

不可拆联接是指至少必须毁坏联接中的某一部分才能拆开的联接，如焊接、铆接和粘接等。

螺纹联接和螺旋传动都是利用具有螺纹的零件进行工作的，前者把需要相对固定在一起的零件用螺纹零件联接起来，作为紧固联接件用，这种联接称为螺纹联接；后者利用螺纹零件实现把回转运动变为直线运动的传动，称为螺旋传动，则作为传动件用。

本章主要讨论螺纹联接的结构、计算和设计，重点介绍单个螺栓联接的强度计算。

螺纹联接是可拆联接，结构简单、拆卸方便、联接可靠，且多数螺纹联接件已标准化、生产效率高、成本低廉，因而得到广泛采用。

7.1 螺纹联接的基本知识为使机器制造、安装、调整、维修和运输、减重、省科、降成、提高效率、等等必须采用各种方式联接成整体，才能实现上述要求。

因此一个出色的设计者应了解联接的种类、特点和应用，熟悉联接设计的准则。

掌握好设计的方法。

联接——近代机械设计（机器设计）中最感兴趣的课题之一，也是近一些年来，发明创造最多的。

在通用机械中，联接件占总零件数的20~50%。

如Boeng’s 747中有250万个紧固联接件联接：静联接——被联接件间不充许产生相对运动①不可折联接：铆、焊、介于可折不可折之间，胶（粘）接等②可折联接：螺纹、键、花键、销、成型而联接等动联接——被联接零件间可产生相对运动——各种运动副联接7.1.1 螺纹的类型1、螺纹按牙型分类：三角形（普通螺纹）、管螺纹—联接螺纹矩形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹—传动螺纹三角形螺纹：粗牙螺纹—用于联接细牙螺纹—自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等2、螺纹按位置分类：内螺纹—在圆柱孔的内表面形成的螺纹外螺纹—在圆柱孔的外表面形成的螺纹根据螺旋线绕行方向分类：左旋、右旋根据螺旋线头数分类：单头螺纹（n=1）—用于联接双头螺纹（n=2）多线螺纹（n≥2）—用于传动7.1.2 螺纹的主要参数1）外径d（大径）（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径2）内径（小径）d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径3）中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径d2≈0.5(d+d1)4）螺距P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离5）导程（S ）——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离6）线数n ——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n ≤4 螺距、导程、线数之间关系：L=nP7）螺旋升角ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。

机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）

机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）

机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）第7章螺纹连接与螺旋传动⼀、教学要求本章内容包括螺纹连接和螺旋传动两个部分，具体教学要求如下：1）了解螺纹的基本知识，了解标准螺纹连接件和螺纹连接的基本类型、特性、标准结构、应⽤场合等。

了解螺纹的预紧和防松。

2）掌握单个螺栓连接的强度计算。

会进⾏螺栓的受⼒分析，正确理解强度计算公式中各参数的含义，合理选择材料和确定许⽤应⼒。

3）掌握螺栓组连接的设计⽅法。

（1）了解螺栓组结构设计的原则。

（2）掌握4种典型螺栓组受⼒分析，学会确定出螺栓组中受⼒最⼤的螺栓受⼒情况。

4）了解提⾼螺栓连接强度的措施。

5）了解螺旋传动的类型、特点及应⽤。

⼆、重点、难点重点：1）单个螺栓连接的强度计算，尤其是承受轴向静载荷的紧螺栓连接的强度计算。

2）螺栓组连接的结构设计，四种典型受⼒情况下螺栓组连接的受⼒分析。

难点：1）承受轴向静载荷的紧螺栓连接中的⼒与变形关系，确定FΣ值。

2）受旋转⼒矩、倾翻⼒矩的底板螺栓组连接的受⼒分析。

三、教学安排四、教学思路设计本章主要内容包括两个部分：第⼀部分为螺栓连接，是本章着重讨论的部分；第⼆部分为螺旋传动，仅作概念性介绍。

从螺纹连接的基本知识（参数、类型、标准代号），开始讨论其连接的预紧与防松。

根据连接的⼯作情况得出松螺栓连接与紧螺栓连接⼆⼤类。

在不同⼯作情况下，可得出不同失效形式和受⼒分析。

⾸先讨论单个螺栓连接的设计计算，然后分析螺栓组连接的设计计算，即求出螺栓组中受⼒最⼤的螺栓及结构设计。

第7章第1讲⼀、讲授时注意⼏点1. 7.1 螺纹连接的基本知识这节内容要注意三点：（1）右、左旋螺纹判别必须绝对正确。

（2）螺距P和导程P h的概念⼀定要搞清，P h=n·P（3）螺栓连接可分为普通螺栓连接和铰制孔⽤螺栓连接两种，需了解这两种连接的特点与应⽤。

2. 7.2 螺纹连接的预紧与防松了解防松装置的防松原理及常⽤类型，重点了解利⽤摩擦防松的⽅法和特点。

工程图学基础第七章 标准件和常用件解析

工程图学基础第七章 标准件和常用件解析

第七章标准件和常用件本章内容：第一节螺纹第二节螺纹紧固件第三节齿轮第四节键和销第五节滚动轴承第六节弹簧第一节螺纹一、螺纹的形成及要素一平面图形（如三角形、矩形、梯形等）沿一圆柱或圆锥面上的螺旋线运动，在该圆柱或圆锥面上形成的连续的凸起和沟槽即为螺纹。

在圆柱（或圆锥）外表面上形成的螺纹称为外螺纹；在圆柱（或圆锥）内表面上形成的螺纹称为内螺纹外螺纹内螺纹（一）螺纹的形成（二）螺纹的要素1、牙型沿螺纹的轴线方向剖切，所得的螺纹的轮廓形状称为螺纹的牙型。

