第五章 螺纹连接
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目 录
第一章 工程概况 ....................................................................................................................... 1
1.1工程简介 ........................................................................................................................ 1
1.2结构概况 ........................................................................................................................ 1
第二章 编制依据 ....................................................................................................................... 1
第三章 施工工艺及准备 ........................................................................................................... 2
3.1结构原理 ........................................................................................................................ 2
3.2适用范围 ........................................................................................................................ 2
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精品文档 第五章 螺纹联接
§5-1螺纹
(一) 螺纹的形成
螺旋线—动点在一圆柱体的表面上,一边绕轴线等速旋转,同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺纹—平面图形沿螺旋线运动,运动时保持该图形通过圆柱体的轴线,就得到螺纹。
(二) 螺纹的类型及应用
1、螺纹的分类:
按螺纹的牙型分:三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹(如下图)
三角形螺纹 矩形螺纹、 梯形螺纹 锯齿形螺纹按螺纹的旋向分:左旋、右旋按螺旋线的根数分:单头、多头(不超过4头)按回转体的内外表面分:内螺纹、外螺纹(内外螺纹组成螺旋副)按螺旋的作用分:联接螺纹、传动螺纹按母体形状分:圆柱螺纹、圆锥螺纹
2、各种螺纹的特点:
按螺旋的作用分类来介绍。
1)联接螺纹:
普通三角形螺纹:牙型为等边三角形,牙型角 α=60°,同一公称直径下有粗牙及细牙。细牙的p小,ψ小,自锁性好;但牙浅不耐磨,易滑扣。故:一般联接使用粗牙,变载荷、薄壁件用细牙。
管螺纹:用于管子联接的三角形螺纹,牙型为等边三角形,牙型角 α=55°。根据其密封性能,可
将其分为密封管螺纹和非密封管螺纹。
密封管螺纹的螺纹牙分布在圆锥体上,其螺旋副具有密封和机械联接两种功能;
非密封管螺的螺纹牙分布在圆柱体上,螺旋副仅具有机械联接一种功能。
2)传动螺纹:
矩形螺纹:牙型角 α=0°,其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。矩形螺纹尚未标准化,已逐渐被梯形螺纹代替。
梯形螺纹:牙型角 α=30°,内外螺纹以锥面贴紧不易松动。与矩形螺纹相比,传动效率略低,但工艺性好,牙根强度高,对中性好。如用剖分螺母,还可以调整间隙。梯形螺纹是最常用的传动螺纹。
锯齿形螺纹:牙型为不等腰梯形,工作面的牙侧角为 3°,非工作面的牙侧角为30°,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,大径处无间隙,便于对中。这种螺纹兼有矩形螺纹传动效率高、梯形螺纹牙根强度高的特点,但只能用于单向受力的螺纹联接或螺旋传动中,如螺旋压力机。
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机械设计作业集(答案)
第五章 螺纹
一、简答题
1. 相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别 ?
答 普通三角螺纹的牙型角为 60 0,又分为粗牙螺纹和细 牙螺纹,粗牙螺纹用于—般连接,细牙螺纹在相同公称直径时, 螺距小、螺纹深度浅、导程和升角也小,自锁性能好,适合用于 薄壁零件和微调装置。 细牙螺纹的自锁性能好, 抗振动防松的能 力强,但由于螺纹牙深度浅, 承受较大拉力的能力比粗牙螺纹差。
2. 螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同 ?
答
(1) 普通螺栓连接:被连接件不太厚,螺杆带钉头,通孔不 带螺纹,螺杆穿过通孔与螺母配合使用。 装配后孔与杆间有间隙, 并在工作中不许消失,结构简单,装拆方便,可多个装拆,应用 较广。
(2) 精密螺栓(铰制孔螺栓)连接:装配间无间隙,主要承 受横向载荷,也可作定位用,采用基孔制配合铰制扎螺栓连接。
(3) 双头螺柱连接:螺杆两端无钉头,但均有螺纹,装配时 一端旋入被连接件, 另一端配以螺母, 适于常拆卸而被连接件之 一较厚时。 装拆时只需拆螺母, 而不将双头螺栓从被连接件中拧 出。
(4) 螺钉连接:适于被连接件之一较厚 ( 上带螺纹孔 ) 、不需 经常装拆、受载较小的情况。一端有螺钉头、不需螺母。
(5) 紧定螺钉连接:拧入后,利用杆末端顶住另一零件表面 或旋入零2
件相应的缺口中以固定零件的相对位置。 可传递不大的 轴向力或扭矩。
3. 为什么多数螺纹连接都要求拧紧 ?预紧的目的是什么?
答 绝大多数螺纹连接在装配前都必须拧紧, 使连接在承受 工作载荷之前, 预先受到力的作用。 这个预先加的作蝴用力称为 顶紧 JJ 力。预紧的目的在于增强连接的紧密性和可靠性,以防 止被连接件在受力后出现松动、缝隙或发生滑移。
4. 连接用螺纹已经满足自锁条件,为什么在很多连接中还 要采取防松措施 ?
答; 对于一般单线螺纹,螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦 角,本身能满足自锁条件,但是在冲击、振动或变载荷作用下, 螺旋副摩擦力可能减小或瞬时消失, 多次反复作用后, 就可能松 脱。另外,在温度大幅度变化的情况下,反复的热胀冷缩,也会 造成松脱。
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第五章 螺纹联接及螺旋传动
三、设计计算题
5-68 试推导如图所示受转距T作用的螺栓组联接的螺栓受力计算式:
1) 当用普通螺栓时;
2)当用铰制孔用螺栓时。
题5-68图 题5-69图
5-69 如图示某吊钩螺纹的直径d=36mm,若吊钩材料未35钢,试求吊钩的最大起重量、
5-70 如图示某机构的拉杆端部采用普通粗牙螺纹联接。已知,拉杆所受的最大载荷F=15kN,载荷很少变动,拉杆材料为Q235钢,试确定拉杆螺纹直径。
题5-70图 题5-71图 题5-72图
5-71 如图示的起重滑轮的松联接螺栓。已知起吊重物的重量F=20kN,螺栓材料为Q235钢,试求该螺栓的直径。
5-72 如图示一弓形夹钳,用M30的螺杆来夹紧工作,压紧力F=40kN,螺杆材料为45钢,d0=20mm,该螺纹副和螺杆末端与工件的摩擦系数均为μ=0.15。试验算螺杆的强度。
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5-73 如图示为一铣刀盘的装夹装置,铣刀靠两圆盘夹紧随主轴转动,已知最大切削力F=4kN圆盘与铣刀间的摩擦系数μs=0.1,轴材料为45钢,其他尺寸如图,试求轴端的螺纹直径d?
5-74 如图示,已知作用在轴承盖上的力F=10kN,轴承盖用四个螺钉固定于铸铁箱体上,螺钉材料为Q235钢,今取剩余预紧力F″=0.4F,不控制预紧力。求所需的螺钉直径。
题5-73图 题5-74图 题5-75图
5-75 设图示螺栓刚度Cb,被联接件的刚度Cm,若Cm=8Cb,预紧力
F′=1kN,外载荷F=1.1kN,试求螺栓中的总拉力F0和被联接件中的剩余预紧力F″。
5-76 图示为一液压油缸,油压p=3MPa,缸径D=160mm,为保证气密性要求,螺柱间距不得大于100mm。试计算其缸盖的螺柱联和螺柱分布圆直径D0。