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1、 2.42.5 螺紋聯接和螺旋傳動2.4.1 螺紋2.4.2 螺紋聯接的類型及標準聯接件2.4.3 螺紋聯接的預緊2.4.5 螺紋聯接的強度計算2.4.7 螺栓的材料和許用應力2.4.8 提高螺栓聯接強度的措施2.5 螺旋傳動2.4.4 螺紋聯接的防松2.4.6 螺栓組聯接的設計一、螺紋的形成2.4.1 螺 紋d2螺旋線-一動點在一圓柱體的表面上,一邊繞軸線等速旋轉,同時沿軸向作等速移動的軌跡。螺紋-一平面圖形沿螺旋線運動,運動時保持該圖形通過圓柱體的軸線,就得到螺紋。螺紋按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形

2、螺紋鋸齒形螺紋螺紋的牙型矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋1530330按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分 按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋一般: n 4雙線螺紋單線螺紋PSS = 2PPSPS =Pn線螺紋: S = n P按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分 按回轉體的內外表面分 按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形

3、螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋外螺紋內螺紋螺紋副外螺紋內螺紋按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分 按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋外螺紋內螺紋聯接螺紋傳動螺紋螺旋傳動聯接螺紋傳動螺紋按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分 按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋外螺紋內螺紋聯接螺紋傳動螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋管螺紋(3)中徑d2 也是一個假想圓柱的直徑,該圓柱的母線上牙型

4、溝槽和凸起寬度相等。d1d2d(1)大徑d 與外螺紋牙頂(或內螺紋牙底)相重合的假想圓柱體的直徑。(2) 小徑 d1 與外螺紋牙底(或內螺紋牙頂)相重合的假想圓柱體的直徑。(4) 螺距P 相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。(5) 導程S(6) 螺紋升角 中徑d2圓柱上,螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角 (7)牙型角 軸向截面內螺紋牙型相鄰兩側邊的夾角。牙型側邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。tg=d2 nP 牙側角 d2SS = nP同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距P二、螺紋的主要幾何參數SPP/2P/2 (8)接觸高度 h 內外螺紋旋合后,接觸面的徑向高度。h 普

5、通螺紋以大徑d為公稱直徑,同一公稱直徑可以有多種螺距,其中螺距最大的稱為粗牙螺紋,其余的統稱為細牙螺紋。60螺紋的精度等級:A級B級C級公差小,精度最高,用于配合精確,防振動等場合;受載較大且經常拆卸,調整或承受變載荷的聯接;用于一般聯接,最常用。粗牙螺紋應用最廣細牙螺紋的優點:升角小、小徑大、自鎖性好、強度高缺點:不耐磨易滑扣。應用:薄壁零件、受動載荷的聯接和微調機構。Pd粗牙dP細牙dP細牙梯形螺紋:梯 形鋸齒形30330為了減少摩擦和提高效率,這兩種螺紋的牙側角比三角形螺紋的要小得多。用于剖分螺母時,梯形螺紋可消除因摩擦而產生的間隙,應用較廣。鋸齒形螺紋的效率比矩形螺紋高,但只適合單向傳

6、動。鋸齒形螺紋:常用于傳動。= 15= 3 粗牙普通螺紋、細牙普通螺紋和梯形螺紋的基本尺寸見后續各表(或查閱相關機械設計手冊)。螺紋的基本尺寸:直徑與螺距、粗牙普通螺紋基本尺寸 mm3 0.5 2.675 2.459 公稱直徑(大徑) 粗 牙 細 牙 D d 螺距P 中徑 D2 d2 小徑 D2 d2 螺距P 4 0.7 3.545 3.242 5 0.8 3.545 4.1340.350.56 1 5.350 4.918 8 1.25 7.188 6.647 10 1.5 9.026 8.376 1.25, 1 0.75 12 1.75 10.863 10.106 1.5, 1.25 0.5

