联接 (2)精选PPT.ppt
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1、关于联接(2)第1页,讲稿共82张,创作于星期三第第10 10章章 联接联接10.1螺纹联接螺纹联接10.2键联接和花键联接键联接和花键联接10.3销联接销联接第2页,讲稿共82张,创作于星期三第第10 10章章 联接联接10.1螺纹联接螺纹联接10.1.1螺纹及其主要参数;10.1.2螺旋副的受力分析、效率及自锁;10.1.3机械设计常用螺纹;10.1.4螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件;10.1.5螺纹联接的预紧和防松;10.1.6螺纹联接的强度计算;10.1.7螺栓的材料和许用应力;10.1.8提高螺栓联接强度的措施;10.1.9螺旋传动第3页,讲稿共82张,创作于星期三10.2键联接和花
2、键联接键联接和花键联接10.2.1键联接的类型10.2.2平键联接的选择和计算10.2.3花键联接10.3销联接销联接重点:重点:1.螺纹的主要参数;螺纹的主要参数;2.螺旋副中的受力分析及自锁和防松;螺旋副中的受力分析及自锁和防松;3.紧螺栓联接的强度计算;紧螺栓联接的强度计算;4.普通平键普通平键作业:作业:(10.1 5)、10.11、10.14、10.18第4页,讲稿共82张,创作于星期三螺旋线螺旋线:直角三角形斜边与圆柱体表面的交线直角三角形斜边与圆柱体表面的交线螺纹分类螺纹分类:(1 1)牙型:三角形、矩形、梯形、锯齿形)牙型:三角形、矩形、梯形、锯齿形(2 2)母体形状:圆柱、圆
3、锥螺纹)母体形状:圆柱、圆锥螺纹(3 3)螺纹位置:内、外螺纹)螺纹位置:内、外螺纹(螺旋副螺旋副)10.1螺纹联接螺纹联接10.1.1螺纹及其主要参数螺纹及其主要参数(一一)螺纹的形成螺纹的形成:第5页,讲稿共82张,创作于星期三顺时针旋进右旋以轴线为基准(外螺纹)判断方法斜面在圆柱体上缠绕右旋左旋判断方法旋向单头联接多头传动线数n=1n=2n=3第6页,讲稿共82张,创作于星期三大径大径d公称直径(查标准)公称直径(查标准)小径小径d1计算直径(强度计算)计算直径(强度计算)中径中径d2几何直径(几何计算)几何直径(几何计算)螺距螺距P相邻螺牙对应点间轴向距离相邻螺牙对应点间轴向距离导程导
4、程S同一螺线相邻螺牙对应点间同一螺线相邻螺牙对应点间 轴向距离轴向距离 S=nPS=nP(n-n-线数)线数)升角升角 螺旋线的切线与垂直于螺纹螺旋线的切线与垂直于螺纹 轴线的平面间的夹角轴线的平面间的夹角牙型角牙型角 螺纹轴截面内,牙型两侧边的夹角螺纹轴截面内,牙型两侧边的夹角牙侧角牙侧角 螺纹轴截面内,牙型侧边与横截面的夹角螺纹轴截面内,牙型侧边与横截面的夹角(二二)螺纹参数螺纹参数:第7页,讲稿共82张,创作于星期三30梯形330锯齿形矩形60普通牙型:=6030=3015工3,非30=00矩形矩形非非矩矩形形牙=60型=30=33=0为何设计不同牙为何设计不同牙型?型?联接用牙型?联接
5、用牙型?传动用牙型?传动用牙型?为什么?为什么?第8页,讲稿共82张,创作于星期三内螺纹外螺纹拧紧、加载拧紧、加载、顶起重物顶起重物相对运动联接传动螺旋副螺旋副FFa10.1.2螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的受力分析、效率和自锁第9页,讲稿共82张,创作于星期三在轴向载荷下相对运动在轴向载荷下相对运动S(np)内螺纹外螺纹拧紧、加载拧紧、加载、顶起重物顶起重物相对运动联接传动螺旋副螺旋副FFa将螺旋线沿中径展开10.1.2螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的受力分析、效率和自锁滑块滑块(重物重物)在斜面运动在斜面运动第10页,讲稿共82张,创作于星期三分析分析:1.当匀速上升当匀速上升:
