機(jī)械基礎(chǔ)教程全集10章(編輯修改稿)
2025-05-27 03:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 形式有兩種：一種是被聯(lián)接件上的通孔和螺栓桿間留有間隙的普通螺栓聯(lián)接 (圖 101a) ；另一種是螺栓桿與孔是基孔制過渡配合的鉸制孔用螺栓聯(lián)接 (圖 101b)。其中，普通螺栓聯(lián)接中孔的加工精度低，而鉸制孔用螺栓聯(lián)接中的孔需鉸制，加工精度要求較高。 圖 101c 所示為雙頭螺柱聯(lián)接。其特點(diǎn)是被聯(lián)接件之一制有與螺柱相配合的螺紋，另一被聯(lián)接件則為通孔。這種聯(lián)接適用于被聯(lián)接件之一太厚而不便于加工通孔并需經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合。 圖 101d 所示為螺釘聯(lián)接。其特點(diǎn)是不用螺母，螺釘直接擰入被聯(lián)接件的螺孔中。這種聯(lián)接的適用場(chǎng)合與雙頭螺柱聯(lián)接相似，但多用于受力不大，不需經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合。 圖 101e 所示為緊定螺釘聯(lián)接。其特點(diǎn)是螺釘被旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，末端頂住另一被聯(lián)接件的表面或頂入相應(yīng)的坑中，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置。這種聯(lián)接適用于固定兩零件的相對(duì)位置，并可傳遞不大的力和轉(zhuǎn)矩。 在機(jī)械制造中常見的螺紋聯(lián)接件有：螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈等。 這些零件的結(jié)構(gòu)和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用。螺紋聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用情況參見表 101。 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，螺紋聯(lián)接件分為三個(gè)精度等級(jí)，其代號(hào)為 A、 B 、C 級(jí)。 A 級(jí)精度最高，用于要求配合精確、防止振動(dòng)等重要零件的聯(lián)接； B 級(jí)精度多用于受載較大且經(jīng)常裝拆、調(diào)整或承受變載的聯(lián)接；C級(jí)精度多用于一般的螺紋聯(lián)接。 螺紋聯(lián)接件的常用材料為 Q215A、 Q235A、 10鋼、 35鋼和 45鋼，對(duì)于重要和特殊用途的螺紋聯(lián)接件，可采用 15Cr、 40Cr等力學(xué)性能較高的合金鋼。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，大多數(shù)螺紋聯(lián)接在安裝時(shí)都需要預(yù)緊。被聯(lián)接件在工作前因預(yù)緊所受到的力，稱為預(yù)緊力。預(yù)緊可以增強(qiáng)聯(lián)接的剛性、緊密性和可靠性，防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。 對(duì)于普通場(chǎng)合使用的螺紋聯(lián)接，為了保證聯(lián)接所需的預(yù)緊力，同時(shí)又不使螺紋聯(lián)接件過載，通常由工人用普通扳手憑經(jīng)驗(yàn)決定。對(duì)重要場(chǎng)合，如氣缸蓋、管路凸緣等緊密性要求較高的螺紋聯(lián)接，預(yù)緊時(shí)應(yīng)控制預(yù)緊力。 控制預(yù)緊力的方法很多，通常是借助測(cè)力矩扳手 (圖 102a)或定力矩扳手 (圖 102b)，利用控制擰緊力矩的方法來控制預(yù)緊力的大小。測(cè)力矩扳手的工作原理是根據(jù)扳手上的彈性元件 1，在擰緊力的作用下所產(chǎn)生的彈性變形來指示擰緊力矩的大小。為方便計(jì)量，可將指示刻度 2直接以力矩值標(biāo)出。定力矩扳手的工作原理是當(dāng)擰緊力矩超過規(guī)定值時(shí)，彈簧 3被壓縮，扳手卡盤 1與圓柱銷 2之間打滑，如果繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，卡盤即不再回轉(zhuǎn)。擰緊力矩的大小可利用螺釘4調(diào)整彈簧壓力來加以控制。 考慮到由于摩擦因數(shù)不穩(wěn)定和加在扳手上的力有時(shí)難于準(zhǔn)確控制，可能使螺栓擰得過緊，甚至擰斷，因此，對(duì)于重要聯(lián)接不宜采用直徑小于 M12～ M16mm的螺栓，并應(yīng)在裝配圖上注明擰緊的要求。 聯(lián)接用螺紋聯(lián)接件，一般采用粗牙普通螺紋。由于其導(dǎo)程角 γ 小于摩擦副的當(dāng)量摩擦角 ρ v(一般 γ ＝ 176?！?176。 )，從而保證了螺紋聯(lián)接的自鎖性。此外，螺母和螺栓頭部等支承面處的摩擦也有防松作用，因此在靜載荷作用下，聯(lián)接一般不會(huì)自動(dòng)松脫。但在沖擊、振動(dòng)、變載荷作用下，或當(dāng)溫度變化很大時(shí)，螺紋中的摩擦阻力可能瞬間消失或減小，這種現(xiàn)象多次重復(fù)出現(xiàn)就會(huì)使聯(lián)接逐漸松脫，甚至?xí)饑?yán)重事故。因此，在設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接時(shí)必須考慮防松措施。 常用的防松方法見表 102。 一般情況下，大多數(shù)螺栓都是成組使用的，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意合理地布置各個(gè)螺栓的位置，全面考慮受力、裝拆、加工、強(qiáng)度等方面因素。 在布置螺栓位置時(shí)，各螺栓間及螺栓中心線與機(jī)體壁之間應(yīng)留有足夠的扳手空間，以便于裝拆，如圖 103所示，其中尺寸 A、 B、 C、 D、E見有關(guān)手冊(cè)。 圖 103 扳手空間 螺栓組的布置應(yīng)遵循下列原則： 1)螺栓組的布置應(yīng)力求對(duì)稱、均勻。通常將結(jié)合面設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀 (圖 104)，以便于加工，并應(yīng)使螺栓組的對(duì)稱中心與接合面的形心重合，以保證接合面受力比較均勻。 2)對(duì)承受彎矩或轉(zhuǎn)矩的螺栓組聯(lián)接，應(yīng)盡量將螺栓布置在靠近接合面的邊緣，以便充分和均衡地利用各個(gè)螺栓的承載能力 (圖 104c、 d)。如果聯(lián)接在受軸向載荷的同時(shí)還受到較大的橫向載荷，則可采用套筒、銷、鍵等零件來分擔(dān)橫向載荷 (圖 105)，以減小螺栓的預(yù)緊力和結(jié)構(gòu)尺寸。 3)螺栓數(shù)目應(yīng)取為 6等易于分度的數(shù)目，以便加工 (圖 104)。 4)同一組螺栓應(yīng)采用同一種材料和相同的公稱尺寸。 為避免螺栓受彎曲應(yīng)力，螺栓與螺母的支承面通常應(yīng)加工平整。為減少加工面，其結(jié)構(gòu)?？勺龀赏古_(tái)、魚眼坑 (圖 106a、 b)。加工或安裝時(shí)，還
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