机械设计基础第10章--连接1

、10-1螺纹参数、10-2螺纹副的受力分析、效率和自锁、10-3机械制造常用螺纹、10-6螺纹紧固的强度计算、10-8螺纹紧固的强度提高措施、10-7螺纹紧固的材料和容许应力、10-5螺纹紧固的临时紧固和防松、10-4螺纹紧固的基本类型和螺纹紧固件、 第10章紧固第18课计划机械设计基础课程环境本071-2课09年10月26日，紧固、机械结合(运动副)、机械结合、可拆卸结合、螺纹结合、键结合、销结合、铆钉结合、焊接、粘接、型面结合、4-4运动副摩擦分析、一、螺纹形成、螺纹与内螺纹101螺纹参数、2、螺纹的分类、螺纹有外螺纹和内螺纹的区别，它们都构成了螺纹副。 紧固用螺钉的当量摩擦角大，有利于实现可靠的紧固，传动用螺钉的当量摩擦角小，有助于提高传动效率。 螺钉根据工作性质分为结合螺钉和传动螺钉。 螺纹根据齿的形状分为：101螺纹参数、2、螺纹的分类、螺纹的旋转方向分为左螺纹和右螺纹。 (3)中径d2、(1)大径d、(2)小径d1、(4)螺距p、(5)导程s、(6)螺纹牙角、(7)齿型角、齿侧角、S=np、三、螺纹牙的主要参数、101螺纹牙参数、1、矩形螺纹、正行程紧固螺母所需的驱动102螺纹牙的受力分析，效率和自锁，一，受力分析，斜面机构2，斜面机构受力，滑块沿斜面等速上升(正行程)，滑块1受力：水平驱动力f，负荷Fa，反作用力FR，滑块沿斜面等速上升滑块沿着斜面等速下降(逆行程)，滑块1受到力：载荷Fa (这种情况下为驱动力)，阻力f，滑块以三力等速下降：， 10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁、1、矩形螺纹、按正行程紧固螺母所需的驱动扭矩为：按反行程松开螺母所需的平衡扭矩为：10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁、3、非矩形螺纹0、非矩形f-当量摩擦系数、-当量摩擦角、正行程、反行程、10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁、2、螺纹副的自锁、的情况下，t是用电阻转矩阻止螺母松弛的加速的、25、fv=tanv=0.1、使螺旋副的效率有效功和输入功102螺旋副的受力分析，效率和自锁，103机械制造常用螺钉，三角形螺钉，普通螺钉=60，螺钉=55，普通螺钉以大径d为公称直径，同一公称直径可以有多种螺钉，其中螺钉最大的称为粗齿螺钉，其馀的统称为细齿螺钉粗齿螺纹应用最广，细齿螺纹优点：升角小，小径大，自锁性好，强度高，缺点：无耐磨性，易滑。 应用：薄壁零件，动载的结合和微调机制。 103机械制造常用螺钉，用螺钉密封的螺钉、普通细牙螺钉、螺钉、非螺纹密封螺钉(圆柱管壁=55 )、用螺钉密封的螺钉(圆锥管壁=55 )、60圆锥管螺钉、公称直径-管的公称直径。、非螺纹密封件螺钉、10-3机械制造常用螺钉、梯形螺钉、锯齿螺钉：=15、=3、粗齿普通螺钉的基本尺寸为P135表10-1、螺钉的基本尺寸为P136表10-2、梯形螺钉的基本尺寸为P136表10-3、10-3机械制造常用螺钉表10-1直径和螺距、粗齿普通示例： M24 (粗齿普通螺钉、直径24、螺距3 )、M24X1.5(细齿普通螺钉、直径24、螺距1.5 )、10-3机械制造常用螺钉、表10-3梯形螺钉基本尺寸mm、示例： Tr48X8(梯形螺钉、直径48、螺距8 )、1、螺钉紧固的基本类型10-4螺钉紧固的类型和螺钉紧固件螺纹紧固的基本类型，1、螺栓紧固：两薄壁部件紧固、普通螺栓紧固(拉紧螺栓紧固)、铰链孔用螺栓紧固(拉紧螺栓紧固)、拉紧螺栓、拉紧螺栓、10-4螺纹紧固的类型和螺纹紧固件，2 .剩馀螺纹长度l1、普通螺栓紧固(拉紧螺栓紧固)、结构：1.dd受力故障： 技术：先钻铰链，特征：装卸不便，主要承受横向负荷的类型和螺纹紧固件，2，双头螺栓紧固，螺纹紧固：始终不能装卸，技术：被紧固部件的光孔，螺纹孔，受力故障：特征：双头螺栓：始终能装卸的10-4螺纹紧固的类型和螺纹紧固件，被紧固部件之一3、螺纹结合、10-4螺纹结合的类型和螺纹紧固件、10-4螺纹结合的类型和螺纹紧固件、4、紧固螺纹结合，为了固定两个部件的相对位置，力小。 