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文档简介
1、第五章第五章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动5-1 螺纹类型和工程应用螺纹类型和工程应用5-2 螺纹联接的类型与标准连接件螺纹联接的类型与标准连接件5-3 螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧5-4 螺纹连接的防松螺纹连接的防松5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析5-7提高螺纹连接强度的措施提高螺纹连接强度的措施5-6 螺纹连接件的材料和许用应力螺纹连接件的材料和许用应力连连 接接连接静连接动连接可拆连接不可拆连接螺纹连接键、花键和销连接型面连接过盈连接铆接焊接胶接5-1 螺纹连接的类型螺纹连接的类型一、螺纹形成d d2 2联接螺纹 要求:根部强度高,自锁性好( )1 1三角形螺纹普通螺
2、纹=60的三角形米制螺纹公称直径d(大径)用 Md表示,如:M10d=10mm标准(GB)粗牙螺纹:同一d中,P最大的螺纹常用,基本尺寸表101细牙螺纹:小,d1大自锁性好,但不耐磨,易滑扣, 适用于薄壁零件,受变载联接,微调机构三角螺纹5-1 螺纹连接类型螺纹连接类型二、常用螺纹2管螺纹管螺纹的公称直径管螺纹的公称直径管子的公称内径(通径)管子的公称内径(通径)圆柱管螺纹=55用于水、煤气、润滑管路圆锥管螺纹=55,60用于密封要求高的管路d5-1 螺纹连接类型螺纹连接类型1 1矩形螺纹矩形螺纹( (0): ): 但强度但强度定心性定心性传动螺纹传动螺纹要求:效率较高要求:效率较高2 2梯形
3、螺纹梯形螺纹( (30):):较高较高,易切削易切削,强度强度定心性定心性 即具有梯形螺纹强度高特点,又具有矩形螺纹效率高特点。即具有梯形螺纹强度高特点,又具有矩形螺纹效率高特点。 锯齿形螺纹只能进行单向传动。锯齿形螺纹只能进行单向传动。3. 3. 锯齿形螺纹锯齿形螺纹非工作面:非工作面:30工作面:工作面:35-1 螺纹连接类型螺纹连接类型螺纹类型螺纹类型性能性能牙根强度牙根强度工艺性工艺性适用场合适用场合三角形螺纹三角形螺纹自锁性好自锁性好最大最大好好联接联接矩形矩形效率最高效率最高小小差差传动传动梯形梯形效率较高效率较高较大较大好好传动传动( (标准化标准化) )锯齿形锯齿形效率较高效率
4、较高较大较大好好传动(单向)传动(单向)各种螺纹的特点各种螺纹的特点: :5-1 螺纹连接类型螺纹连接类型三、螺纹主要参数公称直径d公称直径螺纹中径d2螺纹中径:d2=(d1+d)/2螺纹小径d1螺纹小径螺距P螺距导程S=nP导程螺纹升角升角2tandnP5-1 螺纹连接类型螺纹连接类型线数nd d2 2PS=nP升角牙型角牙型角牙侧角牙侧角效率)tan(tanv自锁条件螺纹旋向:左旋、右旋5-1 螺纹连接类型螺纹连接类型例1:一梯螺纹的螺杆,d=20mm,,d1=15.5mm,d2=18mm,P=4mm,n=2,f=0.2,问:该螺纹是否满足自锁条件?解: 1414. 018422dnPtg
5、05. 815cos2coscosffftg69.11则:则:因,故该机构自锁。5-3 螺纹连接类型及其紧固件螺纹连接类型及其紧固件一、螺纹连接的基本类型5-3 螺纹连接类型及其紧固件螺纹连接类型及其紧固件5-3 螺纹连接类型及其紧固件螺纹连接类型及其紧固件二、螺纹紧固件 螺纹联接的类型很多,在机械制造中常见的螺纹联接件的结构型式和尺寸都已经标准化,设计时可以根据有关标准选用。弹簧垫圈止动垫圈5-4 螺纹连接的预紧及防松螺纹连接的预紧及防松v 预紧力: 大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧,使之在承受工作载荷之前,预先受到力的作用,这个预加作用力称为预紧。v 预紧的目的: 增强联接的可靠性和紧密性
6、,以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对移动。v 预紧力的确定原则: 拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限ss的50%70%。1010)6 . 05 . 0(合金钢金钢螺)7 . 06 . 0(碳素钢螺栓:AFAFSSss5-4 螺纹连接的预紧及防松螺纹连接的预紧及防松v 扭紧力矩与预紧力的关系T=0.2F0d 注意:对于重要的联接,应尽可能不采用直径过小(M12)的螺栓。v 预紧力的控制:人工经验;测力矩扳手;定力矩扳手;测螺栓伸长量;手作用力F=200N;扳手力臂长:L=15d;T=FLF0=15000N5-4 螺纹连接的预紧及防松螺纹连接的预紧及防松v 螺纹防松:防松的根
