05 第五章 螺纹连接.pptx

第1页：螺纹连接封面

螺纹连接封面

第五章螺纹连接

第2页：引言由于使用

引言由于使用

结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。

机械零件之间的联接分为：静联接：被联接件之间相互完全固定。

动联接：被联接件之间能产生一定的相对运动。

例如：运动副。

本课程介绍的联接主要是静联接。

螺纹联接键联接、花键联接、销联接弹性环联接等铆接焊接粘接联接联接的类型：可拆联接过盈联接不可拆联接（介于两者之间）

第3页：§5-1 螺纹

§5-1 螺纹

3§5-1螺纹5.1螺纹一、螺纹的主要参数大径d—是螺纹的公称直径。

小径d1—常用于强度计算。

中径d2—常用于几何计算。

线数n—螺纹的螺旋线数目。

螺距P—相邻两螺纹牙上对应点间的轴向距离。

导程S—沿螺纹上同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，S=nP。

牙型角α—在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。

牙型斜角β—在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂线之间的夹角。

ψψπd2πd2tanψ=S=np

第4页：螺纹升角

螺纹升角

ψ—螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。

螺纹tanψ=二、螺纹的类型螺纹分为外螺纹内螺纹S=nPπd2πd2圆柱螺纹圆锥螺纹左旋右旋常用右旋效率较高，主要用于螺旋传动普通螺纹：矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹此外，还有管螺纹：主要用于管路的联接。

按牙型的不同分为（详见表5－1）效率低，易自锁，多用于联接。

第5页：1.2 螺纹副的受力关系

1.2 螺纹副的受力关系

5.1.2螺纹副的受力关系、效率和自锁Ft=Ftan(ψ+ρ′)Ft=Ftan(ψ−ρ′)圆周力：拧紧时松开时效率：拧紧时松开时η=tanψtan(ψ+ρ′)η=tan(ψ−ρ′)tanψ5

第6页：自锁条件

自锁条件

ψ≤ρ′ρ′=arctanf′式中:ρ’—当量摩擦角f’—当量摩擦系数F—轴向力,Nf—摩擦系数fcosβ6f′=

第7页：1.3 常用螺纹的特点

1.3 常用螺纹的特点

5.1.3常用螺纹的特点和应用7(1)三角形螺纹粗牙螺纹细牙螺纹超细牙螺纹(2)矩形螺纹(3)梯形螺纹(4)锯齿型螺纹(5)管螺纹

第8页：三角形螺纹

三角形螺纹

(1)三角形螺纹，又称普通螺纹特点：牙型角α=2β=60°。

因β大，所以当量摩擦系数大，自锁性好，主要用于连接

第9页：细牙螺纹与粗牙螺纹

细牙螺纹与粗牙螺纹

*细牙螺纹与粗牙螺纹粗牙：常用细牙：自锁性能更好。

用于承受冲击、振动及变载荷、或空心、薄壁零件上及微调装置中缺点是牙小，相同载荷下磨损快，易滑扣

第10页：矩形螺纹

矩形螺纹

特点：牙形为正方形，β=0°，效率高，用于传动,但常被梯形螺纹代替(2)矩形螺纹tanψ10η=tan(ψ+ρ′)

第11页：梯形螺纹

梯形螺纹

特点：α=2β=30°。

比矩形螺纹效率略低，在螺旋传动中有广泛应用(3)梯形螺纹（注意标注方法）

第12页：锯齿形螺纹特点

锯齿形螺纹特点

(4)锯齿形螺纹特点：工作边β=3°，非工作边β=30°综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点,能承受较大的载荷,单向传动

