第二篇之螺纹联接和螺旋传动.ppt

第二篇 联接件 复习题 二、螺纹联接件的许用应力 螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷)、装配情况(松、紧联接)、材料、结构尺寸有关。 许用拉应力： 许用剪应力和挤压应力： --被联接件为钢 --被联接件为铸铁 Sτ, Sp---安全系数，其取值详见下页表。 潘存云教授研制 表5-11 螺栓联接的安全系数S 碳素钢 5~4 4~2.5 2.5~2 碳素钢 12.5~8.5 8.5 8.5~12.5 M6~M16 M16~M30 M30~M60 M16~M16 M16 ~M30 M30~M60 不控制预紧力的计算 控制预紧力的计算 受载类型 静载荷 变载荷 松螺栓联接 1.2~1.7 合金钢 5.7~5 5~3.4 3.4~3 合金钢 10~6.8 6.8 6.8~10 1.2~ 1.5 1.2~ 1.5 (Sa=2.5~4 ) 钢：Sτ=2.5， Sp= 1. 25， 钢：Sτ=3.5~5， Sp= 1. 5 铸铁：Sp=2.0~2.5， 铸铁： Sp= 2.5~3 铰制孔用螺栓联接 受轴向及横向载荷的普通螺栓联接 紧螺栓联接 2.8 提高螺栓联接强度的措施 承受轴向变载荷时，螺栓的损坏形式： 疲劳断裂 容易断裂部位： 一、降低螺栓总拉伸载荷F2的变化范围 轴向工作载荷F的变化范围: 0~ F Cb+ Cm Cb F0 ~ F0 +F 总拉伸载荷的F2变化范围: Cb ↓ 或 Cm ↑ → F2变化范围?F ↓ 提高螺栓联接强度的措施有哪些呢？ 以螺栓联接为例，螺栓联接的强度主要取决于螺栓的强度，因此，提高螺栓的强度，将大大提高联接系统的可靠性。 65% 20% 15% 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 F0 θm θb 措施一：降低螺栓刚度（ C’b Cb , θ’b θb ） 措施二：提高被联接件刚度（ C’m Cm , θ’m θm ） 措施三：综合措施（ C’b Cb , C’m Cm , F’0 F0 ） ?F F F1 F2 F’2 F’ ?F θ’m F’1 θ’b F’0 θm 虽然F’ =F ?F’ ?F 强调残余预紧力减小 但有?F’ ?F 强调残余预紧力减小 F’ =F F’ =F， F’1 =F 1 ?F’ ?F 前两种措施会导致残余预紧力减小，使密封性能降低。为保证可靠工作，可适当增大预紧力。 F’2 F’ ?F’ F’1 θ’b F0 θm θb ?F F F1 F2 F’ F’1 ?F’ F0 θb ?F F F1 F2 θm 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 d 0.8d 0.7d d 采用柔性结构：加弹性元件、 或采用柔性螺栓。 2. 有密封要求时，采用金属薄垫片 3. 或者采用O形密封圈 宜采取措施: 因密封采用软垫片将降低被联接件的刚度，这时可采用 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 二、改善螺纹牙间的载荷分布 措施: 采用均载螺母。 加厚螺母不能提高联接强度。 普通螺母 螺栓杆 螺母体 螺栓杆 螺母体 螺栓杆 Fa F5/2 F4/2 F3/2 F2/2 F1/2 F5/2 F4/2 F3/2 F2/2 F1/2 螺母体 螺栓杆 F F=F1+F2+F3+F4+F5 F1F2F3F4F5 10圈以后，螺母牙几乎不承受载荷。 螺栓杆 F 螺栓杆 F 螺母体 均载螺母均载原理 螺母和螺杆均为拉伸变形，有助于减小两者螺距变化，使受载均匀。 加厚螺母 2.3 螺纹联接的预紧 1、预紧的目的 将螺纹联接件拧紧到一定程度称为预紧。预紧时被联接零件接合面之间压力增大，因此提高了联接的紧密型和可靠性，并能承受一定横向载荷，还能起到防松作用。 P57 2、预紧力 预紧时螺栓所承受轴向拉力称为预紧力，用Fo表示。 3、预紧力的确定原则： 拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限σs的80%。 一、概述 一般螺纹联接在装配时都必须拧紧