1、1第七章第七章 螺纹联接螺纹联接联接分机械动联接和机械静联接联接分机械动联接和机械静联接机械静联接分可拆联接和不可拆机械静联接分可拆联接和不可拆联接联接7-1 螺纹的主要参数、类型螺纹的主要参数、类型及应用及应用2一、螺纹：一、螺纹： 螺旋线的形成螺旋线的形成 螺纹的主要类型螺纹的主要类型 联接螺纹、传动螺纹；米制螺纹、英制联接螺纹、传动螺纹；米制螺纹、英制螺纹；外螺纹、内螺纹；单线螺纹、多螺纹；外螺纹、内螺纹；单线螺纹、多线螺纹；右旋螺纹、左旋螺纹线螺纹；右旋螺纹、左旋螺纹1 1 按轴面牙形分：按轴面牙形分：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、管螺纹
2、等齿形螺纹、管螺纹等1)、三角形螺纹（普通螺纹）、三角形螺纹（普通螺纹）牙型角牙型角 =6002)、矩形螺纹（牙型角、矩形螺纹（牙型角 =00 ）3)、梯形螺纹（牙型角、梯形螺纹（牙型角 =300 ）4)、锯齿形螺纹、锯齿形螺纹5)、管螺纹、管螺纹 =550二、螺纹主要参数二、螺纹主要参数91、大径、大径d-公称直径公称直径2、小径、小径d1-强度计算时的计算直径强度计算时的计算直径3、中径、中径d2-确定螺纹几何参数和配合性质的直径确定螺纹几何参数和配合性质的直径4、线数、线数n-一般一般n 45、螺距、螺距P6、导程、导程S- S=Np7、螺纹升角、螺纹升角 -8、牙型角、牙型角 -牙侧角
3、牙侧角 = /29、接触高度、接触高度h-旋合后接触面的径向高度旋合后接触面的径向高度22dnParctandSarctan107-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的受力分析、效率和自锁一、矩形螺纹一、矩形螺纹 （ =0=0）11F : 螺母所受轴向载荷螺母所受轴向载荷Ft: 由由T1产生的圆周力产生的圆周力)tan(FFtf当滑块沿斜面等速上升时当滑块沿斜面等速上升时12当滑块沿斜面等速下滑时：当滑块沿斜面等速下滑时：)tan(FFt13二、非矩形螺纹二、非矩形螺纹 （ 00 如三角形螺纹、梯形螺纹等）如三角形螺纹、梯形螺纹等）不计螺纹升角的影响，则有：不计螺纹升角的影响，则有：cos
4、FFcosFF1N1N或14螺纹上的摩擦力为：螺纹上的摩擦力为：fFcosfFfcosFfFF1Nf其中：其中：tancosfff 为当量摩擦系数：151、对非矩形截面的受力分析（分析同矩形截面）：、对非矩形截面的受力分析（分析同矩形截面）：当滑块沿非矩形截面当滑块沿非矩形截面等速下滑时：等速下滑时：)tan(FFt当滑块沿非矩形截面当滑块沿非矩形截面等速上升时等速上升时)tan(FFt162、旋紧螺旋副时的效率：、旋紧螺旋副时的效率：有用功：有用功：输入功：输入功：效率：效率： tgdFPFW22)(tgdFT2W211 )(tgtgWW1217分析：分析：，则即。时，螺旋副，升角cosfa
5、rctan对矩形螺纹对矩形螺纹 =，其螺旋副效率最高，其螺旋副效率最高，所以矩形螺纹常用于传动。所以矩形螺纹常用于传动。182d)tan(F2dFT22t当螺母松退时：当螺母松退时：分析：分析：若若，自锁。，自锁。 越大，易自锁。即越大，易自锁。即 角越大，自锁性角越大，自锁性越好，所以，越好，所以，一般三角形螺纹、管螺纹等多用于联接。一般三角形螺纹、管螺纹等多用于联接。197.3 螺纹联接的基本类型螺纹联接的基本类型 及标准联接件及标准联接件一、螺纹联接的基本类型一、螺纹联接的基本类型201、普通螺栓联接、普通螺栓联接21FF/2F/2222、双头螺柱联接、双头螺柱联接233、螺钉联接、螺钉
6、联接2425其它类型的联接：其它类型的联接： 紧钉螺钉联接、地脚螺栓联接、吊环紧钉螺钉联接、地脚螺栓联接、吊环螺栓螺栓联接等。联接等。二、标准螺纹联接件二、标准螺纹联接件26277.4 螺纹联接的预紧和防松螺纹联接的预紧和防松一、螺纹联接的预紧一、螺纹联接的预紧1、拧紧力矩、拧紧力矩其中：其中：T1-螺纹阻力矩螺纹阻力矩 T2-支撑面间的摩擦力矩支撑面间的摩擦力矩21TTT2829二、螺纹联接的防松二、螺纹联接的防松307.5 7.5 螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算1、受横向载荷的螺栓联接、受横向载荷的螺栓联接1）、普通螺栓联接）、普通螺栓联接FF/2F/2平衡条件平衡条件f接触面间摩擦