第13页：圆柱管螺纹特点

圆柱管螺纹特点

(5)圆柱管螺纹特点：用于管件连接的，三角螺纹,α=55°，拧紧后无径向间隙，密封好

第14页：圆锥螺纹特点

圆锥螺纹特点

（6）圆锥螺纹特点：三角螺纹,密封好，拧紧后无间隙，用于高温高压密封管路连接。

α=55°，1：16锥管

第15页：5.2 螺纹连接的基本类型

5.2 螺纹连接的基本类型

与标准件连接5.2.2螺纹连接的基本类型及表示方法1.螺栓连接

第16页：

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第17页：螺钉连接

螺钉连接

2.螺钉连接拧入深度拧入深度钻孔深度

第18页：双头螺柱连接拧入深度

双头螺柱连接拧入深度

3.双头螺柱连接拧入深度

第19页：紧定螺钉连接紧定螺钉的头

紧定螺钉连接紧定螺钉的头

（4）紧定螺钉连接紧定螺钉的头部和末端

第20页：2.2 标准螺纹连接件

2.2 标准螺纹连接件

5.2.2标准螺纹连接件

第21页：

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第22页：

本页源文件仅提取到少量文字（22），主要内容为图片。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第23页：2.3 螺纹连接零件常用材料

2.3 螺纹连接零件常用材料

5.2.3螺纹连接零件常用材料和机械性能等级23常用材料：低碳钢，中碳钢，如Q215、Q235和10、15、35、45号钢高强度螺栓：变载荷、冲击、振动的重要连接合金钢，如40Cr、15MnVB、30CrMnSi螺母材料：一般较相配合的螺栓的硬度低20～40HBS

第24页：表5.1螺栓

表5.1螺栓

螺钉、螺柱和螺母的力学性能等级

第25页：5.3 螺纹连接的预紧

5.3 螺纹连接的预紧

25预紧可使连接在承受工作载荷之前就受到预紧力F’的作用，以防止连接受载后被连接件之间出现间隙或横向滑移。

预紧还可以防松大多数螺纹联接在装配时就已经拧紧，称之为预紧。

预紧使联接中的零件所受的力称为预紧力，用F′表示。

第26页：预紧的目的：增大联接的刚性

预紧的目的：增大联接的刚性

提高紧密性；

防松。

预紧力过大，会使连接超载；

预紧力不足，则有可能导致连接松动失效到底需要多大的预紧力F’？

需要根据工作载荷与连接要求定重要的螺栓应控制预紧力可采用测力矩扳手或定力矩扳手控制拧紧力矩。

对于重要的螺栓联接，也可以通过控制螺栓的伸长量来控制预紧力。

第27页：装配时控制预紧力的方法气动定力矩

装配时控制预紧力的方法气动定力矩

扳手液压定力矩扳手电动定力矩扳手

第28页：拧紧螺母时的力矩和预紧力

拧紧螺母时的力矩和预紧力

第29页：拧紧力矩螺纹力矩摩擦

拧紧力矩螺纹力矩摩擦

力矩T=T1+T2212d′′T=Ftan(λ+ρ)3302210T2fFD=1′D1−d3−dT≈0.2F′ddDD′−−dT=]Fd2f3dn(2d1d20303121[2taψ+ρ′)+29

第30页：5.4 螺纹连接的防松30防松目的

5.4 螺纹连接的防松30防松目的

和实质：防止螺纹副之间发生相对运动理论上，螺纹连接是摩擦自锁的，不会松动。

但实际上如果螺纹副之间正压力突然消失（原因：振动、冲击、交变温度、交变载荷），就会松动

第31页：4.1 摩擦防松

4.1 摩擦防松

5.4.1摩擦防松1.摩擦防松—双螺母

第32页：摩擦防松—弹簧垫圈

摩擦防松—弹簧垫圈

2.摩擦防松—弹簧垫圈

第33页：摩擦防松—锁紧螺母

摩擦防松—锁紧螺母

3.摩擦防松—锁紧螺母

第34页：4.2 机械防松

4.2 机械防松

5.4.2机械防松(1)机械防松—开口销与六角开槽螺母

第35页：机械防松

机械防松

(2)机械防松—止动垫圈

第36页：机械防松

机械防松

（3）机械防松—串联钢丝

第37页：4.3 永久防松

4.3 永久防松

5.4.3永久防松

第38页：5.5 单个螺栓连接的强度计算

5.5 单个螺栓连接的强度计算

38螺栓一般成组使用，设计或者选择原则：1、将螺栓组受力分配到单个螺栓上2、找出螺栓组中受力最大的螺栓3、按照单个螺栓失效进行强度计算所以，先从单个螺栓强度计算开始

