螺纹连接的机械设计.ppt

第五章 螺纹联接和螺旋传动  紧定螺钉 牙型角为60?,牙根较厚，强度较高。同一公称直径的普通螺纹可分为粗牙、细牙。 牙型角为55? ，牙顶呈圆弧形。其公称直径近似为管子的孔径，以英寸为单位。旋合螺纹之间没有径向间隙，紧密性好。如果要求连接具有密封性时，需添加密封物。 牙型角为55? ，牙顶呈圆弧形。螺纹分布在1:16的圆锥管壁上。内外螺纹配合时没有间隙，不用填料也可以保证不渗漏，拧紧时可消除制造误差或磨损所产生的间隙。 牙型为等腰梯型，牙型角为30?。梯形螺纹的效率比矩形螺纹低，但牙根的强度较高，易于加工，对中性好，当采用剖分式螺纹时，还可以消除因磨损而产生的间隙。 牙型为锯齿型，工作面的牙型边倾斜角为3?，非工作面的牙型边倾斜角为30?。比梯形螺纹牙根强度高。 以上的螺纹有些只要标注牙型代号，就能分辨出螺纹种类，称为标准螺纹。 有些螺纹，必须画出牙型才能加工，例如方牙螺纹，称为非标准螺纹。 螺纹牙型为正方形，牙厚是螺距的一半。矩形螺纹不是标准螺纹，没有代号。标注时应注出大径、小径和螺距。 §5-1 螺纹 注意事项 螺纹各种数据的查表 G1 标注示例 例:螺纹规格d=M12，公称长度L=80，性能等级为4.8级，不进行表面处理，全螺纹，C级的六角头螺栓： 螺栓 GB/T 5780-2000 M12×80 例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。 螺母 GB/T 6170-2000 M12 普通螺栓连接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 普通螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 铰制孔用螺栓联接 螺钉联接 螺钉联接 螺钉联接 螺钉联接 螺钉联接 螺钉连接 螺钉连接 螺钉拧入深度H: 钢或青铜 H≈d 铸铁 H=(1.25～1.5)d 铝合金 H=(1.5～2.5)d 双头螺柱连接 其他螺纹连接类型 紧定螺钉连接 地脚螺栓连接 吊环螺栓连接 T型槽螺栓连接 紧定螺钉连接 紧定螺钉连接 地脚螺栓连接 吊环螺栓连接 吊环螺栓连接 T型槽螺栓连接 螺栓连接件的简化画法 螺栓长度的选取 被连接件1的厚度?1 =30 被连接件2的厚度?2 =30 §5-3　螺纹联接的预紧 §5-4　螺纹联接的防松 §5-5　单个螺栓联接的强度计算 §5-6　提高螺纹联接强度的措施 §5-9　螺栓组联接的设计 式中： 如何正确理解联接的挤压强度公式？ 问 注意：取Lmin及 [σ]p小者代入计算 投影面积A=d0*Lmin §5-8 ．性能等级及许用应力 ◆联接件材料 常用　　　　　 Q235 　10　35　45 冲击振动时　　15Cr　40Cr　30CrMnTi ◆性能等级 螺栓 例如： 4.6 抗拉强度极限400MPa,屈服极限与抗拉强度极限之比为0.6,可知屈服极限为: ◆许用应力有[s]、 [t ]、[s ]p三种 ★★一般而言螺栓与螺母的性能要相配 一．螺栓组联接的结构设计 1．宜对称 2．受力合理 3．有合理的间距、边距 4．尽量取偶数，且规格相同　　 5．避免偏心 足够的扳手空间 ●避免偏心 球面垫圈 斜面处理 二．螺栓组联接的受力分析 目的：找到受力最大的螺栓及其所受的力 假设： ①各螺栓规格相同 ②各螺栓预紧力相同 ③螺栓组中心与接合面形心重合 ④各螺栓在弹性限度内工作 1．受横向载荷时：分两种情况 A采用普通螺栓联接时（结合面不滑移） F F F F a) ●通过由预紧力所产生的结合面上的摩擦力来平衡横向外载荷FΣ， 式中 设每个螺栓预紧力都是F0 B·采用铰制孔用螺栓联接（结合面不滑移） b) ●通过剪切力F来平衡外载荷FΣ，因此每个螺栓中受力相等，皆为F。 问题： 受横向载荷时螺栓联接的强度如何进行计算？ 1．采用普通螺栓联接时按仅受预紧力时的紧螺栓联接的强度计算方法计算。 2．采用铰制孔用螺栓联接时按铰制孔用螺栓联接的强度计算方法计算。 2．受旋转力矩时：分两种情况 A·采用普通螺栓联接（不发生转动） O ●通过由预紧力F0所产生的结合面上的摩擦力矩来平衡外载荷T，因此每个螺栓中受力相等，皆为F0 Σri越大，所需F0就越小，所以应远距离分布。 讨论 问题： 受旋转力矩时普通螺栓联接的强度如何 进行计算？ ★★采用普通螺栓联接时按仅受预紧力时的紧螺栓联接的强度计算方法计算 B·采用铰制孔用螺栓联接（不发生转动） O ●通过剪切力F所产生的力矩来平衡外载荷T，由于此时由于螺栓的位置不同，因此每个螺栓的受力不相等，关键是找受力最大的螺栓所受到的力Fmax 变形协调条件： 每个螺栓受到的剪切力与其到中心点