螺纹联接与螺旋传动.ppt

1 螺纹联接 2 键联接 3 花键联接 4 成形联接 5 销联接 6 铆接 7 焊接 8 粘接 9过盈联接,第4讲 联接,4.1 螺纹联接的基本知识,左旋螺纹和右旋螺纹 单线螺纹和多线螺纹,螺纹联接是利用具有螺纹的零件将需要相对固定的零件联接在一起。这种联接具有结构简单、工作可靠、装拆方便、成本低等优点，因此应用广泛。螺旋传动是由螺杆、螺母和机架组成，可将回转运动变换为直线运动。它们都是利用螺纹零件工作的。螺纹分为内螺纹和外螺纹,螺纹的牙型,4.1.1 螺纹的类型,三角形 矩形 梯形 锯齿形,主要用于联接,多用于传动,4.1.2 螺纹的主要参数,大径d,小径d1,中径d2,螺距P,导程S,升角l,牙型角a、牙型斜角b,4.1 螺纹联接的基本知识,普通螺纹,4.1.3 常用螺纹的特点及应用,管螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹,4.1 螺纹联接的基本知识,P74,1.螺栓联接,4.1.4 螺栓联接的基本类型,4.1 螺纹联接的基本知识,4.1 螺纹联接的基本知识,2.双头螺柱联接,3. 螺钉联接,4.1 螺纹联接的基本知识,4. 紧定螺钉联接,4.1 螺纹联接的基本知识,4.1.5 标准螺纹联接件,1.螺栓、螺柱、螺钉联接件,4.1 螺纹联接的基本知识,2.紧定螺钉、螺母,4.1 螺纹联接的基本知识,3.垫圈,4.1 螺纹联接的基本知识,4.2 螺纹联接的预紧和防松,螺纹联接必须拧紧，以增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。,4.2.1 螺栓联接的预紧,一般联接凭经验控制预紧力F0的大小，对于重要的联接要严格控制预紧力。,T=T1+T2=KF0d,拧紧时扳手力矩为,T可由测力矩扳手测定!,式中K为拧紧力矩系数,可查表,4.2 螺纹联接的预紧和防松,4.2.2 螺栓联接的防松,螺纹联接在冲击、震动或变载荷作用下易松脱,联接防松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。,常用的防松方法:,摩擦防松,机械防松:,其他防松,弹簧垫圈,对顶螺母,尼龙圈锁紧螺母,开口销,带翅垫片,止动垫片,4.3 螺栓组联接的结构设计和受力分析,对称布置。 端边间距 螺栓规格 表面平整,4.3.1 螺栓组联接的结构设计,4.3 螺栓组联接的结构设计和受力分析,螺栓布置 轴力均布 弯扭远离 抗剪加环,4.3 螺栓组联接的结构设计和受力分析,螺栓的布置应有合理的扳手空间,4.3 螺栓组联接的结构设计和受力分析,同一组螺栓联接中各螺栓的直径和材料均应相同,4.3 螺栓组联接的结构设计和受力分析,避免螺栓承受偏心载荷,4.3 螺栓组联接的结构设计和受力分析,4.3.2 螺栓组联接的受力分析,受力分析的目的：求出受力最大的螺栓及其受力。 受力分析的条件（假设）：,同组各螺栓结构尺寸一样、所受预紧力相同。,被联接件为刚体,联接结合面为刚性平面。,螺栓为弹性体 且变形在弹性范围内。,4.3 螺栓组联接的结构设计和受力分析,螺栓组受力可划分为4种典型情况：,受横向载荷的螺栓组联接,受旋转力矩的螺栓组联接,受轴向载荷的螺栓组联接,受弯(翻转力)矩的螺栓组联接,各种复杂受力情况都可看作以上四种情况的不同组合。,4.4 螺纹联接件的材料,4.4.1 螺纹联接件的材料,强度等级 其它有特殊要求（如防腐、耐高温）时，应选择有特殊性能的材料。,一般螺栓常用的材料： 低碳钢和中碳钢，如Q215、Q235、15、35、45等,受冲击、振动和变载荷作用的螺栓： 用合金钢，如15Cr、40Cr、30CrMnSi、15CrVB等,4.5 提高螺栓联接强度的措施,提高螺栓强度的几种措施：,改善螺纹牙间的载荷分配,内斜螺母,环槽螺母,悬置螺母,螺纹牙间载荷分配关系,减小螺栓的应力变化幅度,4.5 提高螺栓联接强度的措施,方法：减小螺栓刚度或增大被联件刚度,减小螺栓刚度的方法,a.柔性螺栓,b.弹性元件,4.5 提高螺栓联接强度的措施,增大被联接件刚度的方法,a.金属垫片,b.密封环,减小应力集中,4.5 提高螺栓联接强度的措施,4.5 提高螺栓联接强度的措施,避免附加弯曲应力,4.4 滑动螺旋传动简介,螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副传递运动或动力。 