7、 (14) 2 12.701 11.835 1.5, 116 2 14.701 13.835 (18) 2.5 16.376 15.294 20 2.5 18.376 17.294 (20) 2.5 20.376 19.294 24 3 22.052 20.752 (27) 3 25.052 23.752 30 3.5 27.727 26.211 2, 1.5, 1注:括號內的公稱直徑為第二系列 H=0.866P d2=d-0.6495P d1=d-1.0825PD1、d1-內、外螺紋小徑 D2、d2-內、外螺紋中徑 D、d -內、外螺紋大徑 P-螺距 標記示例:M24(粗牙普通螺紋、直徑24

8、、螺距3) M24X1.5(細牙普通螺紋,直徑24,螺距1.5) PP/8P/8P/8H/4D dD2 d2 D1 d1 P/2P/430 60 90 細牙普通螺紋基本尺寸 mm螺距P 中徑D2、d2 小徑D1、d10.35 d-1+0.773 d-1+0.621 0.5 d-1+0.675 d-1+0.459 0.75 d-1+0.513 d-1+0.188 1 d-1+0.35 d-2+0.918 1.25 d-1+0.188 d-2+0.647 1.5 d-1+0.026 d-2+0.376 2 d-2+0.701 d-3+0.835 3 d-2+0.052 d-4+0.752 梯形螺紋

9、基本尺寸 mm標記示例:Tr48X8(梯形螺紋,直徑48,螺距8)P h3=H4 ac 第1系列 第2系列 D2 d2 D1 螺距 螺紋牙高 牙頂間隙 公稱直徑d 中 徑 內螺紋小徑 12 6.5 0.5 90、100 85、95 d-6 d-12 10 5.5 0.5 40、70、80 38、42、65 d-5 d-10 8 6.5 0.5 48、52 46、50 d-4 d-8 4 2.25 0.25 16、20 18 d-2 d-4 5 2.75 0.25 24、28 22、26 d-2.5 d-5 6 2.25 0.5 32、36 30、34 d-3 d-6 內螺紋外螺紋dPR1R2D

10、1D4H1D2 d2d3acac30 H4R2dd2d1P用螺紋密封的管螺紋普通細牙螺紋管螺紋非螺紋密封管螺紋(圓柱管壁 = 55)用螺紋密封管螺紋(圓錐管壁 = 55)60圓錐管螺紋公稱直徑-管子的公稱通徑。強調與普通螺紋不同55 55 非螺紋密封的管螺紋dd2d1P22.4.2 螺紋聯接的類型及標準聯接件一、 螺紋聯接的基本類型螺栓聯接基本類型eaal1l1可承受橫向載荷。螺紋余留長度l1 鉸制孔螺栓孔與螺桿之間留有間隙靜載荷l1=(0.30.5)d;變載荷l1=0.75d;沖擊載荷或彎曲載荷l1 d;鉸制孔用螺栓l1 0;螺紋伸出長度a=(0.20.3)d; 螺栓軸線到邊緣的距離e=d+

11、(36) mm用于經常拆裝易磨損之處。dd二、螺紋緊固件螺栓螺紋緊固件螺栓的結構形式LL0d六角頭LdL0小六角頭dL0L1LL1 -座端長度L0 -螺母端長度二、螺紋緊固件螺紋緊固件雙頭螺柱螺栓二、螺紋緊固件螺紋緊固件末端結構頭部結構螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱螺栓二、螺紋緊固件螺紋緊固件地腳螺栓 起吊螺釘 螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱螺栓專用螺紋聯接T 型螺栓 六角螺母六角扁螺母六角厚螺母圓螺母二、螺紋緊固件螺紋緊固件用于經常拆裝易磨損之處。用于尺寸受限制之處。國標羅列有六十余種不同結構的螺母螺母螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱螺栓專用螺紋聯接其它螺母:其它螺母:墊圈 平墊圈薄平墊圈A型平墊圈B型平墊圈螺母 螺

