机械基础教学课件作者黄东第10章.ppt

图 10.11 返回 图 10.12 返回 图 10.13 返回 图 10.14 返回 图 10.15 返回 图 10.16 返回 表 10.8 返回 图 10.17 返回 图 10.18 返回 图 10.19 返回 图 10.20 返回 图 10.21 返回 * 第10章　螺纹连接与螺旋传动的设计 10.1　螺纹的形成、类型和主参数 10.2　螺纹连接的类型和应用 10.3　螺纹连接的预紧及防松 10.4　螺栓连接的强度计算 10.5　提高螺栓连接强度的措施 10.6　螺栓组连接的结构设计 10.7　螺旋传动 返回 10.1　螺纹的形成、类型和主参数 10.1.1　螺纹的形成 螺纹的基本几何形状是螺旋线，如图10.2所示，将一直角三角形（底边长为πｄ2）绕在直径为ｄ2的圆柱体上，同时底边与圆柱体端面圆周线重合，则此三角形的斜边在圆柱体的表面上形成一条螺旋线。在圆柱表面上，用不同形状的车刀沿螺旋线切制出沟槽即形成螺纹。 10.1.2　螺纹的类型 按螺纹加工位置不同，螺纹可分外螺纹和内螺纹。加工在圆柱体外表面上的螺纹称为外螺纹；加工在圆柱体内表面上的螺纹称为内螺纹。内、外螺纹成对使用，由内、外螺纹旋合而成的运动副称为螺纹副。 下一页 返回 10.1　螺纹的形成、类型和主参数 按螺纹所起作用的不同，螺纹可分连接螺纹和传动螺纹。起连接作用的螺纹称为连接螺纹，起传递动力作用的螺纹称为传动螺纹。 按螺旋线数目的不同，螺纹可分单线螺纹和多线螺纹。在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹（如图10.3（ａ）所示）；在圆柱体上沿二条螺旋线切制的螺纹，称为双线螺纹（如图10.3（ｂ）所示），为了制造的方便，螺纹的线数一般不超过4。单线螺纹主要用于连接，多线螺纹主要用于传递动力。 按螺旋线绕行方向的不同，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹，如图10.3所示。通常采用右旋螺纹。 上一页 下一页 返回 10.1　螺纹的形成、类型和主参数 按螺纹牙型角的不同，螺纹可分为三角形（普通）螺纹（图10.4（ａ））、管螺纹（图10.4（b）、矩形螺纹（图10.4（c）、梯形螺纹（图10.4（d）、锯齿形螺纹（图10.4（e）等，如图10.4所示。三角形（普通）螺纹和管螺纹用于连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹用于传递动力。 按螺纹的制式不同，螺纹可分为公制和英制两类。公制螺纹的螺距以每毫米牙数表示，英制螺纹的螺距以每英寸牙数表示。我国除管螺纹外，多采用公制螺纹。在国际上原来采用英制螺纹的国家也正逐步向公制螺纹的方向过渡。凡是牙型、外径及螺距符合国家标准的螺纹称为标准螺纹。 上一页 下一页 返回 10.1　螺纹的形成、类型和主参数 10.1.3　螺纹的主参数 现以图10.5所示的圆柱普通三角形螺纹为例说明螺纹的主要参数。 1.大径ｄ（Ｄ） 它是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径，是螺纹的最大直径，称为大径或公称直径。 2.小径ｄ1（Ｄ1） 它是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径，是螺纹的最小直径，称为小径。 3.中径ｄ2（Ｄ2） 螺纹牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱的直径，称为中径。 上一页 下一页 返回 10.1　螺纹的形成、类型和主参数 4.螺距Ｐ 螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺距。 5.导程Ｌ 同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为导程。设螺纹线数为ｎ，则对于单线螺纹有Ｌ＝Ｐ；则对于多线螺纹有Ｌ＝ｎＰ。 6.牙型角α 在螺纹的轴向剖面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹角，称为牙型角。 7.升角λ 在中径ｄ2的圆柱面上，螺纹线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角，称为升角。 ｔａｎλ＝Ｌπｄ2＝ｎＰπｄ2（10－1） 上一页 返回 10.2　螺纹连接的类型和应用 10.2.1　螺纹连接的类型和应用概述 螺纹连接的主要类型和应用见表10.1。 10.2.2　标准螺纹连接的结构特点和应用 常用的螺纹连接件有螺母、垫圈、螺栓、螺钉、双头螺栓等，其结构、形式和尺寸都已标准化，设计时可根据有关标准选用，常用的标准螺纹连接件的结构特点和应用见表10.2。 返回 10.3　螺纹连接的预紧及防松 10.3.1　螺纹连接的预紧 螺纹连接在装配时需要拧紧，使螺纹连接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力。预紧的目的是为了增大连接的紧密性和可靠性。此外，适当地提高预紧力，还能提高螺栓的疲劳强度和防止松动。 对于一般的连接，可凭经验控制预紧力Ｆ0的大小，但对于重要的连接就要用测力矩扳手（如图10.6所示）严格控制其预紧力。 拧紧时，用扳手施加力矩Ｔ，以克服螺纹副中的阻力矩Ｔ1和螺母支承面上的摩擦阻力矩Ｔ2，故拧紧力矩Ｔ＝Ｔ1＋Ｔ2＝ＫＦ0ｄ（10－2） 下一页 返回