工艺：一个加工螺纹孔，另一个加工锥孔。 特点：摩擦力、辅助定位、不频繁装卸的轮毂轻载紧固、104螺纹紧固类型和螺纹紧固件、上述紧固的基本类型以及机械特殊结构的螺纹紧固。 例如t形槽螺栓紧固、吊环螺栓紧固、地脚螺栓紧固等。 说明、二、标准螺纹接头、螺纹接头类型多，机械制造常见螺纹接头的结构型式和尺寸标准化，设计时可根据相关标准进行选择。 虚拟现实的螺纹接头、104螺纹接头的类型和螺纹接头、螺纹接头分为三个精度等级，其符号为a、b、c。 c级用于一般螺纹连接。 10-4螺纹紧固的类型和螺纹紧固件，10-4螺纹紧固的类型和螺纹紧固件，10-4螺纹紧固的类型和螺纹紧固件，第19届课程计划机械设计基础课程环境本071-2级09年11月2日，施力：大部分螺纹紧固件在组装时必须紧固提高结合可靠性和密合性提高结合刚性提高螺栓在变形载荷下的疲劳强度。 紧固后螺纹接头的作用力一般达到材料屈服极限ss的50%70%。 预紧器的目的：预紧力的确定原则： 105螺纹紧固的预紧器和防松，碳钢螺栓、合金钢螺栓、螺栓危险截面积，一、紧固扭矩、普通螺纹紧固在组装时必须紧固，此时螺纹紧固受到预紧力的作用。 对于重要的螺钉紧固，必须控制其作用力。 这是因为螺钉紧固的可靠性、强度和密封有很大影响。 克服t1-螺纹副相对旋转的阻力扭矩，克服t2-螺母支承面的摩擦阻力扭矩，将推力设为Fa或作用力(不承受推力载荷)、fc-摩擦系数。 无润滑时： fc=0.15，rf-支承面摩擦半径。 rf=(dw d0)/4，式的简化：适用于M10M60的粗螺纹、f=0.15、fc=0.15、T0.2Fad、施力应力：=(0.50.7)s、10-5螺纹紧固的施力和防松，Fa由紧固请求决定，发挥螺栓的功能，并附带、总力矩：一般标准扳手长度L15d、紧固力f时，T=FL。 另外，在T0.2F0d的情况下，在F075F、F=200N的情况下，由于F015000N，因此使用直径小的螺栓时，紧固时会被过载牵引而断裂的可能性高。 施力与施力的关系：注意：重要的紧固请勿采用直径尽可能小的(M12 )螺栓。10-5螺纹连接的施力和防松、施力的控制：扭矩扳手、扭矩扳手的固定、测量螺栓的伸长、扭矩扳手、扭矩扳手、10-5螺纹连接的施力和防松、螺纹连接一般即使满足自锁条件也不会自动脱落。 但是，由于冲击、振动或变载荷，或者高温或温度变化较大时，螺钉紧固的作用力或摩擦力可能会逐渐减小或瞬间消失，从而导致紧固失败。105螺丝连接的施力和防松，1 .摩擦力防松，弹簧垫圈，顶螺母，防松的根本问题：防止螺丝对相对旋转。 防松方法：防止摩擦松动、防止机械松动、防止铆接松动、防止涂布机松动等。 破坏螺纹副关系，10-5螺纹连接的施力和防松，开口销和六角开口螺母，2 .机械防松，10-5螺纹连接的施力和防松，圆螺母和防松垫圈，10-5螺纹连接的施力和防松，垫圈，10-5螺纹连接的施力和防松，串联钢线，动画演示，10 涂抹粘接剂，3 .其他方法防松(破坏螺纹副关系)焊点法防松，0305， 10-5螺纹连接的防松、10-5螺纹连接的防松、螺栓强度计算步骤：螺栓紧固强度计算、螺栓紧固强度计算、1 .承受横向的作业负荷(螺栓仅承受预加载)、2 .承受轴向的作业负荷(螺栓承受预加载和作业负荷)、紧固的故障形式：螺栓的其他部分的结构尺寸动画演示，106螺纹连接的强度计算，拉伸螺栓：螺纹部分的塑性变形和螺纹的疲劳破坏，剪切螺栓：螺杆被剪切，螺杆与孔壁的紧贴面被压扁，仅承受轴向的作业载荷(螺栓仅承受作业载荷)，铰孔螺栓紧固强度计算， 仅受横向作业载荷(螺栓受到作业剪切力)，螺栓强度计算良好地装卸：通过磨损滑移解决的问题：2，保证强度为的强度条件，1，保证作业载荷3354的负荷条件，研究的前提：作业载荷作用的位置为螺纹的中心线或接合面， 106螺纹连接的强度计算，1，松开螺栓连接的强度条件：校正式，设计式，承受螺栓未施力的轴方向的工作负荷f的连杆称为拉伸螺栓，特征：螺栓仅承受工作拉伸力f，检查单为标准螺栓以106螺纹连接的强度计算，拉伸力Fa引起的拉伸应力：螺纹山间的摩擦扭矩引起的扭转剪切应力：强度条件：根据第四强度理论，螺栓的施力状态下的计算应力：为(对于M10M64的普通螺纹取d1、d2和的平均值，tgv=0.17 )、二、二螺栓紧固时螺钉受到拉伸力Fa，计算扭转应力，计算5、10-6螺栓紧固的强度，1 .