【正文】 第 10章 聯(lián)接 第十章 聯(lián)接 (螺紋聯(lián)接 ) 前言 167。 101 螺紋參數(shù) 167。 102 螺旋副的受力分析、效率和自鎖 167。 103 機械制造常用螺紋及標準 167。 104 螺紋聯(lián)接基本類型及螺紋聯(lián)接件 167。 105 螺紋聯(lián)接的預緊和防松 167。 106 螺栓聯(lián)接的強度計算 167。 107 螺栓的材料和許用應力 167。 108 提高螺栓聯(lián)接強度的措施 167。 109 螺旋傳動 第 10章 聯(lián)接 機械零件 (制造單元 ) → 構件 (運動單元 ) → 機構 → 機器 靜聯(lián)接 動聯(lián)接 零件 聯(lián)接 聯(lián)接 機械 靜 聯(lián)接 → 可拆聯(lián)接 →螺紋、鍵、銷 分類 不可拆聯(lián)接 →焊、粘、鉚 機械 動 聯(lián)接 →運動副 (零部件間位置相對變化 ) 前 言 本章只學習 靜連接 中的 可拆卸連接 第 10章 聯(lián)接 前 言 ? 機械靜聯(lián)接是我們本章介紹的主要內(nèi)容，而螺紋聯(lián)接是機械中應用最為廣泛的靜聯(lián)接方式之一，它具有結構簡單、工作可靠、裝拆方便、形式多樣、能滿足各種要求等優(yōu)點。 ? 所以，我們本章主要介紹 螺紋聯(lián)接 ，同時對常用的鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接進行適當?shù)慕榻B。 第 10章 聯(lián)接 167。 101 螺紋參數(shù) 一、螺紋的形成 ： d2 如用一個 平面圖形 沿螺旋線運動 ， 并使平面始終通過圓柱體軸線 ，這樣就構成了螺紋 。 平面圖形形狀可為；三角形 、 矩形 、 梯形 、 鋸齒形等 。 第 10章 聯(lián)接 按牙型： 矩形 、 三角形 、 梯形 、 鋸齒形 二、螺紋的類型 矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋 潘存云教授研制 潘存云教授研制 三角形螺紋 ——聯(lián)接螺紋 矩形 、 梯形 、 鋸齒形螺紋 ——傳動螺紋 第 10章 聯(lián)接 根據(jù)螺旋線繞行方向： ① 以軸線為基準 (外螺紋 ) ② 螺旋線向右升高 →右旋 右旋 左旋 → 判斷方法 旋向 左旋 ——如圖 右旋 ——常用 根據(jù)螺旋線頭數(shù)： → 判斷方法 單頭 → 聯(lián)接 多頭 → 傳動 線數(shù) 第 10章 聯(lián)接 按位置： 外螺紋 ——在圓柱體的外表面形成的螺紋 內(nèi)螺紋 ——在圓柱孔的內(nèi)表面形成的螺紋 外螺紋 內(nèi)螺紋 潘存云教授研制 潘存云教授研制 第 10章 聯(lián)接 螺 內(nèi)螺紋 紋 外螺紋 螺旋副 → 螺紋聯(lián)接 (靜聯(lián)接 → 構件 ) 螺旋傳動 (動聯(lián)接 → 機構 ) 外螺紋 內(nèi)螺紋 第 10章 聯(lián)接 按用途： 聯(lián)接螺紋 傳動螺紋 聯(lián)接螺紋 傳動螺紋 第 10章 聯(lián)接 ? End of 16 第 10章 聯(lián)接 按螺紋的牙型分 螺紋的分類 按螺紋的旋向分 按螺旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分 按螺旋的作用分 按母體形狀分 矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋 右旋螺紋 左旋螺紋 單線螺紋 多線螺紋 外螺紋 內(nèi)螺紋 聯(lián)接螺紋 （靜聯(lián)接） 傳動螺紋 （動聯(lián)接） 圓柱螺紋 圓錐螺紋 第 10章 聯(lián)接 1） 大徑 d(D) ——與外螺紋牙頂 （ 或內(nèi)螺紋牙底 ） 相重合的假想圓柱面直徑 ， 亦稱公稱直徑 （ 選擇螺紋時用 ） 三、螺紋的主要參數(shù) P132 2）小徑 d1(D1) ——與外螺紋牙底 （或內(nèi)螺紋牙頂） 相重合的假想圓柱面直徑 （計算強度時用） 3） 中徑 d2(D2) —— 在軸向剖面內(nèi) 牙厚 與 牙間寬 相等處的假想圓柱面的直徑， d2≈(d+d1)（受力分析時用） 第 10章 聯(lián)接 4）螺距 P ——相鄰兩牙 在 中徑 圓柱面的 母線上 對應兩點間 的軸向距離 5）導程 S ——同一螺旋線上 相鄰兩牙 在 中徑 圓柱面的 母線上對應兩點間的軸向距離 6）線數(shù) n —— 螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造 n≤4 螺距、導程、線數(shù)之間關系： S=nP 第 10章 聯(lián)接 7） 螺紋升角 ψ（ psi/psai） ——中徑 圓柱面上 螺旋線的切線 與 垂直于螺旋 線軸線的平面 的夾角 22//tg S d n P d? ? ???