机械设计螺纹连接的强度计算课件

机械设计螺纹连接的强度计算课件螺纹连接的基本知识螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度校核螺纹连接的材料和工艺螺纹连接的应用实例contents目录01螺纹连接的基本知识单头与多头螺纹根据头数，有单头和多头螺纹。多头螺纹的每旋转一周，螺距移动较多，常用于传动。矩形、梯形与锯齿形螺纹根据截面形状，有矩形、梯形与锯齿形螺纹。其中，梯形和锯齿形螺纹具有良好自锁性，常用于轴向定位。内螺纹与外螺纹根据螺纹的内外配置，有内螺纹和外螺纹两种类型。螺纹连接的类型螺纹连接的预紧和防松预紧为了确保连接的紧密和防止松动，在装配时需要对螺纹施加预紧力。预紧力的大小需要根据实际情况进行计算和控制。防松为了防止工作过程中螺纹连接松动，需要采取防松措施。常见的防松方法有弹簧垫圈、自锁螺母和使用厌氧胶等。结构简单、紧凑，装拆方便，连接可靠，标准化程度高，可连续嵌套使用。优点轴向尺寸较大，在承受冲击、振动和变载作用下，可能松动；制造成本较高，并且在无润滑时摩擦损失较大。缺点螺纹连接的优缺点02螺纹连接的强度计算轴向力主要受到预紧和负载的影响，是螺纹的主要受力方向。径向力由于螺杆的弯曲和压力引起的，对连接的稳定性产生影响。剪切力在螺纹连接中，剪切力通常不是主要受力方向，但在某些情况下仍需考虑。螺纹连接的受力分析轴向承载能力计算公式：$N=frac{πd_{1}d_{2}d_{3}d_{4}d_{5}}{4G}$其中，$d_{1}$、$d_{2}$、$d_{3}$、$d_{4}$、$d_{5}$分别为外螺纹直径、内螺纹直径、螺距、中径、摩擦系数，G为剪切模量。径向承载能力计算公式：$N=frac{πd_{1}d_{2}d_{3}d_{4}d_{5}}{4G}$其中，$d_{1}$、$d_{2}$、$d_{3}$、$d_{4}$、$d_{5}$分别为外螺纹直径、内螺纹直径、螺距、中径、摩擦系数，G为剪切模量。剪切承载能力计算公式：$N=frac{πd_{1}d_{2}d_{3}d_{4}d_{5}}{4G}$其中，$d_{1}$、$d_{2}$、$d_{3}$、$d_{4}$、$d_{5}$分别为外螺纹直径、内螺纹直径、螺距、中径、摩擦系数，G为剪切模量。螺纹连接的强度计算公式螺纹连接的许用应力轴向许用应力径向许用应力剪切许用应力根据材料和工况条件，通过实验确定。根据材料和工况条件，通过实验确定。根据材料和工况条件，通过实验确定。03螺纹连接的强度校核ABCD静强度校核定义静强度校核是评估螺纹连接在静态或准静态载荷下的强度。影响因素包括预紧力、工作载荷、摩擦系数、材料属性等。计算公式根据材料力学和机械设计原理，静强度校核主要考虑螺纹的拉应力、剪切应力和弯曲应力。应用场景适用于承受静态或准静态载荷的螺纹连接，如固定螺栓连接。定义疲劳强度校核是评估螺纹连接在循环载荷下的疲劳性能。计算公式通常采用S-N曲线或P-S-N曲线进行疲劳寿命预测，考虑循环次数和应力幅值。影响因素包括循环次数、应力幅值、材料属性、表面处理等。应用场景适用于承受循环载荷的螺纹连接，如转动螺栓连接。疲劳强度校核定义刚度校核是评估螺纹连接的刚度和稳定性。计算公式刚度校核主要考虑螺纹连接的轴向刚度和横向刚度，分析其稳定性。影响因素包括预紧力、摩擦系数、材料属性、结构尺寸等。应用场景适用于需要精确定位和稳定性的螺纹连接，如高精度设备中的螺栓连接。刚度校核04螺纹连接的材料和工艺适用于高强度和耐磨性要求，如重型机械和矿山机械。碳钢和合金钢适用于腐蚀环境和高温环境，如化工设备和食品机械。不锈钢适用于需要良好导电性和耐腐蚀性的场合，如电气连接和船舶机械。黄铜和青铜螺纹连接的材料选择切削加工适用于加工精度高、表面质量好的螺纹连接，如精密仪器和航空航天领域。挤压加工适用于加工强度高、耐磨性好的螺纹连接，如重型机械和矿山机械。热处理通过改变材料的内部结构，提高其力学性能和耐腐蚀性，适用于各种不同要求的螺纹连接。螺纹连接的工艺选择030201在螺纹连接表面镀上一层金属，以提高其耐腐蚀性和耐磨性。电镀在螺纹连接表面喷涂一层防腐涂料，以延长其使用寿命。喷涂通过渗碳淬火处理，提高螺纹连接的硬度和耐磨性，适用于高强度要求的场合。渗碳淬火螺纹连接的表面处理05螺纹连接的应用实例螺栓连接在机械设计中广泛应用于固定和连接两个或多个部件。在建筑行业中，螺栓连接用于固定大型钢结构，如桥梁和高层建筑。在汽车制造中，螺栓连接用于将车身各部分固定在一起，确保车辆的整体结构稳定。在航空航天领域，高强度的螺栓连接用于连接飞机机身和机翼等关键部位。螺栓连接的应用实例ABCD螺柱连接的应用实例在桥梁建设中，螺柱连接用于将桥面与桥墩固定在一起，确保桥梁的整体稳定性。螺柱连接常用于需要垂直连接两个平面的场合，如建筑物的墙与天花板之间的连接。在船舶建造中，螺柱连接用于将船体各部分固定在一起，确保船舶的结构完整性。在制造设备中，螺柱连接用于支撑和固定各种机械部件。螺钉连接的应用实例01螺钉连接通常用于较小或不太重要的部件之间的固定，如家具组装或模型制作。02在电子设备