6、FaFFnFRFf FaFFR+FR与Fn夹角摩擦角摩擦角:tanfFf/nR与a夹角加载加载a(轴向力,自重,阻力)作用在螺旋副上的驱动力矩:atan()合反力合反力FRV(滑块)合力合力法向反力法向反力Fn(斜面,)施加水平推力施加水平推力摩擦阻力摩擦阻力:fFn=Ff一矩形螺纹一矩形螺纹:(=0)第11页,讲稿共82张,创作于星期三施加水平支持力水平支持力(匀速下滑)FaFFnFRFf 2.当匀速下降当匀速下降:第12页,讲稿共82张,创作于星期三施加水平支持力水平支持力(匀速下滑)当F0F0自锁条件自锁条件:滑块在斜面运动状态不变作用力与假设力的方向相反推力推力F0 FaFFnFRFf
7、 FaFFR 无论a多大,滑块不会自动下滑自锁自锁2.当匀速下降当匀速下降:第13页,讲稿共82张,创作于星期三非矩形螺纹二非矩形螺纹二非矩形螺纹矩形螺纹把法向力的增加看作摩擦系数的增加第14页,讲稿共82张,创作于星期三将将(当量摩擦角当量摩擦角)tanf/cos f(10-7)(当量摩擦系数)()匀速上升匀速上升:atan()(10-8)匀速下降匀速下降:Fatan()(10-10)(10-11)(10-9)自锁条件自锁条件:(10-12)要自锁好要自锁好自锁性自锁性tan np/d2二非矩形螺纹二非矩形螺纹(),(单头)第15页,讲稿共82张,创作于星期三S要效率高要效率高过大,制造困难
8、/当量摩擦角,升角有效功输入功有效功输入功 a(2)a2 tan /atan()2要自锁好要自锁好(单);要效率高要效率高(多),(多头),三三.效率效率:当匀速上升:拧紧螺母时效率:第16页,讲稿共82张,创作于星期三联接联接(可靠可靠)要自锁传动传动效率高效率高1.三角形三角形普通螺纹普通螺纹(M)螺纹螺纹(联接)管螺纹管螺纹60、55紧密梯形螺纹梯形螺纹Tr30,15锯齿形螺纹锯齿形螺纹S工3,非30矩形螺纹矩形螺纹小、大多线螺旋副 单线单线=1 多线多线60,=302.传动螺纹传动螺纹效率高10.1.3机械设计常用螺纹及标准机械设计常用螺纹及标准紧固联接(单线、大)(粗、细牙)第17页
9、,讲稿共82张,创作于星期三10.1.4螺纹联接基本类型及螺纹联接件C1e普通螺栓铰制孔用螺栓联接一螺纹联接基本类型一螺纹联接基本类型d0螺栓联接螺钉联接被联接件之一太厚,不常装拆场合双头螺柱允许多次装拆而不损坏被联接件紧定螺钉固定两零件的相对位置,并可传递不大的力或转矩第18页,讲稿共82张,创作于星期三1)1)螺栓联接螺栓联接被联件较薄、易做成通孔处,可经常拆卸。被联件较薄、易做成通孔处,可经常拆卸。普通螺栓:被联件孔与螺栓杆有间隙,可传横向、轴向外载普通螺栓:被联件孔与螺栓杆有间隙,可传横向、轴向外载铰制孔螺栓:被联件孔与螺栓杆过渡配合,只传横向外载铰制孔螺栓:被联件孔与螺栓杆过渡配合,
10、只传横向外载普通螺栓普通螺栓铰制孔螺栓铰制孔螺栓杆孔间隙杆孔间隙过渡配合面过渡配合面第19页,讲稿共82张,创作于星期三第20页,讲稿共82张,创作于星期三螺栓联接:两被联接零件较薄,可做成通孔场合螺栓联接:两被联接零件较薄,可做成通孔场合第21页,讲稿共82张,创作于星期三被联件之一较厚、不易做成通孔,不需经常拆卸处被联件之一较厚、不易做成通孔,不需经常拆卸处2)2)螺钉联接螺钉联接第22页,讲稿共82张,创作于星期三3)3)双头螺柱联接双头螺柱联接被联件之一较厚、不易做成通孔,需经常拆卸处被联件之一较厚、不易做成通孔,需经常拆卸处第23页,讲稿共82张,创作于星期三4)4)紧定螺钉联接紧定
11、螺钉联接:固定两零件相对位置,可传不大扭矩:固定两零件相对位置,可传不大扭矩平端紧定螺钉平端紧定螺钉不伤零件表面锥端紧定螺钉锥端紧定螺钉被联接件上预制一锥凹坑第24页,讲稿共82张,创作于星期三二螺纹联接件二螺纹联接件1)螺螺栓栓:螺栓的类型很多,以六角头螺栓应用最广,它的头部按大小分为标准六角头螺栓和小六角头螺栓,后者用冷镦工艺生产,成本低廉,机械性能好,但由于头部尺寸小,不宜用于装拆频繁,被联接件强度低和易锈蚀的地方。2)螺螺钉钉:螺钉的结构和螺栓类似,其头部除六角头以外,还有其他形状,以适应不同的要求。3)双双头头螺螺柱柱:无头,两头都有螺纹,旋入被联接件螺纹的一端(称L1)座端,另一端