常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形等。

2、公称直径螺纹的直径有大径（d 或D ）、小径（d 1或D 1）、中径之分。

普通螺纹和梯形螺纹的大径又称公称直径。

与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径称为大径。

与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径称为小径。

在大径和小径之间，通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的假想圆柱或圆锥的直径称为中径。

外螺纹内螺纹ⅠⅡ 牙顶牙底I螺距Ph牙底牙顶h螺距PⅠ/4:1 Ⅱ/4:1大径 D ,d小径D 1 d 1中径D 2 d 23、线数螺纹有单线和多线之分。

圆柱面上沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹；由两条或两条以上沿轴线等距分布的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。

螺纹的线数用n来表示。

单线螺纹三线螺纹4、螺距和导程相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为螺距，用P表示。

同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为导程，用L表示。

对于单线螺纹，螺距=导程；对于多线螺纹，P=L/n。

单线螺纹三线螺纹5、旋向旋向有左旋和右旋之分。

顺时针旋转时旋进的螺纹称为右旋螺纹；逆时针旋转时旋进的螺纹称为左旋螺纹。

内外螺纹能够旋合在一起的条件是：五个要素必须完全相同。

右旋螺纹左旋螺纹二、螺纹的规定画法1、外螺纹的画法在平行于螺纹轴线的视图中，螺纹大径用粗实线表示，小径用细实线表示，螺纹终止线用粗实线表示。

在垂直于螺纹轴线的视图中，螺纹大径画成粗实线圆，小径画成3/4细实线圆，螺杆上倒角圆的投影不画。

高职机械设计基础-螺纹连接与螺旋传动

高职机械设计基础-螺纹连接与螺旋传动

R max

Tr max
z
ri2
i 1
圆形接合面，单个螺栓所受的横向载荷R=T/Zr
T—扭矩（N.mm），
r—分布圆半径。
罗定职业技术学院 4.受倾覆（纵向）力矩螺栓组连接 特点：M在铅直平面内，绕O-O回转，只能用普通螺 栓。 受力最大单个螺栓的工作载荷Fmax （N）
Fmax

ML max
机电工程系 模具教研室
②绞制孔用螺栓，螺杆与绞制孔间是过渡配合，工作时靠螺 杆受剪，杆壁与孔相互挤压传递横向载荷，此时杆件受剪 切力作用，故称受剪螺栓。
2.螺纹连接的主要失效形式有三类： （1）拉断； （ 2）剪断； （3）对于铰制孔连接出现孔或螺栓挤压变形。
一、普通螺栓的强度计算 （1）受拉螺栓常见的失效形式多为螺纹的塑性
承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加的作 用力称为预紧力。
一般螺纹连接在装配的时候都必须拧紧，以增强连 接的可靠性、紧密性和防松能力。
对于一般连接，可凭经验来控制预紧力的大小，但 对于重要的连接就要严格控制其预紧力。
机电工程系 模具教研室
罗定职业技术学院 二、螺纹连接的防松
连接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、振动、变载 荷下或温度变化过大时容易产生松脱现象。
变形和断裂。实践表明，螺栓断裂多发生 在开始传力的第一、第二圈旋合螺纹的牙 根处，因应力集中较大。 （2）一般选用标准螺纹零件，其主要尺寸已作 出规定，故螺栓的强度计算主要是求出或 校核螺纹危险剖面的尺寸，即螺纹小径d1。
罗定职业技术学院 1.松螺栓连接的强度计算
工作时不需要将螺母拧紧。如吊钩 螺栓。
螺纹连接防松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。
常用的防松方法: （1）摩擦防松

工程制图技术基础第7章 标准件和常用件

工程制图技术基础第7章 标准件和常用件
1. 螺栓连接的画法
装配时先在被连接的两个零件上钻出比螺栓直径ｄ 稍大的通孔（约为1.1ｄ），然后使螺栓穿过通孔，并在 螺栓上套上垫圈，再用螺母拧紧。
（ａ）连接前 （ｂ）连接后 （ｃ）简化画法
２．螺栓、螺母和垫圈的近似画法
绘制螺栓连接的装配图时，可按螺栓、螺母、垫 圈的规定标记，从有关的附录、附表中查得绘图所需 的尺寸。但在绘图时，为简便起见，通常按螺栓的螺 纹规格、螺母的螺纹规格D、垫圈的公称尺寸进行比 例折算，得出各部分尺寸后按近似画法画出，如下图 所示。螺栓的公称长度ｌ，应先查阅垫圈、螺母的表 格得出ｈ、ｍｍａｘ，再加上被连接件的厚度等，经计 算后选定。
（ａ） 局部剖视图
（ｂ） 局部放大图
7.1.3 常见螺纹的种类和标注
螺纹按用途可分为两大类：连接螺纹和传动螺纹， 前者起连接作用，后者用于传递动力和运动。
螺纹按照国家标准中的画法规定画出后，图上并未 表明牙型、公称直径、螺距、线数和旋向等要素，故需 用标记来说明。
1.螺纹的特征代号
各种常用标准螺纹的特征代号见下表。
螺栓公称长度计算公式：ｌ≥δ１＋δ２＋ｈ＋ ｍmax＋ａ
其中ａ是螺栓伸出螺母的长度，一般取约0.3d， 上式计算得出数值后，再从相应的螺栓标准所规定的 长度系列中，修正为标准值L。
（ａ）螺母
（ｂ）螺栓 （ｃ）平垫圈（A级）
3. 螺栓、螺母、垫圈的规定标记
螺栓GB/T 5782 Md×1 表示螺纹规格为ｄmm，公称长度ｌmm，GB/T 5782是六 角头螺栓的国标代号。
工程制图技术基础第7章 标准件和常用件
一台机器由若干个零件和部件组成，机器的功能不 同，所包含的零件和部件的数量、种类和各零件的形状 有很大差异。其中有的零件或部件的结构形状、尺寸、 画法和标记已全部标准化，称为标准件，如：螺钉、螺 栓、螺母、垫圈、键、销、轴承等；有的零件只有部分 标准化，习惯称这些零件为常用件，如齿轮、蜗轮、蜗 杆等。

