螺纹连接强度计算.ppt

第六章螺纹联接按牙型:三角形螺纹、管螺纹——联接螺纹
矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动螺纹
按位置：内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹
外螺纹——在圆柱孔的外表面形成的螺纹
三角形螺纹：粗牙螺纹——用于紧固件
细牙螺纹——同样的公称直径下，螺距最小，自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等
根据螺旋线绕行方向：
左旋——如图右旋——常用
根据螺旋线头数：
单头螺纹（n=1）——用于联接
双头螺纹（n=2）——如图
多线螺纹（n≥2）——用于传动1）外径（大径）d（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱
面直径，亦称公称直径
2）内径（小径）d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱
面直径
3）中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱
面的直径，d2≈0.5(d+d1)4）螺距P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间
的轴向距离
5）导程（S）——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线
上的对应两点间的轴向距离
6）线数n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4
螺距、导程、线数之间关系：S=nP7）螺旋升角ψ——中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋
线轴线的平面的夹角

8）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角
9）牙型斜角β——螺纹牙的侧边与螺纹轴线垂直平面的夹角§6—1螺纹联接的类型及螺纹联接件2、双头螺柱联接——螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。特殊联接：地脚螺栓联接,吊环螺钉联接二、螺纹联接件4）紧定螺钉
锥端——适于零件表面硬度较低不常拆卸常合
平端——接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平面，适于经常拆卸
圆柱端——压入轴上凹抗中，适于紧定空心轴上零件的位置轻材料和金属薄板5）螺母六角螺母：标准，扁，厚§6—2螺纹联接的预紧和防松扳手拧紧力矩——T=FtL,预紧力F'的控制：
测力矩板手——测出预紧力矩，如左图
定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自动打滑，如右图
测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高1、防松目的
实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故弹簧垫圈3）永久防松：端铆、冲点、点焊
4）化学防松——粘合§6—3单个螺栓联接的强度计算１、松螺栓联接２、紧螺栓联接——工作前有预紧力Ｆ’式中：F‘——预紧力（N）
1.3——系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法（1）、受横向载荷的受拉紧螺栓联接计算—主要防止被联接件错动强度条件验算公式：（2）、轴向载荷受拉紧螺栓联接强度计算图２，拧紧—预紧状态
凸缘—压—δ2—F’栓杆—拉—δ1→F’
图3，加载F后→工作状态⑤作图，为了更明确以简化计算（受力变形图）
设：材料变形在弹性极限内，力与变形成正比将上两图合并：变形协调条件：∴由图可知，螺栓刚度：对残余预紧力的要求，为保证受载后接合面联接的紧密性应使讨论：6）计算时可根据已知条件选择其一进行计算b）轴向变载荷紧螺栓联接强度计算当验算不满足时→措施：二、受剪螺栓联接——防滑动FS——横向载荷（N）d——螺杆或孔的直径（mm）
hmin——被联接件中受挤压孔壁的最小长度（mm），如图所示
[τ]——螺栓许用剪应力，MPa，三、螺栓材料§6—4螺栓组联接的设计与受力分析4、避免偏心载荷作用
a）被联接件支承面不平突起
b）表面与孔不垂直
c）钩头螺栓联接前提（假设）：
①被联接件为刚性不变形，只有地基变形。
②各螺栓材料、尺寸、拧紧力均相同
③受力后材料变形在弹性范围内
④接合面形心与螺栓组形心重合，受力后其接缝面仍保持平面2、受横向载荷的螺栓组联接
特点：普通螺栓，铰制孔用螺栓皆可用，外载垂直于螺栓轴线、防滑
普通螺栓——受拉伸作用
铰制孔螺栓——受横向载荷剪切、挤压作用。
单个螺栓所承受的横向载荷相等FS=FR/Z3、受横向扭矩螺栓组联接b)铰制孔螺栓联接组4、受倾覆（纵向）力矩螺栓组联接①螺栓杆不拉断的条件③左侧不开缝的条件说明：①工程中受力情况很复杂，但均可转化为四种典型情况进行解决。
②计算公式在对称分布情况下推导，但不对称也可以用
③取转轴不同，公式计算精度不同。§6—5提高螺栓联接强度的措施a)悬置螺母b)环槽螺母c)内