7、本问题在于防止螺旋副相对转动。防松方法: 1) 双螺母防松 2) 弹簧垫圈 防松 3) 自锁螺母防松自锁螺母防松 摩擦防松 机械防松1) 1) 开口销及槽型螺母 2) 2) 止动垫片 3) 3) 串联金属丝 破坏螺纹副的关系 焊、点冲、粘合摩擦防松:对顶螺母防松弹簧垫圈防松自锁螺母防松5-4 螺纹连接的预紧及防松螺纹连接的预紧及防松续表续表机械防松开口销与槽螺母止动垫片防松串联钢绳防松5-4 螺纹连接的预紧及防松螺纹连接的预紧及防松其它方法防松铆冲防松焊接防松胶粘防松5-4 螺纹连接的预紧及防松螺纹连接的预紧及防松5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析 大多数机器的螺纹联接件都是
8、成组使用的,其中以螺栓组联接最具有典型性,故以螺栓组联接为例,讨论它的设计和计算问题,其结论对双头螺柱组、螺钉组联接也同样适用。螺栓设计步骤: 1、结构设计:螺栓数目、布置方式。 2、受力分析:找出受最大的螺栓。 3、强度计算:确定螺栓的直径。5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析一、螺栓组联接的结构设计 1、联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形、环形、矩形、框形、三角形等。便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合,从而保证联接接合面受力比较均匀。 2、螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。 (1)对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷的方
9、向上成排地布置八个以上的螺栓,以免载荷分布过于不均。 5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析(2)当螺栓联接承受弯矩或转矩时,应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力。边缘处受力最大靠近边缘,减少受力不均螺栓严重受力不均5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析(3)当采用普通螺栓联接时,如果螺栓同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时,应采用销、套简、键等抗剪零件来承受横向载荷 ,以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。图图10-14 10-14 减载装置减载装置5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析3、螺栓的排列应有合理的间距、边距。 各螺栓轴线间以
10、及螺栓轴线和机体壁间的最小距离,应根据扳手所需活动空间的大小来决定。 5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析4、分布在同一圆周上的螺栓数目,应取成等偶数,以便在圆周上钻孔时的分度和画线。 5、为了便于装配,同一螺栓组中所有螺栓的材料、直径和长度均应相同。 6、避免螺栓承受附加的弯曲载荷。 5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析二、螺栓组的受力分析螺栓组受力分析目的:确定螺栓组中受力最大的螺栓及其所承受的工作载荷的大小 。1、受横向载荷螺栓组连接普通螺栓连接 螺栓与孔壁之间留有间隙,工作时被连接件之间不允许发生滑动。被连接件间不发生滑移条件是:FKzFfiS 05-5
11、 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析zfiFKFS 0铰制孔螺栓连接可靠性系数;Ks=1.1.3接合面数目螺栓数目 若每个螺栓承受的工作载荷均为F,则根据平衡条件得zFF5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析铰制孔螺栓连接 若每个螺栓承受的工作载荷均为FzFFFF5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析2、受扭转力矩的螺栓组联接 采用普通螺栓联接 ziissziirfTKFTKrfF1010TKfrFfrFfrFSz020105-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析采用铰制孔用螺栓联接 设底板为刚体,受载后结合面仍为平面,距离中心越远,其螺栓剪切
