【正文】 接，在擰緊時(shí)，雖然同時(shí)承受拉伸和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用，但在計(jì)算時(shí)，可以只考慮拉伸強(qiáng)度計(jì)算，并將預(yù)緊力增大 30%來(lái)考慮扭轉(zhuǎn)的影響。 一、松螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算 強(qiáng)度條件 21[]π /4Fd ?≤式中 d1 — 螺紋小徑 mm ， [σ ] — 許用應(yīng)力 二、緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算 F F 力除以面積 設(shè)計(jì)公式 14π []Fd?≥裝配時(shí)需要擰緊，在工作狀態(tài)下可能還需要補(bǔ)充擰緊。采用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，這些部分都不需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 機(jī)械設(shè)計(jì) 開(kāi)口銷與六 角開(kāi)槽螺母 串聯(lián)鋼絲 2. 采用專門防松元件防松 圓螺母用止動(dòng)墊圈 潘存云教授研制 止動(dòng)墊圈 潘存云教授研制 潘存云教授研制 機(jī)械設(shè)計(jì) 沖點(diǎn)防松法 3. 其它方法防松 1～ 用沖頭沖 2至 3點(diǎn) 粘合法防松 涂粘合劑 機(jī)械設(shè)計(jì) 167。 防松的方法 1. 利用附加摩擦力防松 彈簧墊圈 對(duì)頂螺母 167。但在沖擊、振動(dòng)和變載條件下，預(yù)緊力可能在某一瞬時(shí)消失，連接仍有可能松動(dòng)而失效。 F 定力矩扳手 通常螺紋連接擰緊是憑工人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定的，重要螺栓則必須預(yù)緊力進(jìn)行精確控制。高溫下的螺栓連接，由于溫度變形差異等，也可能發(fā)生松脫現(xiàn)象（如高壓鍋），因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮防松。 無(wú)潤(rùn)滑時(shí)取 fc = rf —— 支撐面摩擦半徑 P69 簡(jiǎn)化公式 適用于 M10M64的粗牙螺紋， f’=, fc=, T ≈ F0 d 總力矩 Fa d0 d T 機(jī)械設(shè)計(jì) 測(cè)力矩扳手 預(yù)緊力控制方法 : 連接用三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變化不大時(shí)，不會(huì)自動(dòng)松脫。對(duì)于重要的螺紋連接，應(yīng)控制其預(yù)緊力，因?yàn)轭A(yù)緊力的大小對(duì)螺紋連接的可靠性，強(qiáng)度和密封均有很大影響。 預(yù)緊力的確定原則 ： 擰緊后螺紋連接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超過(guò)其材料的屈服極限 ss的 80%。 5－ 3 螺紋連接的預(yù)緊 預(yù)緊力： 大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí)都需要擰緊，使之在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。 國(guó)標(biāo)羅列有 ６０ 余種不同結(jié)構(gòu)的螺母 螺母 六角螺母 六角扁螺母 六角厚螺母 圓螺母 機(jī)械設(shè)計(jì) 潘存云教授研制 其它螺母： 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 潘存云教授研制 機(jī)械設(shè)計(jì) 墊圈 平墊圈 薄平墊圈 A型平墊圈 B型平墊圈 斜墊圈 彈簧墊圈 圓螺母用止動(dòng)墊圈 作用 ：增加支撐面積以減小壓強(qiáng)，避免擰緊螺母擦傷表面、防松。 機(jī)械設(shè)計(jì) 二、 螺紋緊固件 螺栓 螺栓的結(jié)構(gòu)形式 L L0 d 六角頭 L d L0 小六角頭 機(jī)械設(shè)計(jì) d L0 L1 L L1 —— 座端長(zhǎng)度 L0 —— 螺母端長(zhǎng)度 雙頭螺柱 機(jī)械設(shè)計(jì) 末端結(jié)構(gòu) 頭部結(jié)構(gòu) 螺釘、緊定螺釘 機(jī)械設(shè)計(jì) 潘存云教授研制 地腳螺栓 起吊螺釘 專用螺紋連接 T 型螺栓 機(jī)械設(shè)計(jì) 用于經(jīng)常拆裝易磨損之處。 參數(shù) l1 、 e、 a與螺栓相同 l 1 H H1 H1 H 2 螺釘連接 用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省了螺母，不宜經(jīng)常拆裝，以免損壞螺孔而修復(fù)困難。 鑄鐵 H=(～ )d 鋁合金 H=(～ )d 螺紋孔深度 H1=H+(2～ )P。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 d d 孔與螺桿之間留有間隙 普通螺栓 機(jī)械設(shè)計(jì) 潘存云教授研制 座端擰入深度 H， 當(dāng)螺孔材料為： a e 雙頭螺柱連接 連接件厚，允許拆裝。 螺紋伸出長(zhǎng)度 a=(～ )d 。 沖擊載荷或彎曲載荷 l1≥ d 。 鉸制孔用螺栓 靜載荷 l1=(～ )d 。與普通螺紋不同 55 ? 55 ? 非螺紋密封的管螺紋 d d2 d1 P φ 2φ 機(jī)械設(shè)計(jì) 167。 粗牙普通螺紋、細(xì)牙普通螺紋和梯形螺紋的基本尺寸見(jiàn)后續(xù)各表（或查閱相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）。 β= 15186。鋸齒形螺紋的效率比矩形螺紋高，但只適合單向傳動(dòng)。 為了減少摩擦和提高效率，這兩種螺紋的牙側(cè)角β 比三角形螺紋的要小得多。 