第 10章 聯(lián)接 8）牙型角 α ——螺紋軸向平面內(nèi) 螺紋牙型兩側邊 的夾角 牙側角 β ——螺紋牙的 側邊 與 螺紋軸線垂直平面 的夾角 30 176。 梯形 3176。 30 176。 鋸齒形 矩形 60 176。 普通 α =60 176。 β＝ 30176。 α =30 176。 β＝ 15176。 β工 ＝ 3176。 β非 ＝ 30176。 α =0 176。 β＝ 0176。 普通螺紋 ——牙型角為 60度的三角形米制螺紋 P135 標準螺紋 ——凡是牙型、大徑和螺距符合國家標準的螺紋都稱為 標準螺紋 。除機械制造中常用的標準螺紋外，還有適用于某些特殊行業(yè)的專用螺紋標準，在需要的時候可以查閱有關的設計手冊。 對稱的螺紋 12???第 10章 聯(lián)接 9) 螺紋的工作高度 h ——表示內(nèi)外螺紋沿徑向的 接觸高度 。 第 10章 聯(lián)接 →螺旋副 在 力矩 和 軸向載荷下 的相對運動 2d?S (n p) ?F Fa →將螺旋線沿中徑展開 167。 102 螺旋副的受力分析、效率和自鎖 →滑塊 (重物 )在斜面運動 第 10章 聯(lián)接 分析 : 勻速上升 : ρ Fa F Fn FR Ff ψ Fa F FR ψ +ρ FR與 Fn夾角 → 摩擦角 ρ： tgρ＝ f ＝ Ff /Ｆ n ∴ Ｆ R與 Ｆ a 夾角＝ ψ ＋ ρ →加載 Ｆ a(軸向力 ,自重 ,阻力 ) 作用在螺旋副上的 驅(qū)動力矩： 22 ()addT F F tg ??? ? ? ?(102b) ∴ Ｆ ＝ Ｆ atg(ψ ＋ ρ) (10－ 2a) →合反力 FR ∵ (滑塊 ) 合力＝ 0 →法向反力 Fn(⊥ 斜面 ) →施加水平推力 F（驅(qū)動） →摩擦阻力： f Fn=Ff 一．矩形螺紋 ： (α =0186。) 第 10章 聯(lián)接 →施加 水平支持力 Ｆ (勻速下滑 ) 當 F＝ 0→ F＜ 0→ 自鎖條件 ： 滑塊在斜面運動狀態(tài)不變 作用力 F與假設力的方向相反 →推力 F０ → ψ ρ 即：螺紋升角 摩擦角 22()addT F F tg ??? ? ? ?(103b) ρ Fa F Fn FR Ff ψ Fa F FR ψ ρ ()aF F tg ????→無論Ｆ a多大，滑塊不會自動下滑 →自鎖 2. 當 勻速下降 ： 第 10章 聯(lián)接 →將 ρ→ρ′ (當量摩擦角 ) tgρ′＝ f / cos β = f ′ (104) (當量摩擦系數(shù) ) α (β )↑ ρ′ ↑ → ψ ↑ → 勻速上升： Ｆ＝Ｆ atg(ψ ＋ ρ′) (105a) 勻速下降： Ｆ＝ Fatg(ψ － ρ ′) (106a) 22 ()addT F F tg ?? ?? ? ? ?22()addT F F tg ?? ?? ? ? ?(106b) (105b) 自鎖條件 ： ψ ρ′即：螺紋升角小于當量摩擦角 (107) α β 要自鎖好 → α (β ) ↑ , ψ ↓(單頭 ) 自鎖性 ↑ 自鎖性 ↓ 二．非矩形螺紋 第 10章 聯(lián)接 三 .效率 : 螺母旋轉(zhuǎn)一周所需的 輸入功 為： ； 此時螺母上升一個導程 S，其有效功為： 。 TW ?21 ?SFW a?2)t a n (t a n)t a n (22t a n2 2212????????????????dFdFTSFWWaaa因此螺旋副的效率為： 第 10章 聯(lián)接 將效率公式繪制成曲線 ， 如圖所示 。 可見當 時效率最高 ，但過大的升角使制造困難 。 并且由曲線圖可以看出： 當 之后 ， 效率的增加不明顯 ， 所以通常取 ψ不超過 25186。 ?40???25??第 10章 聯(lián)接 管螺紋 167。 103 機械制造常用螺紋及標準 三角形螺紋 主要有 普通螺紋 和 管螺紋 。前者多用于緊固連接，后者用于管道的緊密連接。 按牙型： 矩形 、 三角形 、 梯形 、 鋸齒形 矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋 15186。 30186。 3186。 30186。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 三角形螺紋 ——聯(lián)接螺紋 矩形 、 梯形 、 鋸齒形螺紋 ——傳動螺紋 167。 103 機械制造常用螺紋及標準 第 10章 聯(lián)接 ? 1）三角形螺紋（普通螺紋） P135 ? 牙型角為 60186。 ，可以分為 粗牙 和 細牙 ，粗牙用于一般聯(lián)接；與粗牙螺紋相比，細牙由于在相同公稱直徑時，螺距小，螺紋深度淺，導程