12、变形越大,受力也越大。因此: maxmaxmaxmax/ /rrFFrFrFiiiiTrFiii1ziirTrF12maxmax/5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析 图所示为一气缸,气缸内部压强这p。气缸盖用z个螺栓与缸体相连。 则缸体上每个螺栓承受的平均轴向工作载荷为3、受轴向载荷的螺栓强度ZDpZFF4/21螺栓除了承受预紧力外F0,还要承受工作载荷F。5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析4受倾覆力矩的螺栓组联接 假定底板为刚体,在M作用下接合面仍保持平面;地基和螺栓为弹性体;底板受翻转力矩M作用后,将绕对称轴OO翻转。MLFziii15-5 5-5 螺纹
13、连接的受力分析螺纹连接的受力分析iiLFLF/maxmax ziiLMLF12maxmax根据变形协调条件: MLFziii15-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析 为了防止接合面受压最大处(如图底板右边缘)被压碎或受压最小处(如图底板左边缘)出现间隙,应使受载后地基接合面挤压应力的最大值不超过底板与地基两者中最弱材料的许用值,最小值不小于零。也就是: pppps ss ss ss s maxmax:右侧防止压溃0maxmin ppps ss ss s:左侧防止离缝AzFp/0s式中:式中:WMCCCMWmbm)(1maxs s(接合面产生的附加的挤压应力)(接合面产生的附加的挤
14、压应力)5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析00min0maxWMAzFWMAzFpppsss结论: 实际中,螺栓组所受的外载荷常常是复合状态,但都可以简化成上述四种简单受力状态,再按力的叠加原理求出螺栓受力。求得受力最大的螺栓所受的载荷后,即可进行单个螺栓联接的强度计算。5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析三、螺栓联接的强度计算 1、螺栓的失效形式:受拉螺栓 失效形式:螺栓杆螺纹部分发生断裂。 设计准则:保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度。 受剪螺栓失效形式:螺栓杆和孔壁的贴合面上出压溃或螺栓杆被剪断。 设计准则:保证螺栓的挤压强度和剪切强度。5-5 5-5 螺纹连
15、接的受力分析螺纹连接的受力分析松螺栓联接的强度计算 螺栓和螺母的螺纹牙及其它各部分尺寸是根据等强度原则设计的,通常不需要校核。一般根据公称直径选定。校核计算只校核螺栓杆的强度。2、强度计算 以起重机的吊钩为例,在承受工作载荷前螺纹不预紧,当承受拉伸载荷F时其拉伸的强度条件为: SdFAFssss211 41 5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析紧螺栓联接的强度计算 (承受轴向拉力螺栓强度计算)危险截面的拉伸应力: 21041/dFs危险截面的剪应力: 1612)tan(21201ddFWTv 紧螺栓在装配时,除了受预紧力F0产生的拉应力外,还承受补充扭紧时扭紧力矩T1产生的扭转
16、剪应力的作用。 1、仅承受预紧力的紧螺栓强度计算5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析对于M12M64螺栓: 05. 0tan08. 104. 1 17. 0tan12,ddv由此可得: 根据第四强度理论,其计算应力: sssss3 . 1)5 . 0(332222cas 5 . 05-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析 ss210413 . 1dFca系数1.3的意义: 在补充拧紧时,将螺栓所承受的总拉力增大 30%来考虑扭转产生剪切应力的影响。 危险剖面的强度条件是: 2、既承受预紧力又承受工作拉力时紧螺栓强度计算 (1 1)受力分析)受力分析bm变形F0b力力