12、釘、緊定螺釘雙頭螺柱二、螺紋緊固件螺栓螺紋緊固件斜墊圈彈簧墊圈圓螺母用止動墊圈作用:增加支撐面積以減小壓強,避免擰緊螺母擦傷表面、防松。專用螺紋聯接2.4.3 螺紋聯接的預緊預緊力:大多數螺紋聯接在裝配時都需要擰緊,使之在承受工作載荷之前,預先受到力的作用,這個預加作用力稱為預緊力。預緊的目的:增強聯接的可靠性和緊密性,以防止受載后被聯接件間出現縫隙或發生相對移動。預緊力的確定原則: 擰緊后螺紋聯接件的預緊應力不得超過其材料的屈服極限ss的80%。 一、概述一般螺紋聯接在裝配時都必須擰緊,這時螺紋聯接受到預緊力的作用。對于重要的螺紋聯接,應控制其預緊力,因為的大小對螺紋聯接的可靠性,強度和密封

13、均有很大影響。碳素鋼螺栓:Qp(0.60.7) s A1合金鋼螺栓:Qp (0.50.6) s A1A1 -危險截面積, A1 d21/4二、 擰緊力矩T1克服螺紋副相對轉動的阻力矩;T2克服螺母支撐面上的摩擦阻力矩;設軸向力為Fa 或預緊力(不受軸向載荷) fc摩擦系數。 無潤滑時?。?fc =0.15rf支撐面摩擦半徑。 rf =(dw+d0)/4簡化公式: 適用于M10M60的粗牙螺紋, f=0.15, fc=0.15, T 0.2 Fa dFaFa是由聯接要求決定的,為了發揮螺栓的工作能力和保證預緊 可靠,應?。嚎偭兀?注意:對于重要的聯接,應盡可能采用M12的螺栓。Td0ddw測力

14、矩扳手預緊力控制方法:聯接用三角形螺紋都具有自鎖性,在靜載荷和工作溫度變化不大時,不會自動松脫。但在沖擊、振動和變載條件下,預緊力可能在某一瞬時消失,聯接仍有可能松動。高溫下的螺栓聯接,由于溫度變形差異等,也可能發生松脫現象(如高壓鍋),因此設計時必須考慮防松。即防止相對轉動。F定力矩扳手通常螺紋聯接擰緊是憑工人的經驗來決定的,重要螺栓則必須預緊力進行精確控制。LS1)憑手感經驗;2)測力矩扳手;3)定力矩扳手;4)測定伸長量。LMLS聯接用三角形螺紋都具有自鎖性,在靜載荷和工作溫度變化不大時,不會自動松脫。但在沖擊、振動和變載條件下,預緊力可能在某一瞬時消失,聯接仍有可能松動而失效。高溫下的

15、螺栓聯接,由于溫度變形差異等,也可能發生松脫現象(如高壓鍋),因此設計時必須考慮防松,即防止相對轉動。防松的方法: 1. 利用附加摩擦力防松尼龍圈鎖緊螺母彈簧墊圈對頂螺母2.4.4 螺紋聯接的防松防松-防止螺旋副相對轉動。 開口銷與六角開槽螺母串聯鋼絲2. 采用專門防松元件防松圓螺母用止動墊圈止動墊圈3. 其他方法防松11.5P用沖頭沖23點沖點防松法粘合法防松涂粘合劑2.4.5 螺紋聯接的強度計算螺栓聯接的主要失效形式:滑扣 因經常拆裝受拉螺栓塑性變形 螺紋部分疲勞斷裂受剪螺栓 剪斷壓潰 螺桿和孔壁的貼合面經常拆卸 斷裂-軸向變載荷螺栓與螺母的螺紋牙及其他各部尺寸是根據等強度原則及使用經驗規

16、定的。采用標準件時,這些部分都不需要進行強度計算。所以,螺栓聯接的計算主要是確定螺紋小徑d1,然后按照標準選定螺紋公稱直徑d及螺距P等。 一、松螺栓聯接強度計算強度條件:式中: d1-螺紋小徑 mm , 許用應力二、緊螺栓聯接強度計算FaFa力除以面積設計公式:裝配時須要擰緊,在工作狀態下可能還需要補充擰緊。1. 僅承受預緊力的緊螺栓強度2.受軸向載荷的緊螺栓聯接3.承受工作剪力的緊螺栓聯接裝配時不須要擰緊螺栓受軸向拉力F0和摩擦力矩T1的雙重作用。拉應力:1. 僅承受預緊力的緊螺栓強度扭轉切應力:對于M10M64的普通鋼制螺紋,可?。?tg f =0.17, d2 /d1=1.04-1.08