将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力的场合。,4.4.1 螺旋传动的类型,传力螺旋,传动螺旋,调整螺旋,4.4.2 螺旋传动的结构及材料,1.螺母结构,整体螺母,不能调整间隙，用在轻载低精度的场合,组合螺母,间隙可调,用于车床溜板箱的螺旋传动中,2.螺杆结构,通常牙型为矩形、梯形和锯齿形的右旋螺纹。左旋螺纹少用。,4.4 滑动螺旋传动简介,3.材料,一般螺杆的选材原则：,高精度传动多选碳素工具钢,需要较高硬度，可采用铬锰合金钢或者采用65Mn钢,一般情况下可用45、50钢,螺母材料可采用铸造锡青铜 重载低速的场合可选用铸造铝铁青铜 而轻载低速时也可选用耐磨铸铁。,4.4 滑动螺旋传动简介,4.6 滚动螺旋传动简介,结构：在螺杆和螺母之间设有封闭的循环滚道，在滚道间填充钢珠 特点：螺旋副的滑动摩擦变为滚动摩擦可提高传动效率 名称：这种传动称为螺旋传动，又称滚珠丝杠。,4.8.1 滚珠丝杠的分类、特点和应用,1.滚珠丝杠的分类,按用途,定位滚珠丝杠,转动滚珠丝杠,通过旋转角度和导程控制轴向位移量，称为P类滚珠丝杠,用于传递动力的滚珠丝杠，称为T类滚珠丝杠,4.6 滚动螺旋传动简介,按循环方式,内循环滚珠丝杠,外循环滚珠丝杠,4.6 滚动螺旋传动简介,2.滚珠丝杠的特点及应用,滚珠丝杠的优点,滚动摩擦系数小，传动效率高,启动扭矩接近运转扭矩，工作较平稳,磨损小寿命长，间隙可调整，传动精度与刚度高,不具有自锁性，可将直线运动变为回转运动,4.6 滚动螺旋传动简介,滚珠丝杠的缺点,结构复杂，制造困难,在需要防止逆转的机构中，要加自锁机构,承载能力不如滑动螺旋传动大,滚动丝杠多用在车辆转向机构及对传动精度要求较高的场合,4.6 滚动螺旋传动简介,键用于连接轴和轴上的传动件（齿轮、皮带轮等），使轴和传动件一起转动, 起传递扭矩的作用。,键,键的大小由被连接的轴孔所传递的扭矩大小所决定。 常用的键有普通型平键、普通型半圆键和钩头型楔键。,普通型平键 普通型半圆键 钩头型楔键,有A型(圆头)、B 型(方头)和C 型(单圆头)三种。,普通型平键,普通型平键连接的画法,用于轴孔连接时，键的顶面与轮毂中的键槽底面有间隙，应画两条线；键的两侧面与轴上的键槽、轮毂上的键槽两侧均接触，应画一条线；键的底面与轴上键槽的底面也接触，应画一条线。,普通型平键连接的画法,用于轴孔连接时，键的顶面与轮毂中的键槽底面有间隙，应画两条线；键的两侧面与轴上的键槽、轮毂上的键槽两侧均接触，应画一条线；键的底面与轴上键槽的底面也接触，应画一条线。,键的标记 键的标记由标准编号、名称、型式与尺寸三部分组成。 例如, A型（圆头）普通型平键，b=12mm、h=8mm、L=50 mm，其标记为： GB/T 1096 键 12 8 50 又如，C型（单圆头）普通型平键，b=18mm、h=11mm、L=100 mm，其标记为： GB/T 1096 键 C 18 11 100 标记中A型键的“A”字省略不注，而B型和C型要标注“B”和“C”。,常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销。,圆柱销 圆锥销 开口销,销,圆柱销和圆锥销可起定位和连接作用。,开口销 穿过六角开槽螺母上的槽和螺杆上的孔以防螺母松动或限定其他零件在装配体中的位置。,开口销连接,销的图例及标记示例,图 例,名称及 标准编号,标 记 示 例,圆柱销 GB/T 119.1 2000,公称直径d=mm，公差为m6，公称长度l=30 mm，材料为钢，不经淬火，不经表面处理的不淬硬钢圆柱销： 完整标记：销GB/T 119.12000-8m630 简化标记： 销GB/T 119.1 8m630,销的图例及标记示例,图 例,名称及 标准编号,标 记 示 例,圆锥销 GB/T 117 2000,公称直径d=6 mm，公称长度l=30 mm，材料为35钢，热处理硬度（28-38）HRC，表面氧化处理，不淬硬的型圆锥销： 完整标记： 销GB/T 1172000 630-35钢-热处理(28-38)HRC-O 简化标记： 销GB/T 117 630 当销为B型时，其简化标记：销GB/T 117 B630,销的图例及标记示例,图 例,名称及 标准编号,标 记 示 例,开口销 GB/T 91 2000,公称规格为mm，公称长度l=50 mm，材料为Q215或Q235，不经