第七章钢结构的连接和节点构造(下)(1)分析

第七章钢结构的连接和节点构造(下)(1)分析

肋提供约束的有利影响，也没有考虑柱腹板轴压力的不
利影响。
第七章钢结构的连接和节点构造
②当柱腹板节点域不满足时，则需要局部加厚腹板或采 用另外的措施来加强它。图7-109给出了两种可行的方 案，其一是加设斜向加劲肋，其二是在腹板两侧或一侧 焊上补强板来加厚。 2、腹板厚度（局部稳定）
tw
hc hb 90
避免焊缝集中在同一截面，但运输有一定困难。
3）对于铆接梁和较重要的或受动力荷载作用的焊接大
型梁，其工地拼接常采用高强螺栓连接。
第七章钢结构的连接和节点构造
计算：
翼缘板：翼缘拼接以及每侧的
高强度螺栓，通常由等强度条
件决定，拼接板的净截面积应
不小于翼缘的净截面积，高强度螺栓能承受按翼缘净截
面面积N=Anf计算的轴向力。 腹板：腹板的拼接通常先进行螺栓布置，然后验算。
肋时，翼缘焊缝还受到由局部压力产生的竖向剪力Tv的 作用，沿梁单位长度的竖向剪力为：
σf
ψF 2he l z
ψF 1.4hf lz
在Th和Tv共同作用下，应满足：
σ f β f
2
τ
2 f
f
w f
把σf,τf代入得：
F 1.4h f l z f
2
VS1 1.4h f I
x
2
f
第七章钢结构的连接和节点构造
2、工地拼接 构造： 1）工地拼接一般应使翼缘和腹 板在同一截面处断开，以便于分
~500~500
3 55 1
44 2
段运输（图a）。为了使翼缘板 在焊接过程中有一定地伸缩余地， 以减少焊接残余应力，可在工厂 预留约500mm长度不焊。
3
5
5
1

第7章 标准件与常用件

第7章 标准件与常用件
倒角端
六角头螺栓 螺栓 GB/T 5780 -2000 M10×60
倒角端 倒角端
双头螺柱 螺柱 GB/T 897-1988 M10×50 开槽沉头螺钉 螺钉 GB/T 68-2000 M10×60
目录
（旋入端）
碾制末端
螺纹紧固件的标记
开槽锥端紧定螺钉 螺钉 GB/T 71-1985 M5×25
1 型六角螺母 螺母 GB/T 6170 -2000 M12
目录
３)．线数
工 程 制 图
螺纹有单线和多线之分。当圆柱面上只有 一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹，有两 条或两条以上在轴向等距离分布的螺旋线形成 的螺纹称为多线螺纹。螺纹的线数用n表示。
螺距P 导程L=2P P P
单头螺纹
双头螺纹
目录
４)．螺距和导程
工 程 制 图
相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距 离称为螺距，用P表示。 同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对 应点间的轴向距离称为导程，用L表示。
分短(S）、中(N） 长（L）三种旋合 长度，中(N）不标 指中径和顶径公差代号，两者相同时 只标注一个。
螺纹特征代号
公称直径 ╳ 螺距
旋向
常用的标注内容
目录
4. 螺纹的标注方法
（2） 多头螺纹的标注样式
特征代号 公称直径 ×
螺距P（单线时） 或 导程L(P 螺距)(多线时)
旋向
注意： 1）当螺纹为右旋时，“旋向”省略标注。 左旋螺纹应标注“LH”。
2） 按螺纹的用途分：
(a)连接螺纹：如普通螺纹、管螺纹； (b)传动螺纹：如梯形螺纹，矩形螺纹等。
看传动螺纹表
看连接螺纹表
目录
7.2.2 螺纹的规定画法与标注

《力学》第七章 剪切

《力学》第七章 剪切
螺栓连接（图a）中，螺栓主要受剪切及挤压 （局部压缩）。
F
键连接（图b）中，键主要受剪切及挤压。
图a所示螺栓连接主要有 三种可能的破坏：
Ⅰ. 螺栓被剪断（参见图b和图c）； Ⅱ. 螺栓和钢板因在接触面上受压 而发生挤压破坏（螺栓被压扁，钢 板在螺栓孔处被压皱）（图d）； Ⅲ. 钢板在螺栓孔削弱的截面处全 面发生塑性变形。
为
F
F/2n
F/2n
F/n
FS
F 2n
2. 铆钉与钢板孔壁之间的挤压实用计算
挤压强度条件为
σbs
Fbs Abs
[σbs ]
应分别校核中间钢板及上下钢板与铆钉之间 的挤压强度。
3. 钢板的抗拉强度校核
螺栓连接和铆钉连接中，被连接件由于钉孔的削弱，其 拉伸强度应以钉孔中心所在横截面为依据；在实用计算中并 且不考虑钉孔引起的应力集中。被连接件的拉伸强度条件为
验算下侧钢块即可，画出它的受
力图及轴力图(图c，d)。
F
F
（a）
对于截面m−m：
F
F
b
A b 2d t 0.2 20.020.008 （ b ）
12.8104 m2
σ
FN A
200103 3/ 4 12.8 104
117.2106 Pa 117.2MPa [σ]
mn
F/4
F/4
F/4
第七章 剪切
§7-1 剪切的概念及工程实例
1.概念
F ab
mF ab
ab F
（a）
ab Fm
（b）
图7−1
当杆件受到一对垂直于杆轴、大小
相等、方向相反、作用线相距很近
的力作用时，力作用线之间的各横