17、, tg 0.5 得: 0.5 分母為抗剪截面系數計算應力:由此可見,對于M10M64普通螺紋的鋼制緊螺栓聯接,在擰緊時,雖然同時承受拉伸和扭轉的聯合作用,但在計算時,可以只考慮拉伸強度計算,并將預緊力增大30%來考慮扭轉的影響。強度條件:當承受橫向工作載荷時, 預緊力F0導致接合面所產生的摩擦力應大于橫向載荷F。C-可靠性系數,常取 C=1.11.3預緊力F0 : f-摩擦系數,對鋼與鑄鐵,取: f =0.10.15m-結合面數 上圖m=1,下圖m=2若取 f =0.15, C=1.2, m=1, 則:F0 8F結構尺寸大FFFF/2F/2F0F0F0F0FF/2F/22. 受軸向工作載荷的

18、螺栓強度改進措施: a. 采用鍵、套筒、銷承擔橫向工作載荷。螺栓僅起連接作用b. 采用無間隙的鉸制孔螺栓。設流體壓強為p,螺栓數目為Z,則缸體周圍每個螺栓的平均載荷為:p D2/4F =ZpFFD受載變形特別注意,軸向載荷:F2 F0+F加預緊力后螺栓受拉伸長b0被聯接件受壓縮短m0加載 F 后:螺栓總伸長量增加為: 總拉力為:被聯接件壓縮量減少為: 殘余預緊力減少為: F1 很顯然: F1F0 被聯接件放松了 +b0m0 - 松弛狀態預緊狀態b0F0F0m0FFF0F0FFFFF2F2F2=F+F1F1F1 b0聯接件變形力螺栓變形力FbFm螺栓變形力F2F1FF0F0m0F0b0C0arc

19、tgCbarctgCm力螺栓變形arctgCb-相對剛度系數F= Fb +Fm=(Cb +Cm ) Cb +CmCbF2 = F0 +FCb +CmCbF1 = F0 F 1-F1= F0- F= F0 - Cm F2= F0 + Fb= F0 +Cb Cb +CmF=FF2FbF0代入得:表5-4 螺栓的相對剛度系數墊片類型 金屬墊片或無墊片 皮革 銅皮石棉 橡膠 0.20.3 0.7 0.8 0.9Cb +CmCbFmF13承受工作剪力的緊螺栓聯接 這種聯接是利用鉸制孔用螺栓抗剪切來承受載荷的。螺栓桿與孔壁之間無間隙,接觸表面受擠壓。在聯接結合面處,螺栓桿則受剪切。螺栓桿與孔壁的擠壓強度條

20、件為:螺栓桿的剪切強度條件為:F螺栓所受的工作剪力,單位為N;Lmin鉸制孔螺栓FFd0設計時應使: Lmin1.25d0d0螺栓剪切面的直徑(可取螺栓 孔直徑),單位為mm;Lmin螺栓桿與孔壁擠壓面的最小 高度, 單位為mm;2.4.6 螺栓組聯接的設計在設計螺栓組聯接時,關鍵是聯接的結構設計。它是根據被聯接件的結構和聯接的用途,確定螺栓數目和分布形式。為了便于加工制造和對稱布置螺栓,保證聯接結合面受力均勻,通常聯接結合面的幾何形狀都設計成:一、螺栓組聯接的結構設計基本原則:大多數機械中螺栓都是成組使用的。軸對稱的簡單幾何形狀。 圓形 圓環形 矩形 矩形框 三角形 螺栓布置應使各螺栓的受力