17、ObOm变形mF0螺栓被连接件Ommb+ mmbF2F1F5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析变形F0b力ObOmmmbF2F1FFFbm(2)受力变形图 )(mbCCFFFmbCCF 故故设螺栓所承受的工作力F:令bbC FtanmmCF tan mmCtanbbCtan螺栓刚度螺栓刚度5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析变形F0b力ObOmmmbF2F1FFFbm螺栓总的拉力:FFF 02 bCF0FCmCCFbb 0FF 1残余预紧力为:FFF 21FCCCFmbm 0FFCCCFmbb 05-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析结论:1、上述
18、分析可见:螺栓承受的总拉力F2F0+F 2、当F0及F一定时,F2取决于 Cb/(Cb+Cm) Cb(Cm)螺栓受力F2 ,取采用刚度小的螺栓,刚度大的被联接件。 3、为防止出现缝隙,残余预紧力应大于0。残余预紧力取值见下表。联联 接接 性性 质质残余预紧力残余预紧力F FR的推荐值的推荐值紧固联接紧固联接F F无变化无变化(0.2(0.20.6)0.6)F FF F有变化有变化(0.6(0.61.0)1.0)F F紧密联接紧密联接(1.5(1.51.8)1.8)F F地脚螺栓联接地脚螺栓联接F F表表10-710-7残余预紧力残余预紧力F F1 1的推荐值的推荐值5-5 5-5 螺纹连接的强
19、度计算螺纹连接的强度计算5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析工作载荷为静载荷(3)强度计算 在设计时首先计算螺栓的工作载荷F,再根据联接的要求选取F0值,计算螺栓的总拉力F2,在考虑可能补充拧紧将总拉力增大30后考虑扭切应力的影响。截面的拉伸强度条件是:3 . 1421sFd或:212413 . 1dFcas5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析螺栓的最大拉应力为: 212max41dF s s 螺栓的最小拉应力为:210min41dF s s 应力幅为:21minmax22dFCCCmbba s ss ss s 工作载荷为变载荷(螺栓的疲劳强度进行精确校核)FC
20、mCCFFbb 02之间变化。之间变化。工作载荷在0F变化时螺栓总拉力在F05-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析计算安全系数)2)()(2minmin1maxmaxlimSKKSaamameaecasssssssssssssss由前面知识可知这种应力状态为最小应力等于常数 min=C5-5 5-5 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析3、承受工作剪力的紧螺栓联接失效形式:螺杆被剪断及螺杆或孔壁被压溃。挤压强度: 螺栓杆的剪切强度:420dFmin0ppLdFssLmin =min1,2螺栓的常用材料为低碳钢、中碳钢、合金钢螺栓的常用材料为低碳钢、中碳钢、合金钢一、一、 螺纹紧固
21、件按机械性能分级螺纹紧固件按机械性能分级螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为十级螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为十级 (见见GB3098.182): 3.6 4.6 4.8 5.6 6.8 8.8 9.8 10.9 12.95-6 螺栓的材料及许用应力螺栓的材料及许用应力螺栓的性能级别用二个数字表示螺栓的性能级别用二个数字表示。比如:4.6级。 小数点前的数字为:小数点前的数字为: Bmin/100 Bmin公称抗拉强度公称抗拉强度小数点后的数字为:小数点后的数字为: S Smin公称屈服强度公称屈服强度 minmin10Bss ss s二个数学相乘的二个数学相乘的1010倍即为材料倍即为材料Smin
22、Smin4.64.6级级 4.64.6级级 = 4= 46 610=240=s10=240=s MPaMPa,ss材料的屈服点材料的屈服点 例如例如4100400100minBs s4 46 661040024010)(minminBSs ss s5-6 螺栓的材料及许用应力螺栓的材料及许用应力螺母的性能等级分为七级螺母的性能等级分为七级 (见见GB3098.182): 4 5 6 8 9 10 12数字代表螺母能承受的最小应力的1/100,即min/100 性能等级性能等级(标记)(标记)3.63.64.64.64.84.85.65.65.85.86.86.88.88.89.89.810.9