机械制图第7章(标准件与常用件)

机械制图第7章(标准件与常用件)

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7.1 螺纹

2.管螺纹 在水管、油管、煤气管的管道连接中常用管螺纹，它们是 英寸制的。有非螺纹密封的内、外管螺纹和用螺纹密封的圆 柱内管螺纹;还有用螺纹密封的圆锥内、外管螺纹。前者代号 分别为G和 R p ;后者代号为 RC 和R( R1 和 R2 ，其中 R1 表示 与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹， R2 表示与圆锥内螺纹相 配合的圆锥外螺纹)。管螺纹应标注螺纹特征代号和尺寸代号; 非螺纹密封的外管螺纹还应标注公差等级;当螺纹为左旋时， 应在最后加注"LH"，并用“-”隔开。尺寸代号与带有外螺 纹管子的孔径相近，而不是管螺纹的大径。非螺纹密封的管 螺纹的大径、小径和螺距。


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7.2常用螺纹紧固件


7.2.2 双头螺柱连接
双头螺柱连接由双头螺柱、螺母和垫圈组成。在两个被连接 的零件中，其中有一个较厚或不适宜用螺栓连接时，常采用 双头螺柱连接。事先在较薄的连接零件上钻有比螺栓大径略 大的通孔(=1. 1d)，在较厚的连接零件上加工出内螺纹孔。 已知双头螺柱的形式、公称直径、被联接件的厚度以及旋入 端的材料，由此估算螺柱的长度L„。 L„=较薄零件的厚度( )+垫圈厚度(0. 15d)+螺母厚度(0. 8d) +a 式中:a = (0. 3 -0. 4)d，是螺柱顶端露出螺母的长度。根 据此式算出的参考长度L'。
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7.2常用螺纹紧固件

螺纹紧固件就是运用一对内、外螺纹的连接作用来连接和紧 固一些零部件。常用的螺纹紧固件有螺钉、螺栓、螺柱(亦称 双头螺柱)、螺母和垫圈等。螺纹紧固件的结构、尺寸均已标 准化，并由有关专业工厂大量生产。根据螺纹紧固件的规定 标记，就能在相应的标准中查出有关的尺寸。因此，对符合 标准的螺纹紧固件，不需再详细画出它们的零件图。表7-2 列出了图7-12所示的常用螺纹紧固件的视图、主要尺寸及 规定标记示例。

第7章 键联接

第7章 键联接

机械设计
单项选择题
第 7章
轴毂联接
35
1. 导向平键联接的主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.磨损 C.断裂 2. 矩形花键联接采用( )定心。 A.大径 B.小径 C.齿面 3. 花键联接的主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.扭转变形 C.弯曲断裂 4. 销联接主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.扭转变形 C.弯曲断裂 5. 设计键联接时，键的截面尺寸通常根据( )按标准选择。 A.所传递转矩的大小 B.所传递功率的大小 C.轴的直径
3、滑键
承载能力：耐磨性。（主要失效形式：磨损 ）
动联接，键固定在毂上，一起沿键槽移动。
移动距离大时，采用滑键。
机械设计
二、平键的选择计算 1、键的选择
第 7章
轴毂联接
12
确定键的类型尺寸： （b×h）×L
由轴径d 由轮毂宽 键长小于轮毂的宽度， 由结构确定，而 不是由强度确定。 校核 2、强度计算 从键的标准中选b×h 选键长L（系列值）
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。 按用途分
类 型 按形状分
安全销：作为安全装置中的过载剪 切元件。安全销在过载时被剪断， 因此，销的直径应按剪切条件确定。 为了确保安全销被剪断而不提前发 生挤压破坏，通常可在安全销上加 一个销套。
§7－3 销连接
定位销 连接销 安全销
潘存云教授研制
机械设计
§.1 键联接
第 7章
轴毂联接
7
键为标准件
松 联 接 紧 联 接 普通平键
静联接
圆头（A)
方头（B) 一头圆一头(C)
键 联 接
平键
半圆键
导向平键 滑键