第39页：计算内容根据强度条件确定螺栓直径

计算内容根据强度条件确定螺栓直径

选取合理的参数失效形式：受拉螺栓，螺杆的疲劳断裂、塑性变形，位置受剪螺栓，螺杆被剪断，螺杆和孔壁的贴合面被压溃5.5单个螺栓连接的强度计算65%3915%20%

第40页：5.1 松螺栓连接F:挂钩上的力

5.1 松螺栓连接F:挂钩上的力

5.5.1松螺栓连接F:挂钩上的力

第41页：单个螺栓连接的强度计算

单个螺栓连接的强度计算

21πdσ=4F≤[σ],MPa小径上的拉伸应力:14Fπ[σ]d≥，mm螺纹小径:1.2~1.741σs[σ]=许用应力:

第42页：5.2 紧螺栓连接

5.2 紧螺栓连接

5.5.2紧螺栓连接1、受横向工作载荷的普通紧螺栓连接2、受横向工作载荷的铰制孔螺栓连接3、受轴向工作载荷的紧螺栓连接1FDDp3242

第43页：螺杆与孔之间有间隙

螺杆与孔之间有间隙

1）螺杆与孔之间有间隙1、受横向工作载荷Fs的普通紧螺栓连接2）被连接件之间的摩擦力与横向载荷Fs平衡3螺栓受预紧力F’和螺纹力矩T14预紧力F’产生螺杆内部拉伸应力σ螺纹力矩T1产生内部扭转剪切应力τsF'fn≥F143

第44页：对于常用的M10～M68的普通螺栓

对于常用的M10～M68的普通螺栓

τ≈0.5σ由第四强度理论，螺栓的当量应力：2222σe=σ+3τ=σ+3(0.5σ)≈1.3σ螺栓的强度条件为:21eπdσ=1.3×4F′≤[σ],MPa或者选取条件为:21πdσ=3211116tWdπdπdF′tan(ψ+ρ′)d2τ=1=2=tan(ψ+ρ′)21.3×4F'π[σ]44d1≥，mm

第45页：sF'fn

sF'fn<F如果摩擦

力不足以承担横向工作载荷Fs还可以采用铰制孔螺栓连接Fd0LminsFsh45

第46页：螺杆有一部分与孔之间无间隙

螺杆有一部分与孔之间无间隙

1）螺杆有一部分与孔之间无间隙2、受横向工作载荷Fs的铰制孔螺栓连接2依靠螺杆与螺孔挤压承受横向载荷Fs3螺栓失效主要是螺杆被剪断，螺杆与孔接触面被压溃4强度条件：挤压应力和剪切应力小于许用值FLmind0sFsh46

第47页：螺栓与孔壁的挤压强度条件为

螺栓与孔壁的挤压强度条件为

0minFsσp=dh≤[σ]p,MPad0—螺栓抗剪面直径，mm式中：m—螺栓抗剪面数目hmin—螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度mm，设计时应使hmin≥1.25d0[τ]—螺栓的许用剪切应力，MPa[σ]p—螺栓或孔壁材料的许用挤压应力，MPa螺栓杆的剪切强度条件为:,MPa0474Fs2mπdτ=≤[τ]

第48页：F0F0受工作载荷后

F0F0受工作载荷后

F0∝(δb+Δδ)F′∝(δm−Δδ)F″－剩余预紧力螺栓：被联接件：F′∝δmbδδmΔδΔδF′F′F′F′F′F′FFF0FF′螺栓的总拉力为F=F′+F0单个螺栓联接的强度计算预紧时F′∝δb48