21、合理FFa) 對于鉸制孔用螺栓聯接,不要在平衡于工作載荷的方向上成排地布置個以上的螺栓,以免載荷分布過于不均;合理不合理!b) 當螺栓聯接彎距或轉距時,應使螺栓的位置適當靠近聯接接合面的邊緣,以減少螺栓的受力。dhD螺栓的排列應有合理的間距、邊距,以保證扳手空間c) 當同時承受軸向載荷和較大的橫向載荷時,采用抗 剪零件來承受橫向載荷。60CCEE60扳手空間的尺寸見有關標準。AB對于壓力容器等緊密性要求較高的重要聯接。螺栓的間距不大于下表所推薦的取值。t0螺栓間距t0工作壓力 (MPa)7d 4.5d 4.5 4d 3.5 3d t0 (mm) 1.6 1.6 4 410 1016 1620

22、2030 d為了便于在圓周上鉆孔時的分度和畫線,通常分布在同一圓周上的螺栓數目取成:4、6、8等偶數。同一螺栓組中的螺栓的材料、直徑、長度應相同。保證被聯接件,螺母和螺栓頭支承面平整,并與螺栓軸線相互垂直。對于在鑄、鍛件等的粗糙表面上安裝螺栓時,應制成凸臺或沉頭座。當支承面為傾斜表面時,應采用斜面墊圈等。避免螺栓承受附加的彎曲載荷。采用凸臺或沉孔結構切削加工支承面支承面不平支承面傾斜采用斜墊圈二、螺栓組聯接的受力分析受力分析的目的:根據聯接的結構和受載情況,求出受力最大的螺栓 及其所受的力,以便進行螺栓聯接的強度計算。 受力分析時所作假設: a)所有螺栓的材料、直徑、長度和預緊力均相同; c)

23、受載后聯接接合面仍保持為平面。受力分析的類型:b)螺栓組的對稱中心與聯接接合面的形心重合;受轉矩受橫向載荷受軸向載荷受傾覆力矩M(1)對于鉸制孔用螺栓聯接,每個螺栓所受工作剪力為:(2)對于普通螺栓聯接 ,按預緊后接合面間所產生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷的要求,有:式中:z為螺栓數目。 圖示為由四個螺栓組成的受橫向載荷的螺栓組聯接。1受橫向載荷的螺栓組聯接或Ks為防滑系數,設計中可取Ks =1.11.3。鉸制孔螺栓FFFF普通螺栓TOO采用普通螺栓和鉸制孔用螺栓組成的螺栓組受轉矩時的受力情況是不同的。2受轉矩的螺栓組聯接 采用普通螺栓,是靠聯接預緊后在接合面間產生的摩擦力矩來抵抗轉矩T

24、。 采用鉸制孔用螺栓,是靠螺栓的剪切和螺栓與孔壁的擠壓作用來抵抗轉矩T。TrmaxFmaxr1f F0f F0r2riFi假設底板受載仍為平面,則螺栓的剪切變形量與距離成正比,F=Kri剪切力與距離r的比值為常數3受軸向載荷的螺栓組聯接 若作用在螺栓組上軸向總載荷F作用線與螺栓軸線平行,并通過螺栓組的對稱中心,則各個螺栓受載相同,每個螺栓所受軸向工作載荷為: 通常,各個螺栓還承受預緊力F0的作用,當聯接要有保證的殘余預緊力為F1時,每個螺栓所承受的總載荷F2為。F2 = F1 + FpDFFF4受傾覆力矩的螺栓組聯接 傾覆力矩 M 作用在聯接接合面的一個對稱面內,底板在承受傾覆力矩之前,螺栓已

25、被擰緊并承受預緊力F0且被拉伸,地基有均勻的壓縮。在作用M后,接觸面繞o-o線轉動一個角度,左邊的地基被放松,而螺栓被進一步拉伸;右邊的螺栓被放松,而地基被進一步壓縮。單個螺栓拉力產生的力矩為:F1F0 F0 p ( F 0引起)F2mp2( F1m引起)p1( F1引起)LiLmaxOOxxOMMMi=Fi Li 假設底板受載仍為平面,則螺栓受力與螺栓中心到螺栓組排列中心的距離成正比。螺栓承受的載荷與距離成正比: F1m 強調是基座上的壓力Fm F2m F1 F F2 C2 單個螺栓的受力分析:Om 力 變形 Ob 作用在底板兩側的合力矩與傾覆力矩M平衡,即:未加傾覆力矩時,工作點在A。Mi

