【正文】 —— 殘余預(yù)緊力 —— 總載 ?m??F?39。 m? m? m變形力 力?F? m F? bF0F0F0FF(c)(b)(a)Qp? bO b? b變形Qp力? m? b變形? mO b? b?? ? 39。m?b?b?????F 0F 0F 0F 0F FFF栓桿 → 拉力增量 02 FF ? 變形增加 Δλ b ??? ????? mb變形協(xié)調(diào)條件 —— (c)(b)(a)Qp? bO b? b變形Qp力? m? b變形? mO b? b?? ? 39。 m? m? m變形力 力?F? m F? bF0FFmbbc CCCFFKFFFFFFF???????????? 00012討論： １） 最不利的情況 )1(02 ?????? Cmb KFFFCC)0(02 ????? Cmb KFFCC２） 最理想的情況 ３）不允許的情況 —— 有縫隙存在 ，漏氣 39。包括：工藝、結(jié)構(gòu)、制造、 Cm↑C b↓ ，適當(dāng)提高 F0等綜合措施 mca) 三、螺紋聯(lián)接件的材料與許用應(yīng)力計(jì)算 材料 強(qiáng)度級別： 1）根據(jù)機(jī)械性能，分級并以數(shù)字表示，此乃強(qiáng)度級別 2）所依據(jù)機(jī)械性能為抗拉強(qiáng)度極限 σB和屈服極限 σS 螺栓級別 : 帶點(diǎn)數(shù)字表示 ， 點(diǎn)前數(shù)字為 = 100/B?點(diǎn)后數(shù)字為 = Bs ?? /10螺母級別 : 100/m in?注意：選擇對螺母的強(qiáng)度級別應(yīng)不低于螺栓材料的強(qiáng)度級別。 2）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取較大的安全系數(shù)。 167。 因此 ， 必須研究螺栓組設(shè)計(jì)和受力分析 。 螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)的順序 —— 選布局、定數(shù)目、力分析、設(shè)計(jì)尺寸 一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 布局要盡量對稱分布，栓組中心與聯(lián)接結(jié)合面形心重合，使受力均勻，利于加工。 合理間距，適當(dāng)邊距，以利用 扳手裝拆 避免偏心載荷作用 a） 被聯(lián)接件支承面不平突起 b） 表面與孔不垂直 c） 鉤頭螺栓聯(lián)接 防偏載措施： a）凸臺； b）凹坑（魚眼坑）； c）斜墊片 二、螺栓組受力分析 目的 —— 求受力最大載荷的螺栓 前提（假設(shè)） ： ①各螺栓材料、尺寸、擰緊力均相同。 ③接合面形心與螺栓組形心重合，受力后其接縫面仍保持平面 受軸向載荷螺栓組聯(lián)接 單個螺栓工作載荷為： F=P/Z P—— 軸向外載 Z—— 螺栓個數(shù) PD39。 受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接 特點(diǎn)：普通螺栓 ， 鉸制孔用螺栓皆可用 ， 外載垂直于螺栓軸線 、 防滑 普 通 螺 栓 —— 受拉伸作用 鉸制孔螺栓 —— 受橫向載荷剪切 、 擠壓作用 。在材料彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。計(jì)算時(shí)只要分別計(jì)算出螺栓組在這些簡單受力狀態(tài)下每個螺栓的工作載荷，然后 按向量疊加 起來， 便得到每個螺栓的總工作載荷 ，再對受力最大的螺栓進(jìn)行 強(qiáng)度計(jì)算 即可。 ② 計(jì)算公式在對稱分布情況下推導(dǎo) ， 但不對稱也可以用 。 總設(shè)計(jì)思路： 螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（布局、數(shù)目） →螺栓組受力分析（載荷類型、狀態(tài)、形式） →求單個螺栓的最大工作載荷（判斷哪個最大） →按最大載荷的單個螺栓設(shè)計(jì)（求 d1— 標(biāo)準(zhǔn)） →全組采用同樣尺寸螺栓（互換的目的） 167。 一、改善螺紋牙間載荷分布不均狀況 Q工作中螺栓牙抗拉伸長，螺母牙受壓縮短，伸與縮的螺距變化差以緊靠支承面處第一圈為最大，應(yīng)變最大，應(yīng)力最大，其余各圈依次遞減，旋合螺紋間的載荷分布如圖所示。 辦法：增加協(xié)調(diào)性，以緩和矛盾 a) 懸置螺母 b) 環(huán)槽螺母 c)內(nèi)斜螺母 d)環(huán)槽內(nèi)斜 10 176。