23、10.912.912.9抗拉强度抗拉强度极限极限s sbminbmin/MPa/MPa3303304004004204205005005205206006008008009009001040104012201220屈服极限屈服极限s ssminsmin/MPa/MPa19019024024034034030030042042048048064064072072094094011001100硬度硬度HBSHBSminmin9090109109113113134134140140181181232232269269312312365365推荐材料推荐材料低碳钢低碳钢低碳钢或中碳钢低碳钢或中碳钢中碳
24、钢,淬火并中碳钢,淬火并回火回火中碳钢,中碳钢,低、中低、中碳合金碳合金钢,淬钢,淬火并回火并回火合金火合金钢钢合金钢合金钢1010Q21Q215 51515Q235Q2351616Q235Q235252535351515Q235Q2354545353535354545表表5-5 5-5 螺栓的性能等级(摘自螺栓的性能等级(摘自GB3098.182GB3098.182)5-6 螺栓的材料及许用应力螺栓的材料及许用应力性能等级(标记)性能等级(标记)4 45 56 68 89 910101212抗拉强度极限抗拉强度极限s sbminbmin/MPa/MPa510510( (d d=16=1639
25、)39)520520( (d d=3=34 4,右,右同同) )6006008008009009001040104011501150推荐材料推荐材料易切削钢易切削钢低碳钢或低碳钢或中碳钢中碳钢中碳钢,低、中碳合金钢,淬火并回火中碳钢,低、中碳合金钢,淬火并回火相配螺栓的性能等级相配螺栓的性能等级3.63.6,4.64.6,4.8(4.8(d d16)16)3.63.6,4.64.6,4.84.8,5.65.6,5.85.8( (d d16)16)6.86.88.88.88.8(8.8(d d161639)39);9.8(9.8(d d16)16)10.910.912.912.9表表5-55-5
26、螺母的性能等级(摘自螺母的性能等级(摘自GB3098.282GB3098.282)5-6 螺栓的材料及许用应力螺栓的材料及许用应力s Sss27Q2200 900(70000)10SF27Q2750 900(70000)10SFss SslimppSss许用拉应力许用拉应力许用切应力许用切应力许用挤压应力许用挤压应力类型类型许许 用用 应应 力力相相 关关 因因 素素安安 全全 系系 数数普通螺栓普通螺栓联接联接( (受拉受拉) )松联接松联接 S S=1.2=1.21.71.7紧联接紧联接控制预紧力控制预紧力测力矩或定力矩扳手测力矩或定力矩扳手 S S=1.6=1.62 2测量螺栓伸长量测量
27、螺栓伸长量 S S=1.3=1.31.51.5不控制预紧力不控制预紧力碳素钢碳素钢合金钢合金钢铰制孔用铰制孔用螺栓联接螺栓联接(受剪及(受剪及受挤)受挤)铸铁铸铁s sminmin= =s sb b螺栓材料螺栓材料钢钢 S Ss s=2.5=2.5螺栓或孔壁材螺栓或孔壁材料料钢钢s slimlim= =s ss s S Sp p=1=12.52.5(孔壁(孔壁s ss s可查手册)可查手册) S Sp p=1.25=1.25(s sp p可查手册)可查手册)表表5-65-6 一般机械用螺栓联接在静载荷下的许用应力与安全系数一般机械用螺栓联接在静载荷下的许用应力与安全系数二、螺纹连接的许用应力及
28、安全系数5-7 提高螺纹连接强度措施提高螺纹连接强度措施 从螺栓总拉力公式 可以看出,在预紧力不变的情况下,减小应力幅实际就是减少螺栓的总拉力F2,所以有以下三种方法: 1)减小联接件的刚度1、降低影响螺栓联接的应力幅FCCCFFmbb025-7 提高螺纹连接强度措施提高螺纹连接强度措施2)增加被联接件的刚度适当增加预紧力及减小联接件的刚度和增大被联接件的刚度5-7 提高螺栓连接强度措施提高螺栓连接强度措施减小螺栓刚度方法: 增加螺栓长度 采用腰杆螺栓 采用空心螺栓 采用弹性元件5-7 提高螺栓连接强度措施提高螺栓连接强度措施增加被连接件刚度方法:图图10-14 10-14 减载装置减载装置5
29、-7 提高螺栓连接强度措施提高螺栓连接强度措施2、当被连接件承受的横向载荷较大时,可采用减载装置5-7 提高螺栓连接强度措施提高螺栓连接强度措施3、改善螺纹牙间载荷分布加厚螺母不能提高连接强度5-7 提高螺栓连接强度措施提高螺栓连接强度措施改善螺纹牙间载荷分布的措施 悬置螺母 环槽螺母 内斜螺母 环槽螺母与内斜螺母图图10-16 10-16 减小应力集中的方法减小应力集中的方法 5-7 提高螺栓连接强度措施提高螺栓连接强度措施4、减小应力集中 由尺寸突变,必产生应力集中,从而削弱螺栓强度。 减小螺栓应力集中措施:增大过渡圆角,或切制卸载槽。图图5-18 5-18 螺栓的附加应力螺栓的附加应力5