机修钳工工艺学第四版教学课件第七章固定连接的装配与修理

机修钳工工艺学第四版教学课件第七章固定连接的装配与修理

二、紧键连接的装配
紧键连接主要指楔键连接，楔键有普通楔键和钩头楔键 两种，楔键上、下两面是工作面，键的上表面与轮毂槽的 底面有1∶100 的斜度，键侧 键槽间有一定的间隙。楔键连 接靠楔紧作用来传递扭矩和单 方向的轴向力。
装配楔键时要用涂色法检查键与轮毂槽底面的接触情 况，并在配合面加润滑油，用铜棒轻轻敲入，保证轮毂 周向和轴向紧固可靠。
§7-2 键连接的装配与修理
键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传 递运动和转矩的一种连接方法。键连接分为松键连接、 紧键连接和花键连接。
一、松键连接的装配
1. 特点及应用
键是键连接的主要零件。按键的结构，松键连接分为 普通平键连接、半圆键连接、导向平键连接和滑键连。
松键连接的特点及应用
三、花键连接的装配
花键连接是由轴和毂孔上的多个键齿和键槽组成。按 齿形不同，分为矩形花键连接和渐开线花键连接；按使用 要求和内、外花键的尺寸公差带分为滑动、 紧滑动和固 定 3 种花键连接。
1. 固定花键连接的装配
内花键与外花键之间有少量过盈。装配时可用铜棒轻 轻敲入，或将内花键加热到80～ 120℃后再进行装配。
四、销连接的拆卸与修理
拆卸圆锥销时，应注意大、小端的方向。
用螺母拆卸
用螺钉拆卸
用拔销器拆卸
销损坏或磨损时，应更换销。若销孔损坏或磨损严重
时，可重新钻、铰较大尺寸的销孔，更换相适应的新销。
§7-4 过盈连接的装配与修理
过盈连接是靠包容件（孔）和被包容件（轴）配合后的 过盈量来达到紧固连接目的的一种连接方法。过盈连接能传 递扭矩、轴向力和一定的冲击载荷，具有结构简单、同轴度 高、承载能力强等优点，但配 合面加工精度要求较高，装拆 比较困难。

第七章钢结构工程-建筑施工技术

第七章钢结构工程-建筑施工技术

3．扭剪型高强度螺栓施工 扭剪型高强度螺栓连接副紧固施工比大六角 头高强度螺栓连接副紧固施工要简便得多，正常的情况采用专用的电动 扳手进行终拧，梅花头拧掉标志着螺栓终拧的结束。
1
4、施工安全培训 （1）进行螺栓楔负载试验时，必须正确操作万能试验机， 避免夹具掉落造成安全事故。 （2）螺栓楔负载试验过程中必须严格控制拉伸试验机的速 率，防止螺栓拉断飞出，造成他人伤害。 （3）螺母、垫圈硬度试验，螺母、垫圈表面需要磨光，使 用磨样机时，应小心操作，防止试样飞出。
6
5、钢结构高强螺栓连接质量控制
（1）高强螺栓的型式、规格和 技术条件必须符合设计要求和 有关标准规定。高强螺栓必须经试验确定扭矩系数或复验螺栓预拉 力。当结果符合钢结构用高强螺栓的专门规定时，方准使用。 （2）构件的高强螺栓连接面的摩擦系数必须符合设计要求。 表面严禁有氧化铁皮、毛刺、焊疤和油污。 （3）高强螺栓必须分两次拧紧、初拧、终拧质量必须符合施工 规范和钢结构用高强螺栓的专门规定。 （4）高强螺栓接头外观要求：正面螺栓穿入方向一致，外露长 度不少于2扣。
逐个 替换 临时 螺栓
欠拧, 补拧 到位
高强度扭剪型螺栓
高强度大六角头螺栓
4
高强度大六角头螺栓检测GB/T1231-2006
一.检测内容：连接副扭矩系数、螺栓实物楔负载、螺母保证荷载、 螺母垫圈硬度 二.连接副扭矩系数 要保证适宜的环境温度，检测所用夹具放置该环境至少2h 扭矩系数试验时一定要保证螺母、垫圈的装入位置，还需保证螺栓 的相对长度。
规格 型号 最短 长度 计算 最短 长度 结果 M12 45+7.6 +12 65 M16 45+9.6 +17 70 M20 45+9.6 +20 75 M22 45+11.6 +23 80 M24 45+11.6 +24 80 M27 55+11.6 +27 95 M30 55+11.6 +30 100

钢结构的连接和节点构造.

钢结构的连接和节点构造.


C级螺栓材料性能为4.6级或4.8级
表示螺栓成品的抗拉强度下限值为400N/mm2 屈强比为0.6或0.8
2、高强螺栓连接

分类：按传力机理分摩擦型高强螺栓、承压型高强螺栓
两种螺栓构造、安装基本相同 摩擦型高强螺栓：只依靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过 接触面摩擦力作为设计准则 螺杆与螺孔之差1.5～2.0mm，变形小，承载力低，耐疲劳、 抗动力荷载性能好 承压型高强螺栓：允许接触面滑移，以连接达到破坏的极 限承载力作为设计准则 摩擦型高强螺栓的连接较承压型高强螺栓的。而承压型高强螺 栓连接承载力高，但抗剪变形大，所以一般仅用于承受静 力荷载和间接承受动力荷载结构中的连接
焊接会产生残余应力，导致受压构件的承载
力减低，裂纹的扩展会发展到整体。
二、焊缝连接形式和焊缝形式 1、焊缝的连接形式
对 接
搭接
T型连接
角接
2、焊缝的形式
按构件相对位置
对接焊缝 正对接焊缝 斜对接焊缝
角焊缝
按施焊的相对位置
平焊
横焊
立焊
仰焊
三、焊缝缺陷及焊缝焊缝质量检查
(一) 焊缝缺陷
（二）焊缝质量检查 焊缝按检验方法和质量要求分一、二、三级。 三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查（检 查外观缺陷和几何尺寸）；且符合三级质量标 准； 一、二级焊缝除外观检查外，尚要求一定数 量内部无损检验（超声波检验、有时还用X或γ 射线拍片），并符合相应级别的质量标准。
1:2.5(静载)或1:4(动载)的斜角，以平缓过度，减小应力集中。
二、对接焊缝的计算
对接焊缝可视作焊件截面的延续，故其计算方法与 构件强度计算相同。
对接焊缝的抗压、抗剪强度，以及一、二级对接焊缝 的抗拉强度与母材相同，因此若采用引弧板施焊，则 可不与计算。只有三级焊缝受拉力作用才需进行计算！

