1、第5章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動,5-1 概述,5-2 螺紋聯(lián)接的類型,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,第五章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動,第二篇 聯(lián)接,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,5-5 單個螺栓強度計算,5-6 提高螺紋聯(lián)接強度的措施,5-7 螺旋傳動,5-1 概述,5-1 概述,5-1 概述,一.螺紋的主要參數(shù),d大徑,d1小徑,d2中徑,（公稱直徑）,P螺距,n線數(shù),S導(dǎo)程， S=nP,升角，,牙型角,旋向,5-1 螺紋副的受力、效率和自鎖,5-1 概述,二.螺紋副的受力、效率和自鎖,效率,擰緊時：,松開時：,擰緊時：,松開時：,自鎖條件：,5-1 螺紋的牙型和特點（三角、管螺紋）,5-1 概述

2、,三.螺紋的類型和特點,1.三角螺紋（普通螺紋）,2.管螺紋,主要用于聯(lián)接。,自鎖性好，效率低，強度高,粗牙,細(xì)牙,用于水、煤氣、潤滑管道等的聯(lián)接。,5-1 螺紋的牙型和特點（矩形、梯形、鋸齒形）,5-1 概述,3.矩形螺紋,4.梯形螺紋,5.鋸齒形螺紋,矩形螺紋尚未標(biāo)準(zhǔn)化，其它螺紋已標(biāo)準(zhǔn)化。,用于傳動，效率最高，強度低，間隙不能調(diào)整。,用于傳動，效率略低于矩形螺紋，強度高，間隙可調(diào)，常用。,用于單向傳動。,5-2 螺紋聯(lián)接的類型（螺栓聯(lián)接）,5-2 螺紋聯(lián)接的類型,5-2 螺紋聯(lián)接的類型,一.螺栓聯(lián)接,普通螺栓聯(lián)接,鉸制孔用螺栓聯(lián)接,兩被聯(lián)接件都較薄且都是通孔。,Md,d0=d+1,d,Md

3、,5-2 螺紋聯(lián)接的類型（雙頭螺栓聯(lián)接）,5-2 螺紋聯(lián)接的類型,二.雙頭螺栓聯(lián)接,兩被聯(lián)接件,一個較薄光孔,一個較厚螺紋孔,用于常拆時,5-2 螺紋聯(lián)接的類型（螺釘聯(lián)接）,5-2 螺紋聯(lián)接的類型,三.螺釘聯(lián)接,兩被聯(lián)接件,一個較薄光孔,一個較厚螺紋孔,用于不常拆時,5-2 螺紋聯(lián)接的類型（緊定螺釘聯(lián)接）,5-2 螺紋聯(lián)接的類型,四.緊定螺釘聯(lián)接,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,一.預(yù)緊力F0和擰緊力矩T,擰緊后,被聯(lián)接件受壓,螺栓受拉,擰緊的目的,擰緊力矩：T=T1+T20.2F0d,式中：,T1螺紋副中摩擦力矩,T2螺母與支承面間的摩擦力

4、矩,5-3 防松,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,控制T的方法,力矩法,測螺栓變形量,若采用不控制擰緊力矩，則螺栓直徑不宜小于M12。,二. 防松,松動的原因在沖擊、振動或溫度變化大時，螺紋副中摩擦力可能瞬時消失。,防松的根本問題防止螺母與螺栓相對轉(zhuǎn)動。,5-3 防松裝置,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,常見的防松裝置,1.摩擦防松使螺紋副中始終存在不隨外載變化的正壓力。,彈簧墊圈,優(yōu)點：簡單，方便。,缺點：偏載，在沖擊振動下不可靠。,5-3 雙螺母,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,雙螺母,優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，防松可靠。,缺點：尺寸大，不美觀。,橫向鎖緊螺母,5-3 開口銷,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松

5、,2.機械防松利用機械裝置將螺母與螺栓聯(lián)成一體。,開口銷與槽形螺母,工作可靠，裝拆方便，用于有振動的機械上，但銷易斷。,5-3 圓螺母,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,圓螺母與帶翅墊片,工作可靠，常用于滾動軸承的軸向定位。,止動墊圈,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,防松可靠。,5-3 串聯(lián)鋼絲,5-3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,串聯(lián)鋼絲,3.永久防松,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,一.結(jié)構(gòu)設(shè)計,二.受力分析,目的求出受力最大的螺栓，以進(jìn)行單個螺栓強 度計算。,假設(shè)：各螺栓直徑、長度、材料和預(yù)緊力F0相同；,受載后結(jié)合面仍為平面；,螺栓的變形

6、在彈性范圍內(nèi)。,5-4 螺栓組受橫向載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,1.螺栓組受橫向載荷FR,采用普通螺栓,FR,FR,FR,FR,靠結(jié)合面的摩擦平衡外載荷FR，而螺栓僅受預(yù)緊力和力矩作用。,5-4 螺栓組受橫向載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,靠剪切和擠壓平衡外載荷FR,鉸制孔用螺栓,單個螺栓工作載荷：,FR,FR,5-4 螺栓組受扭矩,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,2.螺栓組受轉(zhuǎn)矩T,底板繞中心O轉(zhuǎn)動。,采用普通螺栓,靠結(jié)合面的摩擦力矩平衡外載荷T，而螺栓僅受預(yù)緊力和力矩作用。,5-4 螺栓組受扭矩,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,采用鉸制孔用螺栓,靠剪切、擠壓力矩平衡

7、外載荷T。,變形協(xié)調(diào)條件：,最大工作載荷：,5-4 螺栓組受軸向載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,3.螺栓組受軸向載荷FQ,總載荷FQ：,單個螺栓工作載荷：,注意：只能用普通螺栓，不能用鉸制孔用螺栓。,p,螺栓受預(yù)緊力F0,5-4 螺栓組受傾覆力矩,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,4.螺栓組受傾覆力矩M,1,2,3,4,8,7,6,5,底板繞O-O軸線轉(zhuǎn)動,擰緊后，工作前：,受M后,左側(cè)螺栓被拉緊,軸向力,右側(cè)螺栓被放松,軸向力,變形協(xié)調(diào)條件：,最大工作拉力：,注意：只能用普通螺栓，不能用鉸制孔用螺栓。,5-4 受力分析小結(jié),5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,小結(jié)：,受拉,受剪,5-4

8、 螺栓組受復(fù)合載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,5.螺栓組受復(fù)合載荷作用,1）鉸制孔用螺栓受FR+T,FR,T,5-4 螺栓組受復(fù)合載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,2）普通螺栓,受FR+T,FR,T,螺栓2、3處橫向力最大：,5-4 螺栓組受復(fù)合載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,受FQ+M,FQ,M,工作拉力,5-4 螺栓組受復(fù)合載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,受FR（或T）+FQ,FQ,FR,殘余預(yù)緊力,單個螺栓受的總拉力,工作拉力,5-4 螺栓組受復(fù)合載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,受FR（或T）+M,M,FR,預(yù)緊力,受力最大螺栓的總拉力,工作拉力,5-4 螺栓組受復(fù)合載荷,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,受FR（或T）+FQ+M,FQ+M,FR,受力最大螺栓的總拉力,工作拉力,殘余預(yù)緊力,5-4 螺栓組受力分析步驟,5-4 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析,螺栓組受力