第49页：可用载荷变形图分析各力之间承的受轴

可用载荷变形图分析各力之间承的受轴

向载关荷的紧系螺栓3。

螺栓的刚度：Cb被联接件的刚度：CmΔδF′Fθmδm力变形θbF′力变形otanθb=Cbtanθm=Cm力变形oθmmδθbF′F0FCbCb+CmΔF=则螺栓的总拉力FmbCbC+CF=F′+0FCmCb+CmF′=F′+或写成：FCmCb+CmF′=F′−单个螺栓联接的强度计算b49δδb

第50页：剩余预紧力F”值

剩余预紧力F”值

• （与工作载荷F有关）：F”=(0.2～0.6)FF”=(0.6～1.0)F
• 对静载F
• 对动载F
• 有气密要求：F”=(1.5～1.8)F
• Fo=F’+ΔFB=F”+FFF'=F"+CmCB+CmBmFF=F'+ΔF=F'+0BCBC+C螺栓最后受力:需要的预紧力:B50mBmCCΔδB=ΔδmΔδ
• 经过推导：=F0−F'Δδ=F'−F"

第51页：CBCB+Cm螺栓的相对刚度

CBCB+Cm螺栓的相对刚度

（P64）:CBCB+Cm被连接钢板间所用垫片0.2～0.3金属垫片/无垫片0.7皮革垫片0.8铜皮石棉垫片0.9橡胶垫片

第52页：静强度条件

静强度条件

21πdσ=1.3×4F0≤[σ],MPa或者：1π[σ]1.3×4F0d≥，mm式中:[σ]—紧螺栓连接的许用拉应力52(2)静强度计算—限制绝对应力值

第53页：疲劳强度计算

疲劳强度计算

当工作载荷由0F之间变化时，按静强度设计尺寸后，还应进行疲劳强度计算(3)疲劳强度计算—限制应力幅值

第54页：疲劳强度条件为限制应力幅值

疲劳强度条件为限制应力幅值

2aaBm1σ=≤[σ]CB2FC+Cπd,MPaa54KSσaεkσσm−1[σ]=,MPakmεσ—尺寸系数Sa—安全系数式中：σ−1Kσ—螺栓材料的对称拉压疲劳极限—有效应力集中系数—螺纹制造工艺系数

第55页：5.3 螺栓连接的许用应力

5.3 螺栓连接的许用应力

5.5.3螺栓连接的许用应力555.5.4受轴向工作载荷的紧螺栓连接设计流程图与载荷性质（静载、动载）、是否控制预紧力、螺栓材料有关，详见P64根据工作性质确定剩余预紧力F”，计算螺栓总拉力Fo静强度计算确定螺栓直径d1>疲劳强度计算σa< [σa]（详见P64）

第56页：5.6 螺栓组连接设计确定螺栓数目

5.6 螺栓组连接设计确定螺栓数目

布置形势、连接结构等，确保工作能力1)连接结合面的几何形状常设计成轴对称的简单几何形状5.6.1螺栓组连接得结构设计

第57页：螺栓的布置应使各

螺栓的布置应使各

2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理

第58页：螺栓的排列应有合理的间距

螺栓的排列应有合理的间距

3)螺栓的排列应有合理的间距、边距

第59页：分布在同一圆周上的螺栓数目

分布在同一圆周上的螺栓数目

4)分布在同一圆周上的螺栓数目，应取4，6,8等偶数，以便钻孔时在圆周上分度和画线

第60页：避免螺栓承受偏心载荷偏

避免螺栓承受偏心载荷偏

5)避免螺栓承受偏心载荷偏心载荷凸面和沉头座的应用斜垫圈的应用

第61页：6.2 螺栓组连接的受力分析

6.2 螺栓组连接的受力分析

5.6.2螺栓组连接的受力分析(将工作载荷分配到每一个螺栓上)1、受轴向载荷Q的螺栓组连接ZF=Q61

第62页：普通螺栓连接

普通螺栓连接

2、受横向载荷R的螺栓组连接（1）普通螺栓连接fF′mz=KfRF′=KfRfmz62Kf=1.1−−1.3式中：f—接合面间摩擦系数m—接合面数Kf—可靠性系数