3186。 應(yīng)用： 薄壁零件、受動(dòng)載荷的連接和微調(diào)機(jī)構(gòu)。 60? 粗牙螺紋應(yīng)用最廣。 牙側(cè)角 β α β π d2 S (8)接觸高度 h 內(nèi)外螺紋旋合后，接觸面的徑向高度。 (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 tanψ = π d2 nP 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 h 機(jī)械設(shè)計(jì) ψ β (7)牙型角 α 軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角。 (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。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。 30186。 30186。 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(guò)圓柱體的軸線 ， 就得到螺紋 。 聯(lián)接的類型： 螺紋聯(lián)接 鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接 彈性環(huán)聯(lián)接等 鉚接 焊接 粘接 聯(lián)接 可拆 聯(lián)接 不可拆 聯(lián)接 過(guò)盈聯(lián)接 （介于兩者之間） 機(jī)械設(shè)計(jì) 一 、 螺紋的形成 167。 例如：運(yùn)動(dòng)副。 機(jī)械零件之間的聯(lián)接分為： 被聯(lián)接件之間相互完全固定。 5－ 0 引言 機(jī)械設(shè)計(jì) 167。 5－ 4 螺紋連接的防松 167。 5－ 8 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施 167。 5－ 5 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算 167。 5－ 2 螺紋連接的類型及標(biāo)準(zhǔn)連接件 167。機(jī)械設(shè)計(jì) 第 5章 螺紋連接和螺旋傳動(dòng) 167。 5－ 1 螺紋 167。 5－ 3 螺紋連接的預(yù)緊 167。 5－ 7 螺栓的材料和許用應(yīng)力 167。 5－ 9 螺旋傳動(dòng) 167。 5－ 6 螺栓組連接的設(shè)計(jì) 167。 50 引 言 由于使用、結(jié)構(gòu)、制造、裝配、運(yùn)輸?shù)确矫娴脑颍瑱C(jī)器中很多零件需要彼此聯(lián)接。 （形鎖合、摩擦鎖合、材料鎖合） 被聯(lián)接件之間能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 靜聯(lián)接： 動(dòng)聯(lián)接： 本課程介紹的聯(lián)接主要是 靜聯(lián)接 。 5－ 1 螺 紋 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 機(jī)械設(shè)計(jì) 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 機(jī)械設(shè)計(jì) 螺紋的牙型 矩形螺紋 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋 15186。 3186。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 機(jī)械設(shè)計(jì) 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 機(jī)械設(shè)計(jì) 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 P S S=2P P S P S=P n線螺紋 :S = n 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。 (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。牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。 螺紋的精度等級(jí) : A級(jí) B級(jí) C級(jí) 公差小，精度最高，用于配合精確，防振動(dòng)等場(chǎng)合 受載較大且經(jīng)常拆卸，調(diào)整或承受變載荷的連接 用于一般連接，最常用 機(jī)械設(shè)計(jì) 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，其余的統(tǒng)稱為細(xì)牙螺紋。 細(xì)牙螺紋的優(yōu)點(diǎn) ：升角小、小徑大、自鎖性好、強(qiáng)度高 缺點(diǎn)： 不耐磨，易滑扣。 P d 粗牙 d P 細(xì)牙 d P 細(xì)牙 機(jī)械設(shè)計(jì) 梯形螺紋： 梯 形 鋸齒形 30186。 30186。用于剖分螺母時(shí)，梯形螺紋可消除因摩擦而產(chǎn)生的間隙，應(yīng)用較廣。 鋸齒形螺紋 : 常用于傳動(dòng)。 β= 3186。 螺紋的基本尺寸： 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 直徑與螺距、粗牙普通螺紋基本尺寸 mm H= d2= d1= D d1—— 內(nèi)、外螺紋小徑 D d2—— 內(nèi)、外螺紋中徑 D、 d —— 內(nèi)、外螺紋大徑 P—— 螺距 標(biāo)記示例： M24(粗牙普通螺紋、直徑 2螺距 3) M24 (細(xì)牙普通螺紋 ,直徑 24,螺距 ) P P/8 P/8 P/8 H/4 D d D 2 d 2 D 1 d 1 P/2 P/4 30? 60? 90? 機(jī)械設(shè)計(jì) 3 公稱直徑（大徑） 粗 牙 細(xì) 牙 D