机械设计基础第五版第十章2

1、10-9 螺 旋 传 动螺杆材料：一般选用Q275、45、50钢重要螺杆选用T12、40Cr、65Mn 并进行热处理螺母材料：铸造锡青铜 ZCuSn10P1、 ZCuSn5Pb5Zn5重载低速：铸造铝青铜 ZCuAl10Fe3低速轻载：耐磨铸铁螺旋传动的失效形式：主要是螺纹磨损一、耐磨性计算：螺纹接触处的压强： ahzdFMpppa2NFa轴向力，Z参加接触的螺纹圈数h螺纹工作高度，mmmmd螺纹中径，2 810许用压强，如表p推导设计公式：22dHdH令H螺母高度) 1 (2PdPHz梯形螺纹工作高度： h=0.5P锯齿形螺纹工作高度： h= 0.75P ahzdFMpppa2设计公式：梯形

2、螺纹： mmpFda8 . 02锯齿形螺纹： mmpFda65. 025 . 35 . 25 . 22 . 1分体式螺母：整体式螺母：一般螺纹圈数：圈10z根据d2按标准选用相应的公称直径d、螺距P二、螺杆强度校核：螺杆受轴向力Fa，产生拉（压）应力螺杆受扭矩T，产生扭切应力危险截面的当量应力： 23122122)16(3)4(3dTdFae螺纹小径1d aMp8050碳素钢取螺纹材料的许用应力三、螺杆稳定性校核：1、螺杆细长比（柔度）：il，起重器长度系数217 . 0传导螺杆，压力机螺杆最大工作长度l 螺杆危险截面惯性半径41di 螺杆：i2、临界载荷：（1）当 时，临界载荷：100NlE

3、IFc22)(aMpEE51006.2钢螺杆材料弹性模量，6421dII螺杆危险截面惯性矩，（2）当 时，临界载荷： 10040的碳素钢aBMp370NdFc4)12.1304(21）、的优质碳素钢（4535470aBMpNdFc4)57.2461(21（3）当 时，不必进行稳定性校核。403、稳定性校核满足条件：SFFcaS安全系数，S=2.54当不满足上述条件，应增大螺纹小径四、螺母螺纹牙的强度校核：螺母材料强度低于螺杆，故校核螺母螺纹牙的强度。 aaMpDbzFb螺纹牙根部宽度 梯形螺纹 b=0.65P, 锯齿形螺纹 b=0.74PD内螺纹大径Z参加接触螺纹的圈数，PHZ aaMpMp4

4、03040，青铜铸铁螺母材料的许用切应力10-11 键联接和花键联接一、键联接的类型：键用来实现轴和轴上零件的周向周向定位以传递转矩。键平键半圆键楔键切向键1、平键联接：图10-34 平键联接两侧面是工作面特点：定心性较好，装拆方便。平键导向平键普通平键特点：较长，需用螺钉固定在轴槽中，在键上要制出起键螺纹孔，便于装拆。导向平键：能实现轴上零件的轴向移动。 普通平键:表10-9 普通平键A型、B型、C型2、半圆键联接：图10-35 半圆键联接二侧面为工作面优点：定心较好，装配方便。缺点：键槽对轴的削弱较大，只适用于轻载。3、楔键联接和切向键联接：楔键：上下面为工作面。特点：靠摩擦力传递转矩，并

5、能承受单向轴向力。定心精度不高，适用于载荷平稳和低速的联接切向键：由一对楔键组成，能传递很大的转矩。窄面为工作面二、平键联接的强度校核：键材料：通常用 45 钢 当轮毂用非金属材料，用20 、Q235键的选取：按轴径 d 从键的标准中查取。如表10-9平键的主要失效形式：工作面的压溃和磨损平键联接的挤压强度条件：PdhlTP4T转矩，Nmmd轴径， h键的高度l 键的工作长度 许用挤压应力p对于导向平键联接：因磨损失效，应限制压强。若强度不够时，可采用 2 个键（夹角180） ppdhlT4 许用压强p三、花键联接：由轴和轮毂孔上多个键齿构成的联接。齿的侧面为工作面。优点： 1、承载能力高。

6、2、齿槽浅，齿根应力集中小。 3、轴与毂对中性好。 4、用于动联接具有良好的导向性缺点： 花键需用专门的设备进行加工，成本较高。分类：矩形花键渐开线花键静联接：pmrlkzhT矩形花键联接所能传递的扭矩：D外花键大径d内花键小径 C花键齿顶倒角 花键齿的接触长度lCdDh22K载荷不均匀系数K=0.70.8z花键齿数h花键牙侧面工作高度rm花键平均半径4dDrmp许用挤压应力， 如表10-11 p许用压强， 如表10-11动联接： plkzhTrm10-12 销 联 接固定零件间的相互位置，传递不大的载荷销圆柱销：圆锥销：有1：50的锥度，多次装拆，对定位精度的影响较小。多次装拆后，定位精度会

7、降低。销常用材料：35、45特殊形式的销：大端带有外螺纹的圆锥销便于装拆，可用于盲孔。小端带有外螺纹的圆锥销可用螺母锁紧，适用于 有冲击的场合。图10-42 带槽圆柱销试找出题下图中螺纹连接结构中的错误，并就图改正。已知被联接件材料均为Q235，连接件均为标准件。例题例题 1 1(1) 螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装； (2) 长度不标准，应取标准长l=60mm；(3) 弹簧垫圈尺寸不对，缺口方向也不对；(4) 一般连接不应采用扁螺母；(5) 螺栓连接中螺纹伸出部分过长；(6) 无螺纹余留长度（即与螺母、垫圈等被连接件配合部分螺纹短了），螺母拧紧不可靠； (7) 被连接件表面没加工

8、，应做出沉孔并刮平，以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺栓轴线，避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力；(8) 普通螺栓连接被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被连接件孔与螺栓杆间无间隙；原因：原因：（1）若上边被连接件是铸件，则缺少沉孔，表面也没有加工。（2）采用螺钉连接时，被连接件之一应有大于螺栓大径的光孔，而另一被连接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。而图中上边被连接件没有做成大于螺栓大径的光孔，下边被连接件的螺纹孔又过大，与螺钉尺寸不符，而且螺纹孔画法不对。原因：(1) 弹簧垫圈厚度尺寸不对；(2) M12不能标注在光杆部分；(3) 若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没有加工； (4)

9、 双头螺柱连接上部被连接件孔与螺栓杆间无间隙； (5) 双头螺柱的光杆部分不能拧进被连接件的螺纹孔内；(6) 锥孔角度应为120，而且应从螺纹孔的小径（粗实线处）画锥孔角的两边。原因：（1）轮毂上没有做出M6的螺纹孔； （2）轴上未加工螺纹孔，螺钉拧不进去，即使有螺纹 孔，螺钉能拧入，也需作局部剖视才能表达清楚。例题例题 2 2mmD10015. 0f2 . 1C如图所示，刚性凸缘联轴器用六个普通螺栓联接。螺栓均分布在 的圆周上，接合面摩擦系数 ，可靠性系数取 。若联轴器的转速 ,传递的功率 ，载荷平稳；螺栓材料为45钢， ，不控制预紧力，安全系数取 ，试计算螺栓的最小直径。 15. 0fmin960rn KwP15aSMP4504S解：此联接为普通螺栓联接，靠接合面间的摩擦传 递扭矩。（ 1）联轴器传递的转矩 N