26、=0施加傾覆力矩M時:左邊的螺栓,工作點移至:B1 和C1 右邊的螺栓,工作點移至:B2 和C2 左邊螺栓總拉力增加,右邊螺栓總拉力減小。F2 F2m C1 B2 B1 求得最大工作載荷A F0 螺栓的總拉力: 為防止結合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現間隙,要求:表8-5 聯接接合面材料的許用擠壓應力材料 鋼 鑄鐵 混凝土 磚(水泥漿縫) 木材p(Mpa) 0.8 s (0.40.5)B 2.03.0 1.52.0 2.04.0直接引用前面的結論2.4.7 螺栓的材料和許用應力一、螺紋聯接件材料螺栓、螺柱、螺釘常用材料:Q215、Q235、35、45等碳素鋼;特殊用途(防磁、導電): 特殊

27、鋼、銅合金、鋁合金等。螺栓、螺柱、螺釘的性能等級分為10級。3.6 4.6 4.8 5.6 58 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9作為標準零件,螺紋聯接件是按其性能等級選用的。對于一定性能等級的螺紋聯接件應具備一定的強度極限。沖擊振動場合用:15Cr、40Cr、 30CrMnSi等合金鋼。墊圈:Q235、15、 35墊圈: 65Mn 選用原則:一般用途:通常選用4.8級左右的螺栓,重要場合:要選用高的性能等級,如在壓力容器中常采用8.8級的螺栓。螺母的性能等級分為 7級。 4 5 6 8 9 10 12二、螺紋聯接件的許用應力 螺紋聯接件的許用應力與載荷性質(靜、變載荷)、裝配情況(

28、松、緊聯接)、材料、結構尺寸有關。許用拉應力: 許用剪應力和擠壓應力: -被聯接件為鋼-被聯接件為鑄鐵S, Sp-安全系數,其取值詳見下頁表。表5-11 螺栓聯接的安全系數S 碳素鋼 54 42.5 2.52 碳素鋼 12.58.5 8.5 8.512.5 M6M16 M16M30 M30M60 M16M16 M16 M30 M30M60不控制預緊力的計算控制預緊力的計算受載類型 靜載荷 變載荷松螺栓聯接 1.21.7合金鋼 5.75 53.4 3.43 合金鋼 106.8 6.8 6.810 1.2 1.5 1.2 1.5(Sa=2.54 )鋼:S=2.5, Sp= 1. 25, 鋼:S=3

29、.55, Sp= 1. 5鑄鐵:Sp=2.02.5, 鑄鐵: Sp= 2.53鉸制孔用螺栓聯接受軸向及橫向載荷的普通螺栓聯接緊螺栓聯接2.4.8 提高螺栓聯接強度的措施承受軸向變載荷時,螺栓的損壞形式:疲勞斷裂容易斷裂部位:一、降低螺栓總拉伸載荷F2的變化范圍軸向工作載荷F的變化范圍: 0 FCb+ CmCbF0 F0 +F總拉伸載荷的F2變化范圍: Cb 或 Cm F2變化范圍F 提高螺栓聯接強度的措施有哪些呢? 以螺栓聯接為例,螺栓聯接的強度主要取決于螺栓的強度,因此,提高螺栓的強度,將大大提高聯接系統的可靠性。65%20%15%F0 m b措施一:降低螺栓剛度( Cb Cb , b Cm