机械制图 第七章 常用件的特殊表示法

机械制图 第七章 常用件的特殊表示法

图7-17 螺栓连接的画法
第二节 螺纹紧固件及其连接的画法
(1)螺栓公称长度L的估算： L=t1+t2+h+m+b t1，t2——被连接零件的厚度 a——(0.3~0.4)d，d为螺栓的公称直径 h——0.15d m——0.8d 算出的L值应圆整，使其符合标准规定的长 度系列。
第二节 螺纹紧固件及其连接的画法
第一节 螺纹
(2)小径 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切 的假想圆柱面的直径，称为螺纹的小径(内外 螺纹的小径分别用D1d2表示)。 (3)中径 中径是一个假想圆柱的直径，该 圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的 地方，此假想圆柱称为中径圆柱(内外螺纹的 中径分别用D2、d2表示)。
第一节 螺纹

第一节 螺纹
图7-3外螺纹和内螺纹
第一节 螺纹
二、螺纹的结构要素 1、螺纹牙型 是指在通过螺纹轴线剖开 的断面图上的螺纹的轮廓形状，如图7-4所示 。常用的有三角形、梯形和锯齿形等。
第一节 螺纹
图7-4 螺纹牙型
第一节 螺纹
2、螺纹直径 如图7-3所示，螺纹直径分 为大径、中径、小径。 (1)大径 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切 的假想圆柱面的直径 。除管螺纹外，螺纹公 称直径是指螺纹大径的基本尺寸。 牙顶 螺纹凸起部分的顶端。 牙底 螺纹沟槽的底部。
(6)在剖视图中表示相邻的两个零件时，相邻零 件的剖面线必须以不同的方向或不同的间隔画 出。同一零件的各个剖面区域，其剖面线画法 应一致。 (7)为了保证装配工艺合理，被连接件的光孔直 径应比螺纹大径大一些，一般按1.1d画。螺纹 的有效长度应画得低于光孔顶面，使ll0<t1+t2,以便于螺母调整、拧紧，使连接可 靠

工程制图课件(第七章)续第一节 螺纹与螺纹连接件(2)

工程制图课件(第七章)续第一节 螺纹与螺纹连接件(2)

3) 螺柱连接错误画法：
1 3
2
正确 画法
4
➢ 弹簧垫圈开口方向应向左斜。 ➢ 螺栓旋入端螺纹终止线与两被连接件接触面轮廓线
平齐表示已拧紧。 ➢ 紧固端螺纹终止线不应漏画。 ➢ 螺纹孔底部的画法应符合加工实际。
4) 螺柱连接画法
L bm
标准编号 bm
L计= +0.2d（垫圈厚）
GB897-88 d GB898-88 1.25d
l计=t1+t2+0.15d(垫圈厚) +0.8d(螺母厚)+0.3d
计算后查表取标准值
t1
螺纹紧固件联接后的图是属装配图，其画法有如下规定： 1）两个零件接触面处画一条粗实线。 2）不接触面处画两条线。 3）在剖视图中，表示相互接触的两零件时，它们的剖面 线方向应该相反，而同一个零件在各剖视图中，剖面线的方 向和间隔仍应该相同。 4）作剖视所用的剖切平面沿轴线（或对称中心线）通过 实心零件或标准件（螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等 ）时，则这些零件均按不剖绘制，即仍画其外形。 5）在剖视图中，未被螺栓遮住的轮廓线仍要画出。
简化画法：
0.15d
垫圈 GB/T 97.1 12
规格 指用于M12的
螺栓或螺钉
（4）螺栓连接装配图的画法
适用场合： 用来连接不太厚、而且又允许钻成通孔的零件。 装配过程： ➢螺栓穿过被连接件的通孔。
（为便于装配,此通孔应稍大于螺栓杆的直径d,约 为1.1d ） ➢在制有螺纹的一端装上垫圈,拧上螺母。
允许将螺纹画到底
螺纹终止线应画 到什么位置？
螺钉末端应画 到什么位置？
画在何处？
应为?度
倾斜?度
剖面线画到 ?位置
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7.1.1 螺栓连接螺栓连接的示意图如图7-1所示，典型工艺过程如图7-2所示。

图7-1 螺栓连接零件夹紧确定孔位制 孔备 件倒角倒圆制 窝安 装定 力防 松涂 漆图7-2 螺栓连接的典型工艺过程7.1.2 托板螺母连接(如图7-3所示）典型工艺过程与螺栓连接的区别在于在制孔和制窝之间增加铆接托板螺母工序，而无定力和防松工序。

工作步骤如下：在固定构件上制螺栓孔铆接托板螺母将活动构件定位安装在固定构件上在活动构件上制螺栓孔固定活动构件图7-3 托板螺母连接7.1.3 高锁螺栓连接（如图7-4所示）典型工艺过程与螺栓连接的区别在于无定力和防松工序，对于双六角型高锁螺母安装后按需要再次拧紧定力。

