关于某螺纹联接的螺纹牙强度校核之根据-ver1.1

1、PAGE MACROBUTTON MTEditEquationSection2 方程段 1 局部 1SEQ MTEqn r h * MERGEFORMAT SEQ MTSec r 1 h * MERGEFORMAT SEQ MTChap r 1 h * MERGEFORMAT 关于螺纹联接的螺纹牙强度校核之根据TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc203894781一、引用教材 PAGEREF _Toc203894781 h 1HYPERLINK l _Toc203894782二、适用X围 PAGEREF _Toc203894782 h 1HYPERLINK l _To

2、c203894783三、校核 PAGEREF _Toc203894783 h 2HYPERLINK l _Toc2038947841. 螺纹副抗挤压计算 PAGEREF _Toc203894784 h 3HYPERLINK l _Toc2038947852. 抗剪切强度校核 PAGEREF _Toc203894785 h 4HYPERLINK l _Toc2038947863. 抗弯曲强度校核 PAGEREF _Toc203894786 h 4HYPERLINK l _Toc2038947874. 自锁性能校核 PAGEREF _Toc203894787 h 7HYPERLINK l _Toc

3、2038947885. 螺杆强度校核 PAGEREF _Toc203894788 h 7一、引用教材1.机械设计第四版，高等教育，邱宣怀主编，1997年7月第4版，1997年7月第1次印刷，印数000117094，定价23.60元，该书是HYPERLINK mailto:wuzigenglive o 戊子庚的戊子庚上学时的教材。摘自P120。2.机械设计手册第四版，第3卷，成大先主编，化学工业，2005年1月第25次印刷。摘自12-312-9。二、适用X围螺纹联接可以使用普通螺纹、梯形、矩形、锯齿形等四种，且多用普通螺纹。如下图1给出了螺旋副的可能螺纹种类、特点和应用。图SEQ 图 * ARA

4、BIC1螺旋副的螺纹种类、特点和应用三、校核该文件仅讨论五个方面的校核：抗挤压、抗剪切、抗弯曲、自锁性、螺杆强度。根据实践，由于螺母的材质软，螺纹副的破坏多发生在螺母；但当螺母和螺杆材料一样时，螺杆首先破坏，此时应校核螺杆。该文件中的各物理量与其含义和公式均可查阅文件双击打开；该五项校核已编成excel计算表格以提高效率，使用时仅仅需要填写绿色表格，其余表格计算机自行计算得出结果，见文件双击打开。1. 螺纹副抗挤压计算把螺纹牙展直后相当于一根悬臂梁，见如下图2、图3，抗挤压是指公、母螺纹牙之间的挤压应力不应超过许用挤压应力，否如此便会产生挤压破坏。设轴向力为F，相旋合螺纹圈数为z，如此验算计算

5、式为：且假如取，如此有式中：挤压应力，单位MPa；：许用挤压应力，单位MPa；F：轴向力，单位N；：外螺纹中径，单位mm；h：螺纹工作高度，单位mm，p为螺距，单位mm，h与p的关系为：梯形螺纹：矩形螺纹：锯齿螺纹：普通螺纹：z：结合圈数，无量纲，一般不要超过10因为旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z不宜大于10；2. 抗剪切强度校核对螺杆，应满足；对螺母，应满足式中F：轴向力，单位N；：计算公扣时使用螺纹小径，单位mm；D：计算母扣时使用螺纹大径，单位mm；b：螺纹牙底宽度，单位mm，b与p的关系为：梯形螺纹：矩形螺纹：锯齿螺纹：普通螺纹：z：结合圈数，无量纲，一般不要超过10因为旋合的各圈螺

6、纹牙受力不均，因而z不宜大于10；：许用剪应力，单位MPa，对于材质为钢，一般可以取，为材料的许用拉应力，单位MPa，其中为屈服应力，单位MPa，S为安全系数，一般取35。3. 抗弯曲强度校核对螺杆，应满足；对螺母，应满足。其推导过程如下：一般来讲，螺母材料强度低于螺杆，所以螺纹牙抗弯和抗剪强度校核以螺母为对象，即校核母扣；但当螺母和螺杆材料一样时，如此螺杆的强度要低于螺母，所以此时应校核螺杆强度，即校核公扣。假如将螺母、螺杆的一圈螺纹沿螺纹大径处展开，即可视为一悬壁梁，危险截面为A-A，如如下图2、图3所示。图2螺母的一圈螺纹展开假如将螺杆的一圈螺纹沿螺纹小径处展开，即可视为一悬壁梁，如图3

7、所示。图3螺杆的一圈螺纹展开以校核螺杆为例，每圈螺纹承受的平均作用力F/z作用在中径d2的圆周上，如此螺纹牙根部危险剖面A-A的变曲强度条件为：对螺杆，；对螺母，。式中：D：螺母大径，单位mm；d：螺杆大径，单位mm；L：弯曲力臂，单位mm，；：单圈外螺纹展开后的A-A截面的抗弯模量，单位mm3；：弯曲应力，单位MPa；b：螺纹牙底宽度，单位mm；p为螺距，单位mm，如此b与p的关系为：梯形螺纹：矩形螺纹：锯齿螺纹：普通螺纹：F：轴向力，单位N；h：螺纹工作高度，单位mm；p为螺距，单位mm，如此h与p的关系为：梯形螺纹：矩形螺纹：锯齿螺纹：普通螺纹：z：结合圈数，无量纲，一般不要超过10因为

8、旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z不宜大于10；：螺纹牙的许用弯曲应力，对钢材，。4. 自锁性能校核自锁条件为：式中：螺旋升角，在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角，单位度，：当量摩擦角，单位度；p：螺距，单位mm；S：导程，单位mm；n：线数，或称头数，无量纲；螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n4；螺距、导程、线数之间关系：；d2：外螺纹中径，单位mm；：牙型角，螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角，梯形螺纹：矩形螺纹： 锯齿螺纹：普通螺纹：牙型斜角，螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角，对称牙型，梯形螺纹、矩形螺纹、普通螺纹都属于对称牙型，锯齿螺纹不是对称牙型；：螺旋副的滑动摩擦系数，无量纲，定期润滑条件下，可取0.130.17；：螺旋副的当量摩擦系数，无量纲。5. 螺杆强度校核还需要校核螺杆的强度，假如为实心螺杆，如此有：但对普通螺纹，其计算公式为：参见机械设计课本P105假如不是实心螺杆，如此按实际情况校核。式中：F：轴向力，单位N；：普通螺纹螺栓拉断截面，是一个经验值，其经验计算