机械制造技术训练课件第十章连接

产品产品优选传动方案:带原理方案优选传动方案:带原理方案设器计、零部件设计 设计说明 生产、销

原理方案结构设计草图,总技术文档编装配图技术文档编生产、销生产、销2优化的设计方有哪几个构器

?零件是如何组成构件?这些联接方式有什么特

33455678（一）

静连

动连(运动副

源组

螺联螺联接螺机被联接机被联接机 一、 三、 本章重点及难点:•10-•10-•10-•10-•10-•10-•10-•10-•10-•10-10§10-1§10-1yyKydL如用一个三角形K沿螺旋线yyKydL 教授研教授研（ψ小，单线，自锁好 旋向判

n=2的 的

类 类

ｄ1(小径)Ｓ(导程)Ｓ＝nptg＝ntg＝n

S(nαβ(牙侧角) 0β＝0

0β＝30

0β＝15

β工＝3β非＝30°§§102FFSS(n一、矩形螺纹(α=0螺旋副（螺母与螺杆）的相对运 滑块沿斜面运假设：1)载荷分布在中线上 2)单面产生摩擦

ρFnＦaＦ(水平推力 Fn

FR+F Ff=f·FnFf/Ｆn＝tgρ＝

合反力FR＝力力合＝０摩擦角ρFR与Fn F ()TT2a2(10-ΡFfFFa F (

－F )

(10- 当≤ Ｆ≤０Ｆ论→无论，滑块不会自动下滑→自

≤ff Ff F fff cos cos →将上述式中ρ改为ρ′(当量摩擦角)即可匀速上升:

FFatg(

(10-TFd Ftg()d

(10-匀速下降:

FFatg(

(10-TFd Ftg()d 自锁条件：≤ρ′αβ↑ρ′↑→自锁性β 自锁性β

(10-要自锁好→α(β)↑ ,↓(单线) tg

要效率高,ρ′↓→多头β↓（如矩形/ /2\要自锁好β↑↓(单);要效率高⧧10 1三角形螺纹 普通螺纹:α＝60°，易自锁粗牙:牙高d1小ψ细牙:牙浅d1大ψ管螺纹α＝55°，紧密2Trα＝30°、4矩形螺 （ψ小，单线，自锁好例10-§§104螺纹连接基本类型及螺纹紧固掌握：掌握：

•普通螺栓孔加钻 •安铰制孔螺栓孔加钻

铰

安 2双头螺

双头螺栓、螺钉孔加钻

螺纹加

安

地脚螺栓联接、吊环螺栓联接、T形槽螺栓联

§10§105螺纹连接的预紧和防一、预紧的目二、螺纹联接的拧紧力23

F0(0.6~0.7)SF0(0.5~0.6)S

FTT2TT2TT1T2TTd2102v)T21T213fcF0 D3dD2d00TT=0.2F0控制应力或应应变应变控制拧紧力矩的扳控制拧紧力矩的扳控制拧紧力一、防松的目四、其它防静载荷：ψ<v(自锁 对顶螺母防 止动垫圈防串联钢丝防 正确错误四、其它：破坏螺纹副 •铆§§106

普通螺栓联

铰制孔用螺栓联

螺栓联

(铰制孔螺栓联接

“单个螺栓联接的强度计算” 一、普通螺栓强度设1 :F4F1 d1

1d1d

[][]如:d1≥19.947 查手册选例10-3 单个螺栓联接:FF2紧螺栓联接强度设计工作前有预紧力 单个螺栓联接:FF单个联接：横向力 栓：预紧力失效形式：螺栓拉断(静、疲劳强度条fF0≥fF0≥F考虑到摩擦传力的不可靠

fF0≥CmfF0≥CC—防滑可mfF0≥CF0F0mF m

m—FFFmfF0≥CF强度条件：σσ] 松联接：F 1

?F0 ?1 d1拉伸、扭转复 拉伸、扭转复 1 232 23(0.5)2ca[

T

[1 1

d2/

d1

41.3[分析:当C=1.2,f=0.151 dd2紧螺栓联接强度设 ?工作前：预先受预紧拉力工作时：进一步受工作拉力F2=F0+F

F（动画 FFa=F0+FE FEaFa（1）受力和变形δb0

δTδ

FδF0FF被连接被连接螺未预未受力、无变未受力、无变预紧压力F0，压缩δc0拉力F0，伸长δb0受载压力FR压缩δc0-δ拉力Fa伸长δb0δδδ

F

FE δc0

δb0

δc0

变形形件接被连被紧预未未预紧紧受力、无形

件接栓螺螺栓栓未受力、无变

紧预预紧0c0拉力F伸δ长0

-δ2拉拉力a,伸长

0δ

取，见性密紧紧密定性稳性荷密载紧载定荷稳 /2[1螺栓受到的总拉力FaFE 1 41 4 Fa[[定残余预紧力FR(按工作要求) Fa=FR＋(5)结构设计 拧紧后:预紧力相同否 强度条件：p[p]、校