第63页：用绞制孔螺栓连接

用绞制孔螺栓连接

(2)用绞制孔螺栓连接（螺栓的横向剪切载荷Fs）sszzF=RF=R63

第64页：采用普通螺栓连接时

采用普通螺栓连接时

3、受旋转力矩T的螺栓组连接(1)采用普通螺栓连接时，靠预紧后在接合面上各螺栓处摩擦力对形心的力矩之和平衡外加力矩T，所有螺栓预紧力F’相等

第65页：螺栓组连接的受力分析

螺栓组连接的受力分析

zfF′r1+fF′r2+....+fF′rz=KfTF′==KfTf(r1+r2+...+rz)KfTfrii=1式中:r1、r2、...rz—各螺栓中心至螺栓组形心O的距离Kf—可靠性系数f—接合面间摩擦系数*以联轴器为例说明

第66页：采用绞制孔螺栓连接时

采用绞制孔螺栓连接时

（2）采用绞制孔螺栓连接时，忽略接合面摩擦力，外加力矩T靠螺栓所受剪力对底板旋转中心的力矩之和平衡1212zrriFs1r1+Fs2r2+...+Fszrz=TFs1=Fs2=...=Fszr1r2rzFs1(r2+r2+...+r2)=TFsmax=Fs1=Fs4=Fs5=Fs8Tr1==Trmaxr2+r2+...+r212zzi=166

第67页：受倾覆力矩M的螺栓组连接

受倾覆力矩M的螺栓组连接

4、受倾覆力矩M的螺栓组连接

第68页：螺栓组连接的受力分析

螺栓组连接的受力分析

11068max2ziFLF1L1+F2L2+...FzLz=MF1=F2=...=FzLzML1L1L2F=F=L12+L2+...+L22z=MLmaxi=11）强度条件

第69页：保证接合面既不出缝隙也不被压溃

保证接合面既不出缝隙也不被压溃

2）保证接合面既不出缝隙也不被压溃接合面右端不被压溃：左端不出现缝隙：pmaxpAWσpmax=σp+Δσpmax≤[σ]pσ≈zF′+M≤[σ]，MPa，MPapminσσpmin=σp−Δσpmax>0≈zF′−M>0AW,MPa,MPa69

第70页：5.7 提高螺栓连接强度的措施

5.7 提高螺栓连接强度的措施

5.7.1改善螺纹牙上载荷的分配

第71页：采用均载螺母

采用均载螺母

内斜螺母采用悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母。

第72页：钢丝螺套均载

钢丝螺套均载

第73页：7.2 提高疲劳强度的措施

7.2 提高疲劳强度的措施

5.7.2提高疲劳强度的措施在F’不变的情况下，减小螺栓的刚度CB或增大被联结件的刚度Cm1、减小应力幅:B73mFF=F'+ΔF=F'+0BCBC+C

第74页：

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第75页：减小应力集中

减小应力集中

2、减小应力集中

第76页：5.8 螺旋传动76一

5.8 螺旋传动76一

螺旋传动的类型和应用螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动的。

它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递动力。

螺旋传动常见的运动形式有：螺杆转动，螺母移动或螺母固定，螺杆转动并移动。

螺旋机构在机床的进给机构、起重设备、锻压机械、测量仪器、工具、夹具、玩具及其他工业装备中有着广泛的应用。

第77页：传力螺旋

传力螺旋

按其用途可分为三类(1)传力螺旋：以传递动力为主。

如千斤顶、起重器、压力机等。

第78页：螺旋千斤顶

螺旋千斤顶

第79页：以传递运动为主

以传递运动为主

要求有较高的运动精度。

(2)、传导螺旋

第80页：调整螺旋

调整螺旋

(3)调整螺旋80用于调整固定零件间的相对位置。

这种螺旋不经常转动，一般在空载下调整。

第81页：滑动螺旋

滑动螺旋

特点：摩擦阻力大、传动效率低、磨损快、运动精度低。

但结构简单、制造方便、易于自锁，应用广。

（1）滑动螺旋81按螺纹副中摩擦性质的不同分类

第82页：滚动螺旋特点

滚动螺旋特点

（2）滚动螺旋特点：摩擦阻力小、传动效率高、传动平稳、运动精度高，使用寿命长，但结构复杂、制造困难、成本较高。

滚珠螺旋传动

第83页：特点：传动效率最高

特点：传动效率最高

工作平稳、使用寿命长，但结构复杂，制造精度要求高，需附加一套供油系统。

用于高精度、高效率的重要传动。

（3）静压螺旋

第84页：滑动螺旋传动的结构螺杆

滑动螺旋传动的结构螺杆

1、滑动螺旋传动的结构螺杆：当螺杆短而粗且垂直分布时（如：起重的传力螺旋），可以利用螺母本身作为支撑。

而当螺杆细而长且水平布置时（如：机床的丝杠），应在螺杆的两端或中间附加支撑。

第85页：螺母（整体式

螺母（整体式

剖分式、组合式）剖分式螺母85组合式螺母

第86页：传导螺旋可采用多线螺纹

传导螺旋可采用多线螺纹

• 滑动螺旋传动多采用梯形或锯齿形螺纹，且常用右旋螺纹。
• 传力和调整螺纹要求自锁时，应采用单线螺纹。
• 传导螺旋可采用多线螺纹。86螺纹牙形与线数的选择

第87页：低速轻载

低速轻载

• 螺杆和螺母的材料除要求有足够的强度、耐磨性，还要求两者配合时摩擦系数小。
• 1、一般螺杆可选用Q275、45、50号钢;(需经热处理以达到高硬度的重要螺杆，则常用合金钢，如T12、40Cr、65Mn钢等)
• 2、常用螺母材料有铸造锡青铜ZCuSn10Pb1和ZCuSn5Pb5Zn5(重载低速时可选用铸造铝青铜ZCuSn10Pb1和ZCuSn5Pb5Zn5)
• 低速轻载，特别是不经常运转时，可选用耐磨铸铁.872、螺杆和螺母的材料

第88页：螺旋传动的主要失效形式

螺旋传动的主要失效形式

螺纹牙磨损、螺纹牙塑性变形和断裂、螺杆的塑性变形和断裂、螺杆失稳等。

主要设计：螺杆的直径和螺母的高度88滑动螺旋传动的设计计算

第89页：滑动螺旋传动的设计计算主要失效形式

滑动螺旋传动的设计计算主要失效形式

三、滑动螺旋传动的设计计算主要失效形式:螺牙的磨损设计准则：按抗磨损确定直径，选择螺距；

校核螺杆、螺母强度等。

设计方法和步骤：1．耐磨性计算滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力，其强度条件：设计公式：令d222φ=HFFps=≤[p]p=F=πdhHAπdhZ，MPa289Fpπψh[p]d≥，mm

第90页：一定的螺纹

一定的螺纹

• 螺纹牙高度h与螺距p有固定的关系
• 对于矩形和梯形螺纹，h=0.5p,则2Fψ[p]d≥0.8
• 对于锯齿形螺纹，h=0.75p,则290Fψ[p]d≥0.65

第91页：计算出d2后

计算出d2后

• 系数ψ的值,可根据螺母结构选定整体式螺母：磨损后间隙不能调整，取ψ=1.2～2.5;剖分式螺母:ψ=2.5～3.5;对于传动精度较高时：允许ψ=4
• 由于旋合各圈受力不均,应使Z≤1091
• 计算出d2后,应选为标准值(参考有关设计手册),螺纹的其它参数，根据d2按标准选取设计中的参数选取