计算横向工作负荷，2、螺栓紧固强度，接合面产生的摩擦力使横向负荷受到作用螺栓在负荷前后不受力螺栓只受到作用力F0(拉伸和扭转) 特征：简称拉力螺栓，需要解决的主要问题是：强度如何，推力F0=？ 即使承受负荷也不会滑动，106螺纹连接的强度计算，即Fa=F0，因动作时的作用力F0而在接合面产生的摩擦力必须大于横向负荷f。 C的可靠性(防滑)系数始终为C=1.11.3、 当偏置力F0:f摩擦系数，m-接合面数，f=0.15，C=1.2，m=1时：F08F，结构尺寸大，负荷(防滑)条件：强度条件：106螺纹连接的强度计算，改善措施：1.按键，套管，销承受横向作业负荷。 2 .采用无缝铰孔螺栓。106螺纹紧固强度计算，铰孔螺栓紧固，螺栓杆与孔壁的按压强度条件为：螺栓杆的剪切强度条件为：式中： F螺栓承受的功剪切力，单位为n； d0螺栓剪切面的直径(取螺栓孔径，单位为mm； Lmin螺栓棒和孔壁推压面的最小高度，单位为mm，设计为lmin-1.25 d0。螺栓棒和孔壁之间没有间隙，接触面被压迫。 在接合面上，螺栓棒被剪切(剪切和按压)。 特征：承受横向工作载荷，简称为剪切螺栓，106螺纹紧固强度计算，2 .轴向工作载荷，气缸盖的压力为p，螺栓数为z时，气缸体周围的每个螺栓的平均载荷为：气缸盖为例： 通过接合面的压缩变形来保证缸体内的密封性螺栓在负荷前后受力而变化螺栓同时受到作用力和动作负荷(拉伸和扭转)。 特征：只是拉螺栓、动画演示、106螺纹连接强度计算、需要解决的主要问题：螺栓承受的总负荷Fa=？ 强度如何，作用力F0=？ 即使受到载荷也没有漏气(密合性)，假设螺钉的各接头为完全弹性体，省略螺栓头部尾部的变形，计算106螺纹紧固的强度，施加作用力F0后、施加f后、螺栓总伸长量为b0、被接头的压缩量为c0-、作用力为FR、螺栓受到的总拉伸力为Fa， 螺栓伸长的长度b0被联轴器推压而缩短c0，螺母未紧固、螺母未紧固、承受动作负荷的的残留作用力、=、106螺纹连接的强度计算、FR FE、承受负荷的状况，求出螺栓的动作负荷FE，进行螺栓动作确定残留作用力FR，f没有变化，FR=(0.20.6)FEF有变化，FR=(0.61)FE有密封要求时，FR=(1.51.8)FE强度计算，设计步骤：静载荷下螺栓的强度计算，106螺纹连接的强度计算，螺栓种类， 普通螺栓(拉紧螺栓)、单一螺栓受力、强度条件、松开螺栓、轴向负荷、紧固螺栓紧固横向负荷、F0-作用力、轴负荷、总拉力、密配合孔螺栓(剪切螺栓)、横向负荷、螺栓紧固强度的计算总结、7、 工作负荷、螺栓承受力、Fa=F、总拉力、剪切力、推力、第20届课程机械设计基础课程环境本071-2课程09年11月5日，一、螺纹紧固部件材料、107螺纹紧固的材料和容许应力常用材料为Q215、Q235、10、35、45钢，重要且特殊用途的材料： 15Cr、40Cr、 30CrMnSi等力学性能高的合金钢、二、螺纹接头的容许应力、表106、10-71.合理决定紧固接合面的几何形状和螺栓的配置形式，各螺栓与螺栓接合面之间的力均匀，容易加工和组装的结构设计，2、螺栓组中螺栓承受的负荷3354的力的分析， 为了便于螺栓组的紧固设计、1、螺栓的制造和对称配置，保证紧固接合面的力均匀，紧固接合面的几何形状通常设计为轴对称的简单几何形状，如圆形、环、矩形等。 2、螺栓的配置应使各螺栓的力量合理。 另一方面，关于螺栓组连接的结构设计、螺栓组连接的设计、铰孔螺栓，为了使载荷分布不均匀，请勿在与作业载荷平行的方向上并排配置8根以上的螺栓。螺栓组联接的设计不合理。 螺栓紧固施加弯矩或扭矩时，必须使螺栓的位置适当接近紧固接合面的边缘，减小螺