7、系数接触面间摩擦系数KsFfQpZi Ks防滑系数防滑系数 1.11.3Z螺栓个数螺栓个数 i接合面数接合面数iZfKsFQp2）、配合螺栓联接）、配合螺栓联接FF3、受轴向载荷的螺栓联接、受轴向载荷的螺栓联接FpQpQpQQFQpQ一、松螺栓联接的强度计算一、松螺栓联接的强度计算 由由d1查查d 21dF4 F4d1二、紧螺栓联接的强度计算二、紧螺栓联接的强度计算拉扭联合作用拉扭联合作用 按拉伸计算、把按拉伸计算、把加大加大30%考虑剪考虑剪应力的影响应力的影响22ca3第四强度理论第四强度理论 5.03.1ca1、只受预紧力的紧螺栓联接、只受预紧力的紧螺栓联接 2、承受预紧力和工作拉力的紧
8、、承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接螺栓联接FQQp 21pcadQ3.14总拉力总拉力pQpbmQbmObOmpQ FFFpQFQpQ残余预紧力bmbbpbCQtgmmpmCQtgCb、Cm螺栓和被联接件的刚度螺栓和被联接件的刚度pQpbmQbmObOmpQ FFbmmbmbCCtgtgFFFFCCCFmbbFCCCQpQmbbFCCCpQQpmbmmbbCCCmbmCCC螺栓、地基的相对刚度螺栓、地基的相对刚度推荐推荐Qp 1）有紧密性要求）有紧密性要求Qp =(1.51.8)F 2）一般联接载荷稳定）一般联接载荷稳定Qp =(0.20.6)F 3）一般联接载荷不稳定）一般联接载荷不稳定Qp
9、 =(0.61)F强度条件式强度条件式 3、承受工作剪力的紧螺栓联接、承受工作剪力的紧螺栓联接 21cadQ3.14假设螺栓均匀受载，不计假设螺栓均匀受载，不计Qp Q3.14d1由由d1查查d42挤压强度条件挤压强度条件剪切强度条件：剪切强度条件： pminpLdF0 2041dF7-6 螺纹联接件的材料及许螺纹联接件的材料及许用应力（自学）用应力（自学）44例例 图示凸缘式刚性联轴器，用图示凸缘式刚性联轴器，用4个个M16螺栓联螺栓联接，螺栓中心圆直径接，螺栓中心圆直径D1 = 155mm。联轴器传。联轴器传递的转距递的转距M = 500Nm 。螺栓材料为。螺栓材料为45钢，钢，s = 3
10、60MPa,接触面摩擦系数接触面摩擦系数f =0.15，安装时不，安装时不控制预紧力。试校核螺栓强度。控制预紧力。试校核螺栓强度。解：解：1）计算每个螺栓所）计算每个螺栓所需的预紧力需的预紧力螺栓联接的横向载荷螺栓联接的横向载荷kN.DMF45615550022145取取ks =1.2,则每个螺栓所需的预紧力则每个螺栓所需的预紧力kN.fizFkQsp912411504562102）强度校核）强度校核查表查表14-1螺栓螺栓d1=13.835查表查表14-2 MPa8 .11836033. 033. 0s MPa8 .118MPa6 .111835.134109 .123 . 1d4F3 .
11、123210 危险应力危险应力强度足够强度足够46例例 在图示压力容器中，已知容器中气体压强在图示压力容器中，已知容器中气体压强p = 1.2MPa，容器内径，容器内径D = 400mm，容器盖用，容器盖用16个螺栓联接，螺栓材料为个螺栓联接，螺栓材料为45钢钢s=360MPa ，安，安装时不控制预紧力。求螺栓直径装时不控制预紧力。求螺栓直径解：计算每个螺栓所受的解：计算每个螺栓所受的工作载荷工作载荷N.Z/DpF94251644002142247写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits48谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