10 176。二、降低螺栓應(yīng)力幅 降低螺栓剛性 ???????abbFC??,則?F2? b 2 ? b 1QpQ2? mQ39。p1F F?F1Q112 bb ?? ?1212 , aaFF ?? ????抗疲勞強(qiáng)度得到提高 ， 可用 豎心桿 、 細(xì)長桿 、 柔性螺栓聯(lián)接 增大被聯(lián)接件剛性 ?????? amm FC ?? , 則? bQpQ2?F2Q39。p1?F1Q1? m 1FF12 mm ?? ?1212 , aaFF ?? ????提高了螺栓聯(lián)接疲勞強(qiáng)度 ， 采用 高硬度墊片或直接擰在鑄鐵上 同時(shí)使 Cb↓,Cm↑同時(shí)適當(dāng)增加 F0 ? b 2? b 1Qp1Qp2?F2Q39。r 2 ≈ d 。1） 加大過渡處圓角 (圖 1) 2） 改用退刀槽 3）卸載槽， (圖 2) 4）卸載過渡結(jié)構(gòu)。 4— 7 螺旋傳動 一、螺旋傳動的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用 應(yīng)用 螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動要求的。 傳動形式： a)螺桿轉(zhuǎn)螺母移 b)螺桿又轉(zhuǎn)又移 （ 螺平固定 ） —— 用得多 c) 螺母轉(zhuǎn)螺桿移 d) 螺母又轉(zhuǎn)又移 （ 螺桿固定 ） —— 用得少 按用途分三類： 1） 傳力螺旋 —— 舉重器 、 千斤頂 、 加壓螺旋 特點(diǎn)：低速 、 間歇工作 ， 傳遞軸向力大 、 自鎖 2） 傳導(dǎo)螺旋 —— 機(jī)床進(jìn)給匯杠 — 傳遞運(yùn)動和動力 特點(diǎn)：速度高 、 連續(xù)工作 、 精度高 3）調(diào)整螺旋 —— 機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工作時(shí)，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。 缺點(diǎn)：不自鎖 ， 需附加自鎖裝置 ， 抗振性差 ， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ，制造工藝要求高 ， 成本較高 。但螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜（需密封），需一穩(wěn)壓供油系統(tǒng)、成本較高。 磨損的影響因素：工作面的比壓 ，螺紋表面質(zhì)量 ， 滑動速度和潤滑狀態(tài) 所以耐磨性計(jì)算主要限制螺紋工作面上比壓 P要求小于材料的許用比壓 ① 當(dāng)速度相同時(shí)，比壓大，磨損量大 ②潤滑油不被擠出，易形成油膜潤滑 耐磨性條件： ][//22PhHdQPhd uQA uQP ???? ??設(shè)計(jì)公式： ][2 PhQPd???自鎖性驗(yàn)算 vdnpar c t gdLar c t g ???? ??? 22螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 螺桿工作時(shí)同時(shí)受軸面壓力（拉力） Q與扭矩 T的作用，截面受拉（壓）應(yīng)力與扭剪應(yīng)力的復(fù)合作用 ∴ 按彎扭復(fù)合強(qiáng)度條件計(jì)算 —— 第四強(qiáng)度理論 ][)()(3 2222 ???? ?????Tca WTAQ螺母的螺紋牙強(qiáng)度計(jì)算 由于螺母材料的強(qiáng)度通常低于螺桿材料的強(qiáng)度，因此螺紋牙受剪和彎曲均在螺母上。 baaQ/u? D? D 2螺紋牙根部危險(xiǎn)剖面的變曲強(qiáng)度條件為： bb uDbQlWM ][62 ??? ???剖面 α α的剪切強(qiáng)度條件為： ][??? ?? Dbu Q螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算 當(dāng)螺桿較細(xì)長且受較大軸向壓力時(shí)，可能會雙向彎曲而失效，螺桿相當(dāng)于細(xì)桿，螺桿所承受的軸向壓力 Q小于其臨界壓力 Qca SCSC nn ??nS—— 螺桿穩(wěn)定許用安全系數(shù) ①傳導(dǎo)螺旋 nS =~；②傳力螺旋 nS =~； ③精密螺桿或水平螺桿 nS 4