【正文】 湘潭大學(xué)專用 第 10章 聯(lián) 接 167。 10－ 1 螺紋參數(shù) 167。 10－ 2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖 167。 10－ 3 機(jī)械制造常用螺紋 167。 10－ 4 螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋緊固件 167。 10－ 5 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 167。 10－ 6 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 167。 10－ 7 螺栓的材料和許用應(yīng)力 167。 10－ 8 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施 167。 10－ 9 螺旋傳動(dòng) 167。 10－ 10 滾動(dòng)螺旋簡(jiǎn)介 167。 10－ 11 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接 167。 10－ 12 銷聯(lián)接 湘潭大學(xué)專用 一 、 螺紋的形成 167。 10－ 1 螺紋參數(shù) d2 螺旋線 一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上 ， 一邊繞軸線等速旋轉(zhuǎn) ， 同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)的軌跡 。 螺紋 一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng) ， 運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖形通過圓柱體的軸線 ， 就得到螺紋 。 螺紋 湘潭大學(xué)專用 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 湘潭大學(xué)專用 螺紋的牙型 矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋 15186。 30186。 3186。 30186。 湘潭大學(xué)專用 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 湘潭大學(xué)專用 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 一般 : n ≤ 4 雙線螺紋 單線螺紋 P S S = 2P P S P S =P n線螺紋 : S = n P(3)中徑 d2 也是一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。 β d1 d2 d (1)大徑 d 與外螺紋牙頂 (或內(nèi)螺紋牙底 )相重合的假想圓柱體的直徑。 (2) 小徑 d1 與外螺紋牙底 (或內(nèi)螺紋牙頂 )相重合的假想圓柱體的直徑。 (4) 螺距 P 相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。 (5) 導(dǎo)程 S (6) 螺紋升角 ψ 中徑 d2圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角 (7)牙型角 α 軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角。牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。 tgψ= πd2 nP 牙側(cè)角 β α β ψ π d2 S ψ S = nP 同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距 P 二 、 螺紋的主要幾何參數(shù) S P P/2 P/2 湘潭大學(xué)專用 Fn FR v 一 、 矩形螺紋 β= 0186。 167。 10－ 2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖 展開中徑 d2 圓柱面得一斜面 . F π d2 S 螺旋副在軸向載荷 Fa作用下相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可看作在中徑的水平力 F推動(dòng)滑塊 (重物 )沿螺紋運(yùn)動(dòng) F 水平推力 Fn 法向反力 Fa 軸向載荷 F’=f Fn 摩擦力 f 摩擦系數(shù) ρ 摩擦角 d2 F Fa F F’ ρ Fa 螺紋的擰松 螺母在 F和 Fa的聯(lián)合作用下 ， 順著 Fa等速向下運(yùn)動(dòng) 。 螺紋的擰緊 螺母在 F和 Fa的聯(lián)合作用下 ， 逆著 Fa等速向上運(yùn)動(dòng) 。 FR 總反力 v 湘潭大學(xué)專用 Fn FR v F π d2 S 滑塊在 F、 FR 、 Fa三力作用下處于平衡狀態(tài) d2 F Fa F F’ ρ ψ ψ Fa 作力多邊形 得： F=Fatg(ψ +ρ ) 驅(qū)動(dòng)力矩： Fa F FR ψ+ρ )(2 2 ?? ?? tgFd a22dFT ? 列出力平衡方程： FR + Fa +F =0 ∠ FRFa = ψ +ρ FR =(1 + f ) Fn ψ +ρ Fa 為阻力 ， F為驅(qū)動(dòng)力 ， 摩擦力 F’沿斜面朝下 。 當(dāng)螺紋擰緊 (滑塊上升 )時(shí)： FR = Fn +F’ 湘潭大學(xué)專用 ψ ρ ψ F Fa Fa 為驅(qū)動(dòng)力 ， F成為阻力 ， 摩擦力 F’沿斜面朝上 。 ψ ρ FR v FR Fa 當(dāng) 螺紋擰松 (滑塊下滑 )時(shí)： ∠ FRFa = ψ ρ 滑塊在 F、 FR 、 Fa三力作用下處于平衡狀態(tài) 作力多邊形可得： F=Fatg(ψ ρ ) 驅(qū)動(dòng)力矩： 22dFT ? )(22 ?? ?? tgFdad2 F Fa F Fn F’ ψ ρ 列出力平衡方程： FR + Fa +F =0 F 湘潭大學(xué)專用 )(2 2 ?? ?? tgFdT a若 ψ ρ ， 則 T為正值 ， 其方向與螺 母運(yùn)動(dòng)方向相反 ， 是阻力； 若 ψ ≤ ρ ， 則 T為負(fù)值 ， 方向相反 ，其方向與預(yù)先假定的方向相反 ， 而與螺母運(yùn)動(dòng)方向相同 ， 成為放松螺母所需外加的驅(qū)動(dòng)力矩 。 提問：當(dāng) ψ ≤ ρ 時(shí)，若沒有力矩 T，螺母在 Fa的作用下會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？ 不會(huì)！ 這種現(xiàn)象稱為自鎖。 T d2 Fa F F F F T 湘潭大學(xué)專用 螺母 α 螺桿 軸線 軸線 螺桿 螺母 Fn Fa 二 、 非矩形螺紋 β≠ 0186。 矩形螺紋忽略升角的影響時(shí)有： Fn=Fa 當(dāng) β≠ 0186。 時(shí)，摩擦力為： nFfF ??39。aFf ???c o saFf ?? 39。39。c o s39。 ?? tgff ??摩擦系數(shù)為 f 的非矩形螺紋所產(chǎn)生的摩擦力與摩擦系數(shù)為 f ’ ，的矩形螺紋所產(chǎn)生的摩擦力相當(dāng)。 稱 ρ’ 為當(dāng)量摩擦角 Fa β β Fn Fa 故稱 f ’ 為當(dāng)量摩擦系數(shù)。 湘潭大學(xué)專用 引入?yún)?shù) f ’和 ρ’ 就可象矩形螺紋那樣對(duì)非矩形螺紋進(jìn)行力的分析。 滑塊上升： )39。(2:)39。(:2 ????????tgFdTtgFFaa驅(qū)動(dòng)力矩水平推力 滑塊下降： )39。(2)39。(2 ????????tgFdTtgFFaa非矩形 螺旋的自鎖條件： ψ ≤ ρ ’ 對(duì)于聯(lián)接螺紋必須滿足自鎖條件 湘潭大學(xué)專用 0? 10? 20? 30? 40? 50? 20 40 60 80 100 效率 η% 定義螺旋副的效率為有效功與輸入功之比： TSF a??2?239。 )( dStgFFaa??????當(dāng) ρ ’一定時(shí)，效率只是螺紋升角的函數(shù)，由此可以繪出效率曲線 . 當(dāng) ρ ’一定時(shí)，在 ψ =45?ρ ’/2 處效率曲線有極大值。 對(duì)于傳動(dòng)螺旋，一般取： 對(duì)于聯(lián)接螺紋，必須?。? 升角過大 , 制造困難，且效率增高也不明顯。 ψ ≤ ρ ’ = ? ρ ’ ψ 螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，有效功為 FaS, 輸入功為 2π T。 f ’ =tgρ ’ = 自鎖極限 ≤ 25? 緊固螺紋區(qū) )( 39。?????tgtg湘潭大學(xué)專用 167。 10－ 3 機(jī)械制造常用螺紋 三角形 螺紋 普通 螺紋 α = 60? 管 螺紋 α = 55? 普通螺紋以大徑 d為公稱直徑，同一公稱直徑可以有多種螺距，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