1、第7章 螺纹连 接,目录,第一节 螺纹连接的基本知识,第二节 螺纹连接的预紧和防松,第三节单个螺栓连接的强度计算,下一页,退出,总目录,第四节 螺栓组连接的设计计算和实例分析,第五节 提高螺栓连接强度的措施,连接,可拆连接,不可拆连接,连接,7.1 螺纹连接的基本知识,一、螺纹的类型,牙型,三角螺纹,梯形螺纹,矩形螺纹,锯齿形螺纹,一、螺纹的类型,三角螺纹,梯形螺纹,一、螺纹的类型,矩形螺纹,锯齿形螺纹,一、螺纹的类型,旋向,左旋,右旋,一、螺纹的类型,螺旋线的数目n,单线,双线,二、螺纹的主要参数,大径,中径,小径,螺距,升角,牙型角,Ph,导程,升角,导程Ph,Ph,Ph,导程,导程与螺距
2、的关系： Ph=nP,P,三角螺纹,三、常用螺纹的特点和应用,（普通螺纹）,管螺纹,锥螺纹,梯形螺纹,矩形螺纹,锯齿形螺纹,常用螺纹的特点和应用,三角螺纹,梯形螺纹,=60°,=30°,三、常用螺纹的特点和应用,矩形螺纹,锯齿形螺纹,三、常用螺纹的特点和应用,四、螺纹连接的基本类型, 螺栓联接,四、螺纹连接的基本类型, 螺栓联接,普通螺栓连接受拉螺栓,铰制孔螺栓连接受剪螺栓, 双头螺柱连接, 螺钉连接, 双头螺柱连接,螺纹联接的类型, 螺钉连接,4 紧定螺钉连接,螺纹联接的类型,4 紧定螺钉连接,螺纹联接的类型,标准螺纹联接件,六角头螺栓、六角螺母,双头螺柱,螺钉,螺母,垫
3、圈,7.2 螺纹连接的预紧和防松,一、螺纹连接的预紧,螺纹连接在装配时拧紧，使连接在承受工作载荷之前，预先受到作用力预紧力 F0,定力扳手：当拧紧力矩超过规定值，打滑；调整弹簧压紧力可调整预紧力。,螺纹联接的预紧,螺纹联接的预紧,F0,二、螺纹连接的防松,1)摩擦防松,弹簧垫圈,二、螺纹连接的防松,1.摩擦防松,弹簧垫圈,对顶螺母,1.摩擦防松,弹性锁紧螺母,2.机械防松,开口销与开槽螺母,2.机械防松,止动垫圈,2.机械防松,串联钢丝,3.破坏螺纹副的关系,侧面焊死,粘接法,主要失效形式：,受拉螺栓螺栓杆发生拉断 受剪螺栓螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断,7.3 单个螺栓联接的强
4、度计算,设计准则,保证受拉螺栓的抗拉强度； 保证受剪螺栓联接的挤压强度或螺栓的剪切强度。,单个螺栓联接的强度计算,确定螺纹的小径d1，按标准选大径d,一、受拉螺栓连接,1.松螺栓连接,强度条件：,设计公式：,许用拉应力,一、受拉螺栓连接,2.紧螺栓连接,（1）只受预紧力的紧螺栓联接,拉伸应力：,扭转切应力：,在拧紧时虽是同时承受拉伸和扭转的复合作用，但计算时可按纯拉伸强度计算，并将拉伸应力增大30%来考虑扭转的影响。,根据第四强度理论,2.紧螺栓连接,（1）只受预紧力的紧螺栓联接,强度条件：,设计公式：,（2）承受横向外载荷的紧螺栓联接,不滑移条件：,强度条件：,（2）承受横向外载荷的紧螺栓联
5、接,（3）承受轴向静载荷的紧螺栓联接,螺栓预紧后，力与变形的关系,（3）承受轴向静载荷的紧螺栓联接,螺栓承受工作载荷后，力与变形的关系,（3）承受轴向静载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,未拧紧螺母前：螺栓与被联接件都不受力，没有变形.,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,拧紧螺母后：螺栓受预紧拉力Qp , 伸长量为L，被联接件受 其反作用力，即预紧压力Qp ，压缩量为F。,联接承受工作载荷 F ：螺栓总拉力Q，拉力增量为 Q-QP ，伸长增量为L；被联接件随之放松，其压力减小为残余预紧力 QP', 压力减量为QP QP',压缩减量为F,受预紧力和轴向工作载荷