30、 , m m ) 措施三:綜合措施( Cb Cm , F0 F0 )F F F1 F2 F2F F m F1bF0m 雖然F =FF F強調殘余預緊力減小但有F F強調殘余預緊力減小F =FF =F, F1 =F 1F F2F3F4F510圈以后,螺母牙幾乎不承受載荷。螺栓桿F螺栓桿F螺母體均載螺母均載原理 螺母和螺桿均為拉伸變形,有助于減小兩者螺距變化,使受載均勻。加厚螺母1015懸置螺母環槽螺母內斜螺母1015內斜與環槽螺母均載原理相同螺母也受拉內斜螺母因力的作用點外移可使載荷較大的頭幾圈螺紋牙容易變形,使載荷上移而改善載荷分布不均。均載元件懸置螺母環槽螺母內斜螺母內斜螺與環槽螺母都是改變

31、螺母旋合部分的變形性質,使之和螺栓變形性質相同,均為拉伸變形,從而使螺紋牙上載荷分布趨于均勻;鋼絲螺套加工復雜,僅限于用在重要場合或大型聯接。支承面不平三、減小應力集中1.增大過渡圓角2.切制卸載槽r四、避免或減小附加應力采用凸臺或沉孔結構切削加工支承面被聯接件變形太大3.卸載過渡結構要從結構、制造與裝配精度采取措施。五、采用特殊制造工藝冷鐓頭部、輾壓螺紋疲勞強度提高30% 比車削 表面處理: 氰化、氮化也能提高疲勞強度。球面墊圈采用球面墊圈和腰環螺栓可以保證螺栓的裝配精度。腰環螺栓一、螺旋傳動的類型和應用調整螺旋靜壓螺旋類型運動形式有:2.5 螺旋傳動螺母固定,螺桿轉動并移動 螺旋傳動是利用

32、螺桿和螺母組成的螺旋副來實現傳動的。作用:回轉運動 直線運動,同時傳遞動力。螺桿轉動,螺母移動 按用途分傳力螺旋傳導螺旋滑動螺旋滾動螺旋按摩擦性質分傳遞動力 傳遞運動,要求精度高調整相對位置調整螺旋調整螺旋應用: 機床的進給機構、起重設備(千斤頂) 、鍛壓機械(壓力機)、測量儀器(千分尺)、工具(老虎鉗)、夾具、玩具、機器人及其他工業裝備中。二、滑動螺旋的結構和材料 滑動螺旋的結構主要是指螺桿、螺母的固定和支承的結構形式。螺旋傳動的工作剛度與精度等和支承結構有直接關系。壓力機1、結構 千斤頂整體螺母組合螺母剖分螺母螺母結構組合螺母調整楔快固定螺釘調整螺釘剖分螺母螺旋副材料要求:足夠的強度、耐磨

33、性、摩擦系數小2滑動螺旋的材料螺桿材料: Q257、45、50鋼,或T12、40Cr、65Mn 螺母材料: ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5、 ZCuAl10Fe3.螺桿-螺母材料 滑動速度 m/min 許用壓力/Mpa 摩擦系數 低速 1825 3 1118 612 710 15 12 淬火鋼-青銅 鋼-青銅 鋼-鑄鐵 鋼鋼 612 1013 0.060.08 2.4 1318 612 47 低速 7.513 0.110.17 0.080.1 0.120.15 表5-14 滑動螺旋副材料的許用壓力p及摩擦系數 三、滑動螺旋傳動的設計計算承受載荷: 轉矩、軸向力 設計準則:按抗磨損確定直徑,選擇螺距;校核螺桿、螺母強度等。主要失效形式: 螺牙的磨損表5-15 滑動螺旋副材料的許用應力許用應力/MPa螺旋副材料螺桿 鋼 s/(35)螺母青銅 4060 3040鑄鐵 4555 40鋼 (0.10.2) 0.6 b 注:1) s 為材料的屈服極限; 2)載荷穩定時,許用應力取大值。對螺旋傳動的要求: 強度足夠, 耐磨, 摩擦系數小.螺桿材料: Q257、45、50鋼,或T12、40Cr、65Mn螺母材料: ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5、 ZCuAl10Fe3.失效形式: 磨損 通常先由耐磨性條件,計算螺桿

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