（a）(b)图7-4 高锁螺栓连接7.1.4 锥型螺栓连接（如图7-5所示）典型工艺过程与螺栓连接的区别在于无定力工序，制孔与制窝同时进行。

（a）(b)图7-5 锥型螺栓连接7.2 零件的定位及夹紧7.2.1 螺栓连接（见表7-1）7.2.2 孔位的技术要求确定螺栓孔位螺栓孔边距、间距和排距的极限偏差螺栓孔的最小边距7.3.1 孔的技术要求常见螺栓孔的技术要求见表7-2高锁螺栓孔的技术要求与普通螺栓孔的技术要求相同锥形螺栓孔的技术要求孔应垂直于工件表面孔锥度极限偏差孔表面粗糙度孔与锥形螺栓光杆接触的面积孔表面允许的轻微划伤、孔的外观质量7.3.2 孔加工方法的选择孔的公差等级选择孔加工方法时主要考虑孔直径孔的深度被加工的材料结构的开敞性各种孔加工方法见表7-3 钻孔用扩孔钻扩孔手铰风钻铰孔拉孔自动进给钻制孔自动铆机制孔7.4.1 制孔前的准备工作明确加工孔的孔径和公差检查工件间隙、孔边矩检查要用的钻机、刀具和量具等是否合格及适用在试件上进行试加工7.4.2 钻孔和扩孔的技术要点注意孔的垂直度（见图7-6）手工钻制初孔的直径确定钻孔工具的工作转速选用带前导杆的扩孔钻用自动进给钻钻孔时的过程自动进给钻的轴转速恒定不变的情况下，钻头反复进入孔和完全撤离孔固定在钻模上(如图7-7所示)建议使用润滑剂7.4.2 钻孔和扩孔的技术要点图7-6 保证钻孔垂直度的方法(a)按垂直钻套钻孔(b)按直角尺钻孔(c)按钻模钻孔图7－7 自动进给钻钻孔示意图用带前、后引导的扩孔钻扩孔(如图7-8所示)由相同材料组成时，从较厚面进刀由不同材料组成时,从较硬面进刀图7－8 空心零件的扩孔7.4.3 手工铰孔方法及操作要点手工铰孔操作过程将铰刀沾上润滑液后插入初孔用角度尺检查铰刀是否垂直于工件表面(如图7-9所示)用大拇指轻推铰刀尾部，旋转铰杠或棘轮扳手铰深孔时，要常退刀排屑检查孔的精度、粗糙度和孔的垂直度手工铰孔操作要点工件装配夹紧要正确手铰过程中，两手用力要平衡注意变换铰刀每次停歇的位置旋转铰杠进刀时，不要猛力压铰杠图7-9 用90°角尺检查铰刀垂直度7.4.3 手工铰孔方法及操作要点手工铰孔操作要点若铰刀被卡住，应将铰刀取出，清除切屑铰刀绝不可倒转当使用风钻铰孔时，一定要掌握好进刀方向根据所加工材料，合理选择转速和进给量7.4.4锥形孔的加工(a)扩孔钻(b)铰刀图7-10 沉头锥形螺栓孔用的加工刀具以螺纹直径为锥形螺栓的基本直径选择专用锥形铰刀（见图7-10）光整孔壁取出铰刀清除切屑扩孔钻初孔7.4.5 可调铰刀的使用在刀体上开有六条斜底直槽，具有同样斜度的刀条嵌在槽里利用前后两只螺母压紧刀条的两端，调节两端的螺母可使刀条沿斜槽移动，即能改变铰刀的直径7.4.6 切削用量的选择扩孔切削用量（见表7-4）手铰和风钻铰孔在铰孔过程中的切屑用量（见表7-5）7.4.7 扩、铰孔过程中切削液的选择（见表7-6）7.4.8 铰孔中常见的缺陷和解决措施（见表7-7）7.5.1 锪窝锪窝包括锪沉头螺栓的沉头窝和端面窝(见图7-12)正锪和反锪(如图7-13或图7-14所示)锪窝操作要点图7-12 沉头窝和端面窝(a)沉头螺栓的沉头窝(b)六角头或圆柱头螺栓的沉头窝(c)螺栓端面窝(a)正锪(b)反锪图7-14 锪端面窝锪窝速度锪钻装夹牢固加机油润滑留余量带球面导杆锪窝钻（见图7-15）锪钻应先接触被锪面并拉紧风钻，再开动扳机锪窝限定器（见图7-17）图7-15带球面形导杆的窝锪钻带阶梯的导杆锪窝钻(如图7-16所示)图7-16 带台阶导杆的窝锪钻图7-17 用锪窝深度限制衬套锪窝涂防腐保护层7.5.2 倒角与倒圆技术要求倒角与倒圆的工艺方法孔与沉头窝交接处的倒角形状（见图7-19）安装凸头锥形螺栓的孔，在靠锥形螺栓头的一侧应倒角安装沉头锥形螺栓用的孔在与沉头窝的交接处(简称沉头窝底)制倒角倒角与倒圆形状（见图7-18），尺寸（见表7-8）图7-18 倒角与倒圆(a)倒角(b)倒圆图7-19 孔与沉头窝交接处的倒角倒圆一般采用倒圆锪钻倒圆。

或用整体式锪钻，锪窝与倒圆同时来完成倒角一般采用倒角锪钻或使用直径大于孔直径顶角为二倍的麻花钻头锪制7.6.1 技术要求螺栓安装技术要求螺栓安装方向受剪螺栓螺纹露出夹层的位置（见图7-20）螺栓螺纹露出螺母位置（见图7-21）螺栓头、螺母与被连接件表面之间产生单向间隙高锁螺栓安装技术要求光杆长度应不小于结构夹层厚度高锁螺栓杆相对结构夹层的凸出量，如图7-22所示，数值见表7-9装配完毕，一般不再需要用定力扳手进行定力拧紧高锁螺栓头、螺母的支承面与被连接件之间单向间隙图7-20 受剪螺栓螺纹露出夹层的位置图7-21 螺栓螺纹露出螺母位置图7-22 高锁螺栓露出夹层的位置7.6.1 技术要求锥形螺栓安装技术要求螺栓头部的凸出量（见表7-10）螺纹部分不允许位于夹层中锥形螺栓头与被连接件表面的单向间隙7.6.2 安装前的准备工作按产品图样核对紧固件的牌号、规格和标记清除紧固件上和孔内的油污对于重要螺栓，应检查螺栓上或合格证上是否标有批号安装前，检查高锁螺栓长度是否满足要求安装锥型螺栓前，选择螺栓组别和垫圈厚度镁合金零件上的孔，内涂H06-2环氧锌黄底漆光杆部分涂ZL7-2润滑脂在无表面保护的铝合金结构上钛合金螺栓，用十六醇润滑在钛合金结构上安装钛合金螺栓采用干膜润滑剂7.6.3 安装锥形螺栓安装技术要求温差安装法加置垫圈补偿螺栓应沿孔的轴线推入安装成组排列的螺栓时，按一定间隔顺序反复拧紧(如图7-23所示)。