6、的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,为使联接保持紧密性，应使p' 。有密封性要求的联接，p'(1.51.8)p对于一般联接，工作载荷稳定时p'(.)p工作载荷不稳定时，p'(.1.)p,受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接,a) 受轴向静载荷螺栓的强度计算,2 受剪螺栓联接,2 受剪螺栓联接,受剪螺栓联接提高抗剪切能力措施,八 螺栓联接件的材料及许用应力,螺纹联接件的材料
7、碳素钢：Q215、Q235、35# 、45# 合金钢： 15Cr 、20Cr、40Cr、15MnSi、30CrMnSi 等,螺纹联接性能等级,6 . 8,螺纹联接件的许用应力,表9-2、9-3,六、螺栓组受力分析,1 受轴向载荷的螺栓联接,2 受横向载荷的螺栓联接,1）采用受拉的普通螺栓联接,Qp,Qp,Qp,Qp,2）采用受剪的铰制孔用螺栓,3受扭转力矩的螺栓组联接,1）采用受拉的普通螺栓联接,T,2）采用受剪的铰制孔用螺栓,r1,r2,Fs1,Fs2,1,2,3,4,5,6,7,8,O,T,4 受翻转力矩的螺栓组联接,1.减少螺栓的应力幅,加弹性元件,九、提高螺栓联接强度的措施,加硬垫片,
8、减少螺栓的应力幅,提高螺栓联接强度的措施,1.改善螺纹牙间的载荷分配,悬置螺母、,环槽螺母、,内斜螺母。,改善螺纹牙间的载荷分配,3.减小应力集中的影响,4.避免附加弯曲应力,加沉头座,凸台、,加斜面垫圈、,避免附加弯曲应力,加球面垫圈、,避免附加弯曲应力,采用环腰,避免附加弯曲应力,5.采用合理的制造工艺,螺栓组的结构设计,1. 联接结合面形状应和机器的结构形状相适应。,螺栓组的结构设计,2. 螺栓的布置应使各螺栓受力合理。,螺栓组的结构设计,3. 螺栓的排列应有合理的间距、边距。,螺栓组的结构设计,4. 分布在同一圆周的螺栓数目,宜取偶数,以便在 圆周上钻孔时,分度和划线。在同一圆周的螺栓
9、组中， 螺栓的材料、直径和长度均应相同。,5. 避免螺栓承受偏心载荷。,螺栓间距t0,工程应用,工程应用,机床,工程应用,摩托车,工程应用,飞机机翼,锁紧螺母,工程应用,第二节 螺旋传动,螺旋,传力螺旋,传导螺旋,调整螺旋,传力螺旋,以传递动力为主，要求以较小的力矩转动螺杆（或螺母），使其产生轴向运动和较大的轴向力，用来做起重或加压工作，传力螺旋机构主要是承受很大的轴向力，一般做间歇性工作，每次工作时间较短，工作速度不高，要求自锁。,传导螺旋,以传递运动为主，有时也承受较大的轴向力，常用于机床刀架或工作台的进给机构，传导螺旋机构一般在较长的时间内连续工作，速度较高，因此要求具有较高的传动精度,调整螺旋,用来调整和固定零件的相对位置，如机床、仪器及测试装置中的微调机构。调整螺旋机构不经常转动，一般在空载下调整,镗床调节镗刀进刀量用的调整螺旋机构,调整螺旋,用于车辆联接的调整螺旋机构,再见,上一页,分目录,