用应力值?[]呢？ppFd[p 4F[d20四、受偏心载荷的紧螺栓联螺栓组受力和失效分析→找出受力最大的螺栓先假定d→查S(表10-7)S(表9-1)1d[1d[

1

F 1 d1

[

41.3

1 1

d2/

[

F m

dd14 a [] /2[1pFd[p [d0

Fa=FE+

§§107重要联接：合金钢（40Cr、 nTi8.8及以上的碳素钢或中碳合金钢须经淬火并回火处 国标(GB/T3098.1-2000和GB/T3098.2-2000)螺栓、螺钉、螺柱的性国标(GB/T3098.1-20003.6,4.6,4.8,5.6,5.8,6.8,8.8,9.8,10.9,规则：小数点前数字×100=B,国标(GB/T3098.2-2000分七个等级：4，5，6，8，9，10，12许用拉应力：[S

]

许用切应力：[铸铁：p铸铁：p]SBpSpSp例1.用普通螺栓固定一牵引钩, 已知(变载荷)f=0.15,如果用钢制作螺栓，试求螺栓直径。解:每个连接受横向载荷

:C=1.1～1.3,取0≥/f=121σs=315Mpa, S=6.5,[σ]=σs/S=315/6.5=48.5Mpa 145.2R取d=27mm→合适 S=6.5→合 042000 042000解:每个连接受横向载荷 d2/0

表10-R[σP]=R 200028.6Mpadpd0

7 油缸,油缸壁厚为10mm,油压p=1.6Mpa, pD2/41.6 4 ∵有紧密要求∴FR=1.5～1.8FE→取Fa=FE＋FR=2.8FE (表10-5)→暂S=3(不严格控制预紧力,静～)→[σ]=σS/S=118 444

取d=16mm,其d1=13.835mm＞12.6mm→合适取S=3(表10-7)(不严格控制预紧力)→合适D0=D+2C1+2×10=224mm(与书不同 手 L=πD≈88mm＜ §§108提高螺栓连接强度的措0 F0

EkbE 增加螺栓长采用腰状杆螺栓或空心螺螺母下安装弹不用垫片或采用刚度较大的垫螺纹牙载荷分布不均改善措措施：措施： §§109螺旋传1特 内防转机构防转机构 2应传力螺如：千斤

传导螺动为主，要动为主，要求较高的运动速进作时间短，有些要求较高，有些要求较高的调整和精如：机调整螺承载小，调整精尺、望远镜尺、望远镜倍数调33类 3类 ph[h[

d2

[p],zP,＝H [[h0.5P,d2[[h0.75P,d24F

[

0.2d d

,I

;

F40 2Fc3041.12 1(碳素钢4Fc4612.57 1(优质碳素钢4

S2.5~ F

2

[ 6

Db2 §§10-一、键联接的分类及结

导向平键—（动联接半圆键—（静联接普通平键结端部形状有圆头(A型)、平头(B型)和单圆头(C型)三 A B CAC型键的轴应力集中较大,

平键加导向平键结

滑键结平键联接特配合动联接为间隙配合),上端面与轮毂特点：结构简单，装拆方便，对中性好，承载能力大，应用广承载能力不够时采用180布置两个键。一对平键按1.5个键计

键槽

特点便于安装对中好用于锥形轴端,但对轴削弱大成对使用:承载能力不够时用 3楔楔键联工作原理:上下面为工作面，靠摩擦力传递转方头楔键、钩头楔键、圆头楔键立铣刀加工先置键后楔入轮毂平头、钩头楔键:盘铣刀,轮毂先装再楔入失效形式:工作面压特点:简单,且可实现轮毂在轴上单向轴向固楔紧产生偏心,对中性差,不适于高速及对中要求高的场4切向切向键联结构:由一对楔键沿斜面拼工作原理:两窄面为工作面，靠工作面挤压力和轴与轮毂间的摩擦力失效形式:工作面压特点:传递单向转矩，对轴的削弱大型卷筒二、键的选择和强度校1转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中L标准短于轮毂宽度hbhbbL20×63GB1096《手pp

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圆p[