第七章 螺纹连接和螺旋传动

第七章螺纹连接与螺旋传动 目标规划 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 技能目标 螺纹连接的装配与防松 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 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 二 螺纹的主要参数 1 大径d D 公称直径 2 小径d1 D1 强度计算直径 3 中径d2 D2 螺纹配合直径 5 螺距P 相邻两牙中径线上对应点轴向距离 6 导程S 同一条螺旋线上相邻两牙中径线对应点之距 7 导程角 螺旋线切线与垂直于螺纹轴线平面间夹角 8 牙型角 螺纹牙型相邻两侧边的夹角 4 线数n 螺旋线数目 牙侧角 牙型侧边与轴线垂线间的夹角 三 螺纹的类型和特点 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 四 螺纹连接的基本类型 1 螺栓连接 2 双头螺柱连接 3 螺钉连接 4 紧定螺钉连接 五 标准螺纹连接件 1 六角螺栓 2 双头螺柱 3 螺钉 4 紧定螺钉 5 六角螺母 6 圆螺母 7 垫圈 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 测力矩扳手 定力矩扳手 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 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 导致螺纹副松动 需要进行防松 1 摩擦防松 弹性圆螺母 2 机械防松 止动垫片 3 其他防松方式 串联钢丝防松 冲点防松 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 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 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m 接合面面数f 接合面摩擦系数 3 受轴向载荷作用的紧螺栓连接 F 螺栓总的拉伸载荷 4 受剪螺栓连接 挤压强度条件 剪切强度条件 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 第四节提高螺纹连接强度的措施 1 改善螺纹牙间的载荷分布 2 降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 3 减少应力集中 4 避免或减少附加应力 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 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65Mn 3 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 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