定力扳手拧紧过盈配合的螺栓不允许用扳手拧螺栓头图7-23 成组螺栓拧紧的顺序示例(a)单排排列(b)双排排列在拧紧排列成封闭形状的多个螺栓时，按对角线次序反复拧紧(如图7-24)图7-24 封闭形排列螺栓的拧紧顺序示例垫圈和螺栓头与夹层以及夹层各部分之间应紧密贴合螺母不应拧紧到螺纹螺尾处7.6.3 安装高锁螺栓安装方法将高锁螺母拧在已放入螺栓孔的高锁螺栓上使用垫片情况将高锁螺栓沿孔的轴线压入或推入孔内手动锁紧高锁螺母不允许用旋转螺栓的方法将螺栓拧入孔中机动锁紧高锁螺母成组高锁螺栓的拧紧顺序与成组螺栓的方法相同用棘轮扳手手动锁紧高锁螺母(如图7-25所示)用专用风扳机机动锁紧高锁螺母(如图7-26所示)图7-25 手动锁紧高锁螺母图7-26 机动锁紧高锁螺母7.6.3 安装锥形螺栓安装方法（如图7-27所示）放螺栓，拧紧螺栓下部支承面应与工件表面或沉头窝贴合定力扳手使用要点选扳手握扳手（如图7-28所示）定力扳手只能顺时针转动尽可能不使用转接器图7-27 锥形螺栓安装的典型程序(a)用手指将锥形螺栓压入孔内(b)锥形螺栓的拧紧(c)拧紧后的锥形螺栓图7－28 握定力扳手示意图7.6.3 安装定力扳手使用要点尽可能不使用转接器转接器有各种不同形状(如图7-29所示)转接器的长度应小于定力扳手的长度转接器在扳手上的定位（如图7-30所示）不允许将定力扳手当作普通扳手使用扭矩定力扳手不能左旋不能用镀镉的定力扳手和转接扳手接触钛及其合金制的螺栓或产品结构施加的扭矩不允许超过定力扳手的额定扭矩值图7－30 转接器在扳手上的定位图7－29 转接器的形状7.7 螺栓连接的防松7.7.1 防松保险方法(见表7-11）7.7.2 防松工艺操作要点开口销孔与槽口应相对用冲子制冲点止动垫圈爪片的折弯形式（见图7-31）保险丝端头的扭接形式（见图7-34）保险丝松紧要适中保险丝不能重复使用保险丝可以连接紧固件的数量用厌氧胶或环氧树脂胶防松应按说明书进行施工图7-32 爪片折弯的倾斜角度爪片折弯的倾斜角度（见图7-32）爪片折弯不允许的倾斜角度（见图7-33）图7-31 止动垫圈爪片的折弯形式图7-33 爪片折弯不允许的倾斜角度图7-34 保险丝端头的扭接形式7.8 防腐蚀和标记7.9 螺栓安装常见缺陷及排除方法（见表7-12）7.10 分解与加大处理(见表7-13）第7章螺栓连接7.11 孔的冷挤压强化及口、角倒圆压印技术孔的冷挤压强化孔挤压形式（见图7-35）(a)不带衬套的心棒挤压法(b)带衬套的心棒挤压法冷挤压方法（见表7-14）冷挤压典型工艺过程（见图7-36）挤压棒在铆枪上的定位（见图7-37）开动铆枪钻初孔铰初孔检查初孔直径检查挤压棒直径检查挤压棒直径冷挤压检查挤压后的孔径精铰孔图7-36 冷挤压典型工艺过程图7-37 挤压棒在铆枪上的定位擦去挤压棒上的润滑油和脏物检查是否有金属瘤若挤压棒损坏，更换7.11.2 孔口、角倒圆及压印孔口、角倒圆压印是利用压印模(如图7-38和图7-39所示)对孔边缘进行冷加工图7-38 孔径小于12.7mm(1／2in)的倒圆压印模(a) (b)（a ）标准型倒圆压印模(b)旋转型倒圆压印模图7-39 孔径等于或大于12.7mm(1／2in)的倒圆压印模(a)A 型倒圆压印模(b)B 型倒圆印压模压印前先做试片涂润滑剂保证压印模呈对准状态，缓慢地接触工件修去凸边，凸边孔（见图7-40）图7－40 凸边孔沉头窝底倒圆压印是用沉头窝底压印工具(如图7-41所示)降孔与沉头窝相交处进行冷加工压印如图7-42所示)图7-41 沉头窝底压印工具图7-42 沉头窝底倒圆压印恒定地进行压印涂润滑剂压印前，保留棱边7.11.2 孔口、角倒圆及压印平底倒圆压印(如图7-43所示)图7-43 平底倒圆压印示意图圆的平底压痕(如图7-44所示)图7-44 平底倒圆压印孔边凸唇(如图7-45所示)图7-45 唇口孔。