文档介绍：第三章螺纹联接与螺旋传动
3-1概述
3-2螺纹
3-3螺纹联接类型和标准联接件
一、螺纹基础知识
二、常用螺纹的类型、特点和应用
三、螺纹副的受力、效率和自锁
一、联接的作用
二、联接的分类
一、螺纹联接的类型
二、标准联接件
3-4螺纹联接的预紧和防松
目录
3-5螺纹联接的设计计算
一、设计步骤
二、受力分析与强度计算
三、螺栓组联接的结构设计
四、螺栓联接件的材料与许用应力
五、提高螺栓联接强度的措施
目录
3-6螺旋传动
一、联接的作用
零件
构件
部件
机器
联接
联接
联接
二、联接的分类
1、动联接:被联接零件可相对运动—运动副
2、静联接:被联接零件无相对运动—构件
(1)可拆联接:螺纹、键、销、成型联接
(2)不可拆联接:铆接、焊接、胶结
(3)过盈配合:温差法装入—可拆
压如法装入—不可拆
3-1概述
3-2螺纹
一、螺纹联接的基础知识
1、螺旋线与螺纹
(1)定义:动点绕定轴匀速圆周运动,
并沿轴线方向匀速
上升,动点轨迹为螺旋线。
一、螺纹联接的基础知识
(2)直观:直角三角形斜边与圆柱体表面的交线
2、螺纹分类
(1)螺纹位置:内、外螺纹
(2)母体形状:圆柱、圆锥螺纹
(3)牙型:三角形、矩形、梯形、矩齿形
(4)旋向:左、右
3-2螺纹联接
3、普通螺纹的主要参数
一、螺纹联接的基础知识
β
大径d-公称直径(查标准)
小径d1-计算直径(强度计算)
中径d2-几何直径(几何计算)
螺距P-相邻螺牙对应点间轴向距离
线数n-螺纹螺旋线的数目
导程S-同一螺线相邻螺牙对应点间的轴向距离 S=nP
升角ψ-螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角
牙型角α-螺纹轴截面内,牙型两侧边的夹角
牙侧角β-螺纹轴截面内,牙型侧边与横截面的夹角
工作高度h-内外螺纹旋合后的接触面的径向高度
3-2螺纹联接
二、常用螺纹的种类、特点和应用
二、常用螺纹的种类、特点和应用
1、联接螺纹:要求自锁—三角形螺纹
(1)普通螺纹(α=60°)
粗牙:常用的联接螺纹
细牙:用于薄壁件或密封处
普通螺纹
管螺纹
(2)管螺纹(α=55°) (英制) —一般管路联接
圆柱:螺纹中线与管轴线平行
牙顶圆角,旋合后无隙,密封性好
圆锥:螺纹中线与管子轴线不平行,自密封性好
3-2螺纹联接
二、常用螺纹的种类、特点和应用
2、传动螺纹:要求效率高
(1)矩形螺纹(α=0°)
效率高,牙根强度差,磨损难补偿
(2)梯形螺纹(α=30°)
效率较高,牙根强度高,对中好,
磨损后用剖分螺母补偿间隙—常用
(3)锯齿形螺纹( β工=3° 、β非工=30°)
兼备矩形、梯形螺纹的优点,
非工作面牙根圆角大,强度高
矩形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
三角形
矩形
梯形
矩齿形
三、矩形螺纹(牙型角α=00)螺纹副的受力、效率与自锁
使滑块等速运动所需要的水平力
等速上升: F=Fatan(ψ+ρ)
等速上升所需力矩:T= Fd2/2= Fatan(ψ+ρ)d2/2
3-2螺纹联接
三、螺纹副的受力、效率与自锁
Fa
螺纹副中,螺母所受到的轴向载荷Fa是沿螺纹各圈分布的,为便于分析,用集中载荷Fa代替,并设Fa作用于中径d2圆周的一点上。这样,当螺母相对于螺杆等速旋转时,可看作为一滑块(螺母)沿着以螺纹中径d2展开,斜度为螺纹升角ψ的斜面上等速滑动。
1、受力分析
匀速拧紧螺母时,相当于以水平力推力F推动滑块沿斜面等速向上滑动。设法向反力为Fn,则摩擦力为fFn ,f为摩擦系数,ρ为摩擦角,ρ= arctan f。由于滑块沿斜面上升时,摩擦力向下,故总反力FR与Fa的的夹角为ψ+ρ。由力的平衡条件可知,FR、F和Fa三力组成力封闭三角形,由图可得:
等速下降: F=Fatan(ψ—ρ)
等速下降所需力矩:T= Fd2/2=Fatan(ψ—ρ)d2/2
2、螺纹的自锁
螺母等速松退时的受力分析:此时相当于滑块沿斜面等速下滑,由力的封闭三角形,得: 若ψ≤ρ,则F≤0,这时必须加一反向作用力F才会使滑块下滑,若不加外力,则不论Fa有多大,滑块也不会下滑,这种现象叫"自锁"。自锁条件:ψ≤ρ
3-2螺纹联接
三、螺纹副的受力、效率与自锁
3、螺旋副的效率
螺旋副效率为有效功W2与输入功W1之比。螺母在力矩T作用下转动一周时,输入功W1=2лT,此时升举重物所作的有效功W2= Fa S;故螺旋副的效率为: