机械设计手册---连接与紧固.ppt

第 10 章 连 接 机 械 连 接 概 述 机器是由分别制造的多种机械零件和部件组成，在装配过程中用各种连接方法连接。 机械连接的类型 1.动连接 被连接件之间具有相对位置变化的连接。 2.静连接 被连接件之间的位置不变，不允许产生相对运动的连接。 （1）可拆连接 可经多次装拆而无损任何零件的连接。 （2）不可拆连接 当拆开时必须至少损坏连接中的一个零件才能拆开的连接。 本章介绍几种常用的可拆连接。 §10-1　螺纹参数 一 螺旋线的形成、螺纹牙型、螺纹旋向及线数 1.螺旋线的形成 螺纹连接是利用带有螺纹零件的可拆连接，是机械连接中应用最广泛的连接方式。螺纹连接件是标准件。 将倾斜角为 的直线绕在圆柱体上形成一条螺旋线。 将图 b）所示平面图形沿螺旋线运动，运动时保持此图形通过圆柱体的轴线，便得到螺纹。 2. 螺纹截面形状 自所性好 效率高 3.螺纹旋向 右旋: 正扣(常用) 左旋: 反扣 右旋 左旋 有特殊要求时才使用。 4.线数:螺旋线根数(单、多) 单线:ψ小 自锁性好 用于连接 多线:ψ大 效率高 用于传动 1.d— 大径、螺纹的公称直径。 2. d1 —小径、螺纹的危险剖面直径。 3. d2—中径、是确定螺纹的几何参数及配合性质的直径。 内螺纹各直径用大写字母表示。 4. n—线数、 单线螺纹 n=1，有自锁性，用于连接。 多线螺纹 n≥2，效率高，用于传动。为便于加工，n≤4。 5. P—螺距、螺纹相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向距离。 二.螺纹的主要参数 6. S—导程 螺纹上任一点沿螺旋线旋转一周所移动的轴向距离。 单线螺纹: S=P 多线螺纹：S=nP 7.ψ—螺纹升角 螺旋线的切线与垂直螺纹轴线平面间的夹角。各直径处的ψ不同，ψ指螺纹中径处的升角。 （10-1） 通过螺纹轴线的平面内螺纹牙两侧边的夹角。 对于非对称牙形 锯齿形螺纹工作边牙侧角： 内外螺纹间的径向接触高度。 牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。 §10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 矩形螺旋副，受轴向载荷为 ，当螺母在螺纹上旋转时，可把它看作重量为 的滑块沿着沿螺纹中径展开的斜面移动。 一 .矩形螺纹（ ） 1. 受力分析 将拧紧螺母视为推动滑块沿斜面等速上移。 将松开螺母视为使滑块沿斜面等速下滑。 驱动力矩、效率计算和螺纹自锁条件 F—水平推力 d2 —螺纹中径 矩形螺纹 认为拧紧螺母时作用在螺纹间的轴向载荷沿中径圆周均匀分布。 拧紧螺母的力，位于与螺栓轴线垂直的平面内并与中径圆周相切。 螺纹升角 滑块沿斜面等速上移： 全约束反力FR 水平推力F 由力的多边形可得： 水平推力： 驱动力矩： 螺母旋转一周所需的输入功： ∴ 螺纹副的效率： 升举重物所作的有效功： 2.螺纹副的效率 一般取： 求最大 时的 角 滑块沿斜面等速下滑： 水平支持力 F 3. 螺旋的自锁 （防止滑块加速下滑的平衡力） 螺旋副上的相应力矩: 即不加支持力F，滑块在重力 Fa的作用下也不会自动下滑，这种现象称为螺旋副的自锁。 二 、非矩形螺纹 非矩形螺旋副间的摩擦力较大，可将摩擦力的增大视为摩擦系数和摩擦角的增大。此摩擦角称为当量摩擦角。 (10-4)  --当量摩擦角 f  --当量摩擦系数  --牙侧角 螺旋副效率 引入当量摩擦系数后，当滑块沿非矩形螺纹等速上升时 的计算式为： 非矩形螺纹自锁性好，但效率低。 (10-5a) (10-5b) 显然 (10-8) 水平推力 驱动力矩 引入当量摩擦系数后，当滑块沿非矩形螺纹等速下滑时 的计算式为： 1. 三角螺纹 普通螺纹是公制螺纹， ，自锁性好，牙根厚，强度高，多用于连接。根据螺距大小可分为普通粗牙螺纹和普通细牙螺纹。 (1) 普通螺纹 同一公称直径的螺纹可以有多种螺距, 其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余都称为细牙螺纹。 §10-3 机械制造常用螺纹 (a)粗牙螺纹： 一般连接多采用粗牙螺纹。 (b) 细牙螺纹： 螺距小，自锁性好，强度高；但不耐磨，易滑扣，不宜经常装拆。多用于仪器中的调整螺旋，薄壁零件连接，受冲击及变载荷的联接。 (2) 管螺纹 管螺纹是英制螺纹，其公称直径是管子的公称