第92页：螺杆的抗压强度计算—第四

螺杆的抗压强度计算—第四

• 2、螺杆的抗压强度计算—第四强度理论
• 传力螺旋，螺杆危险截面的强度条件为:d2d34F216T2σ=π+3π1≤[σ]111π[σ]
• 锯齿和矩形螺纹d≥1.2×4F1π[σ]
• 梯形螺纹d≥1.25×4F92

第93页：式中：d1—螺杆螺纹小径

式中：d1—螺杆螺纹小径

mm[σ]—螺杆材料许用应力F—螺杆所受轴向力,NT1—螺杆所受螺纹力矩,N.mm'93212dT=Ftan(ψ+ρ)

第94页：螺纹牙根部的剪切强度

螺纹牙根部的剪切强度

1)螺纹牙根部的剪切强度:τ=πd′bZ≤[τ]F,MPabb2）螺纹牙根部的弯曲强度:Fh6σ≤[σ]3Fhπd′Zb2πd′b2=Z2=3、螺母螺纹牙强度

第95页：式中:d'—螺母螺纹大径

式中:d'—螺母螺纹大径

mmh—螺纹牙的工作高度，mmb—螺纹牙根部厚，mm[σ]b、[τ]—螺母材料的许用剪切应力和许用弯曲应力，MPa4、螺纹副自锁条件校核（传力螺纹）fcosβ95ψ≤ρ'ρ'=arctanf'f'=

第96页：起重螺杆的稳定性计算

起重螺杆的稳定性计算

• 5、起重螺杆的稳定性计算≥2.5~496FFc
• 受压螺杆的稳定性条件式为:Fc—螺杆稳定的临界载荷,与螺杆材料及长径比(柔度λ)有关λ=πl=4μlid1

第97页：对于λ<40的螺杆不用校核稳定性

对于λ<40的螺杆不用校核稳定性

• 对于不淬火螺杆:π2EIFc=(μl)2当λ>90时:当λ<90时:340214cπd1+0.00013λ2F=当λ≥85时:π2EIFc=(μl)2
• 对于淬火钢螺杆，校核公式如下：297c490πd11+0.0002λ24当λ<85时:F=
• 对于λ<40的螺杆不用校核稳定性，不会失稳式中:l—螺杆的最大工作长度I—螺杆危险截面的轴惯性矩i—螺杆危险截面的惯性半径E—螺杆材料的弹性模量

第98页：对螺旋千斤顶

对螺旋千斤顶

6、对螺旋千斤顶，还需要计算1底座大小，与底座承载面材料有关2手柄大小和长度与用力大小、手柄材料有关3底座高度和螺杆长度的关系4托杯结构

第99页：8.4 滚动螺旋传动简介

8.4 滚动螺旋传动简介

• 5.8.4滚动螺旋传动简介
• 效率:滑动螺旋η=0.3～0.4，滚动螺旋η>0.9
• 结构:滑动螺旋简单，滚动螺旋复杂
• 精度:滑动螺旋低，滚动螺旋高
• 组成：螺杆、螺母、换向器
• 工作原理
• 用途

第100页：习题1．利用普通螺栓连接

习题1．利用普通螺栓连接

方式将钢板1和钢板2连接起来，并注意防松。

第101页：

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第102页：有一普通螺纹联接

有一普通螺纹联接

2有一普通螺纹联接,需控制预紧力,每个螺栓所受轴向工作载荷为3.8KN,螺栓材料为45钢,其许用应力为120Mpa102,采用M16的螺栓,螺栓小径d1=13.835mm,F’’=1.6F,试校核此螺栓连接的强度解：螺栓所受的总拉力F=F+F′=F+1.6F=2.6F=2.6×3800=9880N0e1021πd2σ=4×1.3F0=85.44MPa<[σ]=120Mpa