30、-7 提高螺栓连接强度措施提高螺栓连接强度措施5、避免或减小附加的应力附加应力产生原因及减小或避免弯曲应力的措施图图5-19 5-19 减小或避免弯曲应力的措施减小或避免弯曲应力的措施5-7 提高螺栓连接强度措施提高螺栓连接强度措施6、采用合理的制造工艺冷镦头部、辗压螺纹,疲劳强度提高30%表面处理: 氰化、氮化也能提高疲劳强度。7、采用高强度钢制造螺栓5-7 5-7 螺纹连接的受力分析螺纹连接的受力分析作业作业 5-55-5(补充条件:(补充条件:=100MPa,=150MPa) 5-85-8 5-9 5-9实验:螺栓组合实验实验:螺栓组合实验螺旋千斤顶作业任务书螺旋千斤顶作业任务书 一、题
31、目:螺旋千斤顶 项项 目目 设设 计计 方方 案案12345678910最大起重量最大起重量F(kN)20253035404550556065最大起升高度最大起升高度H(mm)150 160 170 180 190 200 210 220 230 240原始数据:二、工作量: 1)总装配图一张(M1:1) 2)计算说明书一份三、作业目的: 1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理、设计与计算方法; 2、运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题,培养学生独立工作能力,以及初步学会综合运用所学知识,解决材料的选择、强度计算、制造工艺等方面的问题; 3、熟悉有关设计资料,学会查阅手册和运用国家标准,四、螺旋
32、千斤顶的设计 螺旋千斤顶装配图(如图),其主要零件有螺杆、螺母、托杯、手柄和底座;扳动手柄,使螺杆在固定螺母中旋转上升或下降,把托杯上的重物举起或放落。 设计时某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的,其它尺寸和某些零件的尺寸则是根据经验公式或制造工艺决定的。附属零件多靠经验和手册决定,必要时方进行强度验算。螺旋千斤顶作业任务书螺旋千斤顶作业任务书 五、设计要求 1、作图要求投影关系正确,位置安排适当、留出标题栏和明细表位置。线型粗细、尺寸标注和字体都应符合制图规定。明细表内容包括:件号、名称,数量、材料。对于标准件应在备注中注明标准代号;2、编写说明书要求字迹工整、计算准确、步骤分明、计算过程
33、要列出公式,带入式子并写出结果,而中间的数字验算不必写。螺旋千斤顶作业任务书螺旋千斤顶作业任务书 步骤:步骤:1 1、选材、选材2 2、耐磨性计算,确定螺纹直径、耐磨性计算,确定螺纹直径3 3、自锁验算、自锁验算4 4、螺杆强度验算、螺杆强度验算5 5、螺母螺纹牙强度验算、螺母螺纹牙强度验算6 6、螺母外径及凸缘强度验算、螺母外径及凸缘强度验算7 7、螺杆稳定性计算、螺杆稳定性计算8 8、手柄计算、手柄计算9 9、其他尺寸计算、其他尺寸计算螺旋千斤顶作业任务书螺旋千斤顶作业任务书 例3:如图所示用两个M10(小径d1=8.376mm,中径d2=9.026mm)螺钉固定一牵引钩。若螺钉材料为Q2
34、35钢,屈服极限s=240MPa,安全系数取S=1.6,考虑摩擦传力的可靠性系数(防滑系数)C=1.2,接合面摩擦系数f=0.2,求其允许的牵引力FR。解:许用拉应力 RCFmfzF0 MPa 0156 . 1/240SSss螺钉数z2,接合面数m=1,根椐不发生滑移条件RRR03212 . 02 . 1FFfmzcFF强度条件为 ss21043 . 1dFca N 182133 . 14150376. 833 . 14221RsdF 取:RFF30板A用4个普通螺钉固定在机座B上,已知板与机座间摩擦系数=0.14,螺钉许用拉应力=120MPa,FQ=2.5kN,要求能产生的摩擦力比工作负载大
35、25%,试螺钉小径。解:取A板为研究对象kN.mm 2085 . 28aaaFTQ7aAB2a2aFQFQTFQ/4FQ/4FQ/4FQ/4板A用4个普通螺钉固定在机座B上,已知板与机座间摩擦系数=0.14,螺钉许用拉应力=120MPa,FQ=2.5kN,要求能产生的摩擦力比工作负载大25%,试螺钉小径。解:取A板为研究对象kN.mm 2085 . 28aaaFTQkNaaF53. 322524201TFQ/4FQ/4FQ/4FQ/4F1F1F1F1FaFT241kNFFQ625. 04/2kNFFFFF4135cos2212221kNFF71.3525. 10TFQ/4FQ/4FQ/4FQ/