12、(称L0)螺母端。其公称长度为L。4)紧紧定定螺螺钉钉:它的杆部可沿全长或部分长度制有螺纹,通常须经硬化处理。这种螺钉的头部和尾部有很多种形状,末端有锥端,平端,凹端,圆柱端等。以适应各种不同的要求。5)螺螺母母:螺母可分为:六角螺母,圆螺母和方螺母等。扁螺母用于空间受到限制的场合,厚螺母用于经常装拆易于磨损的场合。方螺母很少用。圆螺母常用于轴上零件的轴向固定。6)垫圈:垫圈:垫圈放在螺母(或螺钉头)和被联接件之间,作用:增大被联接件的支承面积以减少接触处的压强;保护被联接件的表面,避免拧紧螺母时擦伤;改善接触情况,遮盖不平的接触面或倾斜的面;调整轴向尺寸:第25页,讲稿共82张,创作于星期三
13、1螺栓最常用的有六角头和小六角头螺栓第26页,讲稿共82张,创作于星期三2.双头螺柱双头螺柱旋入被联接件螺纹孔的一端称为座端,另一端为螺母端,其公称长度为L。第27页,讲稿共82张,创作于星期三3螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉的头部有内六角头、十字槽头等多种形式,以适应不同的拧紧程度。第28页,讲稿共82张,创作于星期三紧定螺钉末端要顶住被联接件之一的表面或相应的凹坑,其末端具有平端、锥端、圆尖端等各种形状。第29页,讲稿共82张,创作于星期三地脚螺栓固定机座或机架使用前将地脚螺栓预埋在地基内第30页,讲稿共82张,创作于星期三吊环螺钉第31页,讲稿共82张,创作于星期三4、螺母、螺母六角形、圆
14、形等正常、厚、扁、开槽型式等第32页,讲稿共82张,创作于星期三5、垫、垫圈圈增加被联接件的支承面积以减小接触处的压强(被联接件材料强度较差时)和避免拧紧螺母时振伤被联接件表面。普通垫圈呈环状第33页,讲稿共82张,创作于星期三10.1.5螺纹联接的预紧和防松目的目的:防止松动提高可靠性、刚度、紧密性预紧力的适当控制是确保螺纹联接质量的关键;螺纹联接的预紧力将对螺纹的总载荷、联接的临界载荷、抵抗横向载荷的能力和接合面密封能力等产生影响。过大或过小的预紧力均是有害的,预紧力的大小、准确度都十分重要。第34页,讲稿共82张,创作于星期三T的大小的大小:拧紧时螺纹阻力矩螺纹阻力矩T1:螺母支持面上的
15、摩擦阻力矩螺母支持面上的摩擦阻力矩T2T21/2fcF0dmTT1T20.2F0dNmm(一)拧紧力矩T12螺栓螺栓轴向拉拉力被联接件被联接件轴向压压力锁紧力锁紧力01Fd2/2F0tan()d2/2第35页,讲稿共82张,创作于星期三预紧力的控制方法:预紧力的控制方法:一般普通螺纹联接,凭感觉和经验控制预紧力。重要的螺纹联接,可用测力矩扳手和定力矩扳手控制预紧力。精确要求、特殊需要:采用测量螺母转角、测量螺栓伸长的变形量等方法控制预紧力。此外还有应变计法,螺栓预胀法,液压拉伸法等。装配时控制预紧力在规定范围内要求:要求:第36页,讲稿共82张,创作于星期三(二)螺纹联接的防松原因:设计条件下
16、,静载、恒温条件不会松脱变载、振动、温差大引起螺牙间摩擦力瞬时消失松脱防松方法防松方法:关键摩擦防松摩擦防松阻止螺旋副相对转动阻止螺旋副相对转动使螺纹接触面间始终保持一定的压力(纵向、横向)始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩。弹簧垫片锁紧螺母对顶螺母第37页,讲稿共82张,创作于星期三机械防松机械防松利用便于更换的金属元件来约束螺旋副。槽形螺母和开口销*第38页,讲稿共82张,创作于星期三圆螺母用带翅垫片*第39页,讲稿共82张,创作于星期三止动垫片第40页,讲稿共82张,创作于星期三串联钢丝*第41页,讲稿共82张,创作于星期三不可拆防松不可拆防松焊、铆冲、涂粘合剂第42页,讲稿共82张,创作
17、于星期三螺栓联接通常是成组使用的,称为螺栓组。布置螺栓组包括确定螺栓组中的螺栓数目并给出每个螺栓的位置。1)接合面处的零件形状应尽量简单(方形、圆形或矩形)螺栓数目应采用4、6、8、12等,便于加工时分度。螺栓组与零件接合面的形心重合,两个对称轴,便于加工和计算。接合面中间挖空,以减少加工量和不平度,提高联接刚度。2)受力矩的螺栓组,螺栓应远离对称轴,以减小螺栓受力。10.1.6螺栓联接的强度计算第43页,讲稿共82张,创作于星期三3)受横向力的螺栓组,沿受力方向布置的螺栓不宜超过68个,以免各螺栓受力严重不均匀。4)同一螺栓组所用的紧固件的形状、尺寸、材料等应一致,以便于加工和装配。5)为装
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