1、联接综述 一 联接分类 二 联接的类型选择和要求 1 联接的类型选择根据联接的具体工作情况和被联接件的材料 形状 尺寸等 2 联接的基本要求联接牢固 零件强度足够 良好工艺性和经济性 其它要求 螺纹联接 螺纹螺纹联接的类型拧紧与防松单个螺栓的强度计算螺栓组联接的受力分析提高螺纹联接强度的措施螺旋传动 第一节螺纹 一 螺纹形成原理及主要参数 螺旋线 将一倾斜角为 直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线 螺纹 沿着螺旋线做出具有相同剖面的连续凸起和沟槽就是螺纹 外螺纹 内螺纹 主要参数 1 大径d D 2 小径d1 D1 3 中径d2 D2 4 牙型角 5 牙型斜角 6 高度h 7 螺距P 8 导程 s
2、 Ph 10 升角 9 线数n 二 常用螺纹 1 螺纹位置 内螺纹 外螺纹 2 螺纹旋向 左旋螺纹 右旋螺纹 常用 3 螺纹线数 单线 联接 多线 传动 4 螺纹牙形 三角形 矩形 梯形 锯齿形等 粗牙 一般情况下使用 细牙 p小 小 牙浅 自锁性好 但不耐磨 易滑扣 光孔 间隙 方便 不厚 受拉 光孔 过渡 紧凑 不厚 受剪 第二节螺纹联接的类型 拧紧和防松 1 螺栓联接 普通螺栓联接 铰制孔用 一光孔 一螺纹孔一较厚 经常拆卸 一光孔 一螺纹孔一较厚 不经常拆卸 2 螺柱联接 3 螺钉联接 4 紧定螺钉联接 螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹坑 以固定两个零件的相互位置 并可传递不大的力或
3、力矩 二 螺栓联接的拧紧 1 预紧 联接刚度 防松能力 紧密性 rf 支承面摩擦半径 kt 拧紧力矩系数 一般取kt 0 2 重要的联接 不宜采用小于M12 M16mm的螺栓 2 控制T的方法 一般情况凭经验 拧紧即可 定力矩扳手 测力矩扳手 冲击扳手 测力矩扳手或定力矩扳手控制预紧力 准确性较差 不适用与大型螺栓联接 测量螺栓伸长量 三 螺栓联接的防松 1 螺纹联接按自锁条件设计 v 静载下不会自行松脱 2 松动原因 冲击 振动 变载荷下 温度变化较大时 3 防松方法 防止螺旋副相对转动 对顶螺母 弹簧垫圈 1 摩擦防松 开口销与槽形螺母 2 机械防松 直接锁住 串联金属丝 3 破坏螺纹副关
4、系 胶接 第三节单个螺栓联接的强度计算 一 受拉螺栓联接 失效形式主要是螺纹部分的塑性变形 断裂和螺杆的疲劳断裂 1 松螺栓联接 仅受轴向工作拉力F失效 拉断 强度条件 MPa 校核式 许用应力 s S 2 紧螺栓联接 1 只受预紧力F F 拉应力 T1产生 T 对钢制M10 M68mm螺栓 强度条件 紧联接时 将拉应力增大30 以考虑拧紧力矩的影响 2 受预紧力F 和轴向工作载荷F的紧螺栓联接 变形 载荷 F 变形 载荷 F 螺栓刚度 被联件刚度 a 螺栓 b 被联接件 变形 载荷 F 变形 载荷 F a 螺栓 b 被联接件 F F F0 F 螺栓总拉力等于预紧力加上部分工作载荷 讨论 当F
5、 F 一定时 为 螺栓受力 同时考虑扭转作用 强度条件为 校核式 3 受轴向变载荷的紧螺栓联接 载荷变化幅度 疲劳强度条件 垫片越硬 螺栓应力幅越小 三 许用应力 1 螺栓等 十个性能等级 如 3 6 4 6 4 8 12 9 2 螺母 七个等级 与螺栓性能相配 1 性能等级 2 产品等级 A B C三级 C级六角头的螺栓对应的性能等级为4 6或4 8级 性能等级确定后 即可确定 smin bmin 3 许用应力 静强度 轴向变载荷 Sa查表4 7 四 受剪螺栓联接 1 失效形式 剪断 压溃 2 螺栓剪切强度条件 d 杆受剪面直径m 受剪面数目 许用剪切应力 3 挤压强度条件 h 对象受压高度
6、 p 许用挤压应力 取弱者计算 第四节螺栓组联接的受力分析 基本假定 1 各螺栓刚度相同 2 各螺栓F 相同 3 变形在弹性范围内 4 被联件为刚体 一 受轴向载荷 1 载荷与螺栓轴线平行并通过螺栓组对称中心 2 载荷不通过螺栓组对称中心 平移 倾覆力矩 二 受横向载荷的螺栓组联接 载荷与螺栓轴线垂直 通过螺栓组对称中心 1 受拉螺栓 s 结合面的摩擦系数 z 螺栓个数 m 接合面数目 图中m 2 kf 可靠系数 防滑系数 kf 1 1 1 5 2 受剪螺栓 a 如果横向载荷不在接合面平移 倾覆力矩 b 如果横向载荷不通过形心平移 转矩 三 受转矩T 1 受拉螺栓联接 2 受剪螺栓联接 Fs1
7、r1 Fs2r2 Fszrz T 四 受倾覆力矩M 第五节提高螺纹联接强度的措施 一 改善螺纹牙间受力分配 第一圈 p最大 受力最大 第8 10圈几乎不受力 采用受拉螺母 变形一致 减小螺距变化差 采用钢丝螺套 二 减小螺栓的应力幅 a 1 螺栓长度2 光杆直径 3 螺母下加装弹性元件 1 降低螺栓刚度c1 2 提高被联件刚度c2 采用刚度大的垫片 三 减小附加弯曲应力 螺纹孔不正 被联件表面不平 发生变形等 引起附加弯曲应力因素 支承面不平或倾斜 偏心载荷 被联接件刚度不足等 措施 垫圈 凸台 沉孔等 四 其他措施 增大牙根处过渡圆角半径 2 改善制造工艺 1 加工方法 碾制较车制强度 30 2 表面处理 喷丸 氮化等 1 减轻应力集中 螺栓组结构设计要点 结合面几何形状力求简单 且螺栓组的对称中心与结合面形心重合 2 螺栓组受力合理 螺栓布置应尽量远离对称中心 铰制孔螺栓组 8个 同时承受轴向 横向载荷时 可采用抗剪元件承受横向力 d 3 分布在同一圆周上的z应取偶数 4 6 8 便于分度划线 4 避免附加弯曲载荷 凸台 沉孔 斜垫圈等 5 螺栓排列应有合理间距 边距 扳手空间 6 合理防松方法