36、4F1F1F1F1FFmZF%)251 ( 0 413 . 1210ssdF根据不发生滑移条件:Z=1,m=1d1=22.2mm10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接键功能:键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。有些类型键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。键的类型:平键、半圆键、楔键和切向键。10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接平键连接工作面:两侧面。1平键联接根据用途,平键又可分为w 普通平键w 导向平键 滑键 普通平键主要用于静连接。 普通平键按构造分有:圆头平键(A型键),平头平键(B型键)和半圆头平键(C型键)普通平键10-8 键连接和花键连接键连接和花键连
37、接根据用途,平键又可分为w A型平键:A型键的键槽用端铣刀加工出来的,键在槽中固w 定良好。但轴键槽应力集较大。w B型平键:B型键的键槽用盘铣刀加工出来的,轴上键槽应w 力集中较小。C型平键: C型平键常用于轴端与毂类零件连接。10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接导向平键盘 导向平键主要用于动连接。 当被连接的毂类零件在工作时必须作轴向移动时,则可采用导向平键。10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接滑键 滑键主要用于动连接。 零件需国滑移的距离较大时,因所需的导向平键长度过大,制造困难,可采用滑键。10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接2半圆键联接工作面:两侧面。 当采用双键连
38、接时,两键位于同一直线上。10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接工作面:上、下表面。3楔键联接 10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接楔键分为普通楔键和钩头锲键盘。10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接4切向键由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩,传递双向转矩时,须用互成120130角的两个键。 截面尺寸bh根据轴径d由标准中查得;键的长度参考轮毂的长度确定,一般应略短于轮毂长,并符合标准中规定的尺寸系列二、键的选择和强度校核2键的尺寸选择详细说明1键的类型选择 根据零件的特点、使用要求、转矩大小、是否有滑移、
39、对中性要根据零件的特点、使用要求、转矩大小、是否有滑移、对中性要求在轴上什么位置、工作条件求在轴上什么位置、工作条件 一般尺寸、载荷零件:采用普通平键连接一般尺寸、载荷零件:采用普通平键连接 轴和轮毂轴和轮毂 相对移动:采用导向平键连接。相对移动:采用导向平键连接。 受力大,零件尺寸大:采用切向键连接受力大,零件尺寸大:采用切向键连接 受轴向载荷的零件:受轴向载荷的零件: 采用楔键连接采用楔键连接。10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接键联接2平键联接的失效和强度校核平键连接主要失效形式是工作面的压溃(静联接)和磨损(对于动连接),除非严重过载,否则一般不会出现键的剪断。 10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接 设键侧面的作用力沿键的工作长度和高度均匀分布,则普通平键的强度条件为: 4ppssdhlT pdhlTp4导向平键和滑键联接的强度条件为:10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接当强度不足时,可适当增加键长或采用两个键按180布置。考虑到两个键的载荷分布不均匀性,在强度校核中可按1.5个键计算。bLl(圆头平键)Ll (平头平键)2bLl(单圆头平键)键联接键联接5 5式中:sp、p为许用应力与许用压力10-8 键连接和花键连接键连接和花键连接ll花键联接花键联接1 1 花键联
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