机械设计(螺纹联接)

一、蜗杆蜗轮机构的分类1、按蜗杆形状分：圆柱蜗杆机构环面蜗杆机构锥蜗杆机构2、按蜗杆齿廓曲线的形状阿基米德圆柱蜗杆渐开线圆柱蜗杆延伸渐开线蜗杆锥面包络圆柱蜗杆3、按刀具加工位置分阿基米德蜗杆法向直廓蜗杆渐开线蜗杆蜗杆传动复习切向力：主动轮上与啮合点线速度方向相反，从动轮上则相同；径向力：指向各自轮心轴向力：与切向力相反，主动轮用左右手法则判断212121atrrtaFFFFFF第10章连接学习目标：熟悉机器联接中常用的各种联接件的结构、类型、性能和应用场合，掌握设计理论和选用方法。联接的分类动联接：静联接：机器工作时，零部件之间可以有相对运动。例如：机械原理中，各种运动副之间的联接。在机器工作中，不允许零部件之间存在相对运动的联接。静联接可拆联接：不须毁坏联接中的任何一个零件就可拆开的联接。例如：螺纹联接、键联接。不可拆联接：至少毁坏联接中的一部分才能拆开的联接。例如：铆接、焊接等。过盈联接联接一.螺纹联接的基本类型1.螺栓联接：普通螺栓联接：应用广泛铰制孔用螺栓联接2.螺钉联接：被联接件之一较厚,不常拆卸3.双头螺柱联接：被联接件之一较厚,常拆卸4.紧定螺钉联接：传递较小载荷其它：地脚螺栓联接；吊环螺栓联接；T型槽螺栓联接§10-4螺纹联接的类型1.普通螺栓联接1.铰制孔用螺栓联接2.双头螺柱联接3.螺钉联接螺钉联接螺钉拧入深度H:钢或青铜H≈d铸铁H=(1.25∽1.5)d铝合金H=(1.5∽2.5)d4.紧定螺钉联接地脚螺栓联接吊环螺栓联接T形槽螺栓联接§10—5螺纹联接的预紧和防松一、预紧预紧力QP——预先轴向作用力（拉力）（一）预紧目的1.提高联接的紧密性2.防止联接松动3.提高联接件强度螺纹联接：松联接——在装配时不拧紧，只承受外载时才受到力的作用紧联接——在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力QP（二）控制预紧力的方法1.控制应力或应变2.控制拧紧力矩3.控制拧紧力臂预紧过紧——拧紧力QP过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度过松——拧紧力QP过小，工作不可靠控制应力或应变应变片控制拧紧力矩测力矩扳手定力矩扳手控制拧紧力臂二、螺纹联接的防松1、防松目的实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故2、防松原理消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。3、防松的方法摩擦防松机械防松其它：破坏螺纹副关系（铆冲；粘接）1.摩擦防松弹簧垫圈防松1.摩擦防松自锁螺母防松1.摩擦防松对顶螺母防松2.机械防松开口销+开槽螺母防松螺栓装配图开槽螺母开口销2.机械防松止动垫片防松2.机械防松止动垫片防松2.机械防松串联钢丝防松正确错误3.其它破坏螺纹副关系防松§10-6螺栓联接的强度计算普通螺栓主要为螺杆部分发生断裂受剪螺栓主要为压溃和剪切失效分析§10-6螺栓联接的强度计算松螺栓螺杆受拉普通螺栓螺杆受拉受横向工作载荷紧螺栓铰制孔用螺栓剪切+挤压受轴向工作载荷螺杆受拉（一）松螺栓联接的强度计算1.受载荷形式——轴向拉伸（工作拉力F）2.失效形式——螺栓拉断（静、疲劳）（一）松螺栓联接设计3.设计准则——保证螺栓拉伸强度4.强度条件：σ≤[σ]5.设计计算方法：校核式设计式214dF][41Fd拉应力剪应力近似处理16)(2312dtgdQvp421dQp5.0(二）紧螺栓联接的强度计算应力合成：强度条件：设计公式：σ3.1)σ5.0(3στ3σσ2222ca][43.121dQpca][43.11pQd1）普通螺栓联接受力平衡条件或m——接合面数；C——防滑系数取1.1~1.3Z——螺栓个数CFmzQfpmfzCFQp1、受横向工作载荷作用2）铰制孔用螺栓预紧力很小，强度计算时可不考虑；失效形式：侧面压溃及螺栓剪切1、受横向工作载荷作用2）铰制孔用螺栓挤压强度条件：剪切强度条件：式中螺栓与孔壁挤压面最小高度；许用应力ppLdF][min0][420dF,minpL1、受横向工作载荷作用2、受轴向工作载荷作用分析受力和变形关系Q==QP+F受力和变形关系受力和变形关系螺栓总垃力FQQp'螺栓拉伸强度条件：设计公式：][43.121dQca][3.141Qd螺栓总拉力：FQQp'图示螺栓联接中，采用两个M16（小径，中径）普通螺栓联接，接合面间摩擦系数f=0.12，设螺栓的许用应力[σ]=150Mpa，若考虑摩擦传力的可靠性系数C=1.2，试计算该联接允许传递的静载荷FR。解：由强度条件计算螺栓预紧力答：该螺栓联接允许传递的最大横向载荷6934.832N。NFMPFdFaaaa08.17337150][835.1314.33.144/3.1221NFFzmfCFFRRRa832.693412.0222.1一.螺纹联接的基本类型1.螺栓联接：普通螺栓联接：应用广泛铰制孔用螺栓联接2.螺钉联接：被联接件之一较厚,不常拆卸3.双头螺栓联接：被联接件之一较厚,常拆卸4.紧定螺钉联接：传递较小载荷其它：地脚螺栓联接；吊环螺栓联接；T型槽螺栓联接复习：螺纹联接的类型复习：螺栓联接的强度计算松螺栓螺杆受拉普通螺栓螺杆受拉受横向工作载荷紧螺栓铰制孔用螺栓剪切+挤压受轴向工作载荷螺杆受拉214dF][43.121dQpcappLdF][min0][420dF][43.121dQcaFQQp'mzfCFQp如图所示的螺栓组联接中，已知横向外载荷F=10KN，螺栓材料的许用应力[σ]=150Mpa，被联接件接合面间的摩擦系数f=0.12，螺栓最小直径d1=20mm，试校核螺栓强度。作业