第103页：用M12的螺栓连接两块钢板

用M12的螺栓连接两块钢板

3用M12的螺栓连接两块钢板，其厚度分别为20mm和60mm，在厚度为20mm的板上钻的孔，试设计此螺钉连接。

第104页：

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第105页：解:作用在气缸盖上的总压力为

解:作用在气缸盖上的总压力为

44==31415.93NQ=p×A=pπD21×2002π每个螺栓的轴向工作载荷为:F=Q=31415.93=3926.99N88F=F+F′=F+1.8F=2.8F=2.8×3926.99=10995.57N021=85.44MPa<[σ]=120Mpaπdσ=4×1.3F01=12.31mmd≥4×1.3F0π[σ]m105bCb0F=10995.57−0.3×3926.99=9817.4NC+CF′=F−

第106页：螺纹连接为什么要防松？有哪几类防松方法

螺纹连接为什么要防松？有哪几类防松方法

5螺纹连接为什么要防松？

有哪几类防松方法？

106答：（螺纹联接都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时不会自动松脱。

）但在冲击、振动和变载荷的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接仍有可能松脱。

高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也有可能发生松脱现象。

因此必须考虑防松。

防松的方法有：摩擦防松（如双螺母、弹簧垫圈、锁紧螺母）；

机械防松（如开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝）；

永久性防松（如冲点铆住、粘接）。

第107页：滚动螺旋传动简介

滚动螺旋传动简介

解:frzi2=6.4KN0.15×4×1251.2×200F′=KfT=i=11107d≥4×1.3F′=6.15mmπ[σ]所以,螺栓的公称直径取M8

第108页：

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第109页：螺栓应满足的强度条件为

螺栓应满足的强度条件为

rfzi20.15×155z解:螺栓所承受的预紧力为:F′=KfT=1.2×1500i=121πdσ=4×1.3F′≤[σ],2109210.15×155z1.2×1500=4×1.3F≤′πd[σ]解得Z=4.78,取z=6

第110页：下图为螺栓与被联接件的受力－变形图

下图为螺栓与被联接件的受力－变形图

8下图为螺栓与被联接件的受力－变形图，在图上标出预紧力F’，螺栓所受工作载荷F，螺栓所受的总拉力F0，螺栓总的伸长变形量λb0及受载后被联接件的变形λm0110

第111页：

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第112页：螺栓组联接受力分析与计算

螺栓组联接受力分析与计算

MFHABFOOFHFVFV例：如图所示的支架受F力。

将F力分解并向螺栓组形心及结合面平移，得：轴向载荷横向载荷倾覆力矩VFHFM=FVA+FHB上沿开缝；

下沿压溃112设计中，需要防止如下四种可能的失效形式：支架下滑；

需要足够大的F′。

螺栓拉断；

需要足够大的螺栓直径d1。

σpmax≥［σp］σpmin≥0

第113页：计算受力最大的螺栓所承受的工作载荷

计算受力最大的螺栓所承受的工作载荷

1计算受力最大的螺栓所承受的工作载荷zFHF=121134l2由于M的作用使上面的两个螺栓所受轴向工作拉力增大，下面的两个螺栓所受轴向工作拉力减小。

F=Ml上面两个螺栓所受的最大工作拉力为：F=F1+F2

第114页：预紧力的大小应该保证结合面在横向载荷

预紧力的大小应该保证结合面在横向载荷

• 2确定每个螺栓所受的预紧力
• 预紧力的大小应该保证结合面在横向载荷的作用下不产生相对滑动。这时被联接件上承受剩余预紧力cmFH≥KfFVbmfzF′−c+c3检查接合面上挤压应力maxpAWσ=zF′+M≤[σ]min114>0=zF′−MAWσ

第115页：求螺栓的直径

求螺栓的直径

4求螺栓的直径Fmbcbc+cF=F′+011154×1.3F0π[σ]d≥

第116页：指出下列螺纹连接的结构错误

指出下列螺纹连接的结构错误