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1、第七章螺纹连接和螺旋传动第1页，本讲稿共31页目标规划v知识目标1.基本了解：螺纹连接的类型及应用 螺旋传动的类型、特点与应用 2.重点掌握：螺纹连接的预紧与防松措施；螺纹连接的强度计算 提高连接强度的措施v技能目标螺纹连接的装配与防松第2页，本讲稿共31页穿针引线螺纹连接与螺旋传动螺纹连接的基本知识螺纹连接的强度计算螺纹的类型螺纹的主要参数螺纹连接的预紧螺纹连接的防松螺栓连接的失效形式和设计准则螺纹连接的预紧和防松螺栓连接的强度计算紧螺栓连接螺纹连接件的材料和许用应力提高螺纹连接强度的措施螺旋传动简介常用螺纹的类型和特点螺纹连接的基本类型标准螺纹连接件改善螺纹牙间的载荷分布降低影响螺栓疲劳强
2、度的应力幅减少应力集中避免或减少附加应力螺旋传动的类型和特点螺旋传动的结构与材料滚动螺旋简介第3页，本讲稿共31页第一节 螺纹连接的基本知识一、螺纹的类型按牙型分三角形螺纹用于连接，其余多用于传动第4页，本讲稿共31页按螺旋线绕行方向分为左旋和右旋按螺旋线数目，分为单线螺纹和双向螺纹第5页，本讲稿共31页二、螺纹的主要参数1.1.大径大径d(D)d(D)：公称直径；公称直径；2.2.小径小径d d1 1(D(D1 1)：强度计算直径；强度计算直径；3.3.中径中径d d2 2(D(D2 2)：螺纹配合直径；螺纹配合直径；5.5.螺距螺距P P：相邻相邻两牙中径线上对应点轴向距离；两牙中径线上对
3、应点轴向距离；6.6.导程导程S S：同一条螺旋线上相邻两牙中径线对应点之距同一条螺旋线上相邻两牙中径线对应点之距7.7.导程角导程角：螺旋线切线与垂直于螺纹轴线平面间夹角螺旋线切线与垂直于螺纹轴线平面间夹角8.牙型角牙型角：螺纹牙型相邻两侧边的夹角螺纹牙型相邻两侧边的夹角4.4.线数线数n n：螺旋线数目螺旋线数目牙侧角牙侧角：牙型侧边与轴线垂线间的夹角牙型侧边与轴线垂线间的夹角第6页，本讲稿共31页三、螺纹的类型和特点普通螺纹管螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹1.普通螺纹：2.管螺纹：3.矩形螺纹：4.梯形螺纹：牙型角60，粗牙用于一般连接，细牙自锁性好，可用于微调机构。圆柱管螺纹和圆锥管螺
4、纹，英制细牙螺纹，公称直径为内径，牙型角为55，螺纹连接后，保证紧密旋合，防止泄露，用于管路连接牙型角0，传动效率高，但螺旋副磨损后，间隙难以修复和补偿。牙型角30，传动效率低于矩形螺纹，工艺性好，压根强度高，对中性好。梯形螺纹是常用的传动螺纹。5.锯齿形螺纹：工作面牙型斜角3，非工作面斜角30。便于对中，传动效率高，牙根强度高，适用于单向载荷的螺旋传动第7页，本讲稿共31页四、螺纹连接的基本类型普通螺栓联接普通螺栓联接铰制孔螺栓联接铰制孔螺栓联接1.螺栓连接第8页，本讲稿共31页2.双头螺柱连接3.螺钉连接第9页，本讲稿共31页4.紧定螺钉连接第10页，本讲稿共31页五、标准螺纹连接件1.六
5、角螺栓2.双头螺柱第11页，本讲稿共31页3.螺钉4.紧定螺钉第12页，本讲稿共31页5.六角螺母6.圆螺母第13页，本讲稿共31页7.垫圈第14页，本讲稿共31页第二节 螺纹连接的预紧和防松一、螺纹连接的预紧装配时要拧紧螺纹，以增强连接的可靠性、紧密性和防松能力。一般普通螺栓连接，预紧力可以凭装配经验控制。较重要普通螺栓连接可用测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力高强度螺栓连接可以用测量螺母转角的方法来控制预紧力对预紧力有精确控制的螺栓连接，可采用测量螺栓伸长量来控制第15页，本讲稿共31页二、螺纹连接的防松 螺栓在静载作用下能自锁，不会自动松脱，但在冲击振动便在和高温时，螺纹副的摩擦力较少，
6、导致螺纹副松动，需要进行防松。1.摩擦防松第16页，本讲稿共31页2.机械防松第17页，本讲稿共31页3.其他防松方式涂粘结剂第18页，本讲稿共31页第三节 螺纹连接强度计算一、螺纹连接的失效形式和设计准则受拉螺栓的主要失效形式是塑性变形和断裂经常拆卸会出现滑扣受剪螺栓的主要实效形式是螺杆被剪断，螺杆或孔壁被压溃设计准则：保证拉伸强度设计准则：足够的剪切强度和挤压强度二、松螺栓强度计算d1螺纹小径第19页，本讲稿共31页三、紧螺栓连接1.仅受预紧力的紧螺栓连接F0螺栓所受的预紧力d1螺纹小径e当量应力第20页，本讲稿共31页2.承受横向载荷的紧螺栓连接F0预紧力FR横向载荷C可靠系数Z螺栓数目
7、m接合面面数f接合面摩擦系数第21页，本讲稿共31页3.受轴向载荷作用的紧螺栓连接F螺栓总的拉伸载荷1 12 2F F0 0F F0 0F FF FF FF FF F0 0F F0 0F F0 0F F0 0F F0 0F F0 0第22页，本讲稿共31页4.受剪螺栓连接挤压强度条件剪切强度条件第23页，本讲稿共31页四、螺栓连接件的材料和许用应力常用材料有碳素钢、合金钢、特种钢、铜合金、铝合金等钢号Q215Q235354540Cr强度极限 335410 375460 530600980屈服极限 185215 205235 315355785第24页，本讲稿共31页第四节 提高螺纹连接强度的措
8、施1.改善螺纹牙间的载荷分布第25页，本讲稿共31页dd0.8d0.7d2.降低影响螺栓疲劳强度的应力幅第26页，本讲稿共31页3.减少应力集中第27页，本讲稿共31页4.避免或减少附加应力凸台沉头孔第28页，本讲稿共31页第五节 螺旋传动简介一、螺旋传动的类型和特点螺旋传动传动螺旋传导螺旋调整螺旋螺旋传动滑动螺旋滚动螺旋静压螺旋第29页，本讲稿共31页二、螺旋传动的结构和材料1.螺母结构1)整体螺母2)组合螺母3)对开螺母传动螺旋通常采用牙型为矩形、梯形或者锯齿形的右旋螺纹2.螺杆结构3.材料1)高精度传动时多选碳素工具钢2)需要较高硬度时，采用铬锰合金或者65Mn3)一般情况采用45、50螺杆螺母铸造锡青铜、铸造铝青铜、耐磨铸铁第30页，本讲稿共31页三、滚动螺旋简介1.滚珠丝杠分类用途分定位滚珠丝杠传动滚珠丝杠循环方式分内循环滚珠丝杠外循环滚珠丝杠2.滚珠丝杠的特点及应用特点：滚动摩擦系数小，传动效率高工作平稳，磨损小寿命长具有自锁性，将直线运动转变为回转结构复杂制造困难应用：车辆转向机构及对运动精度要求高的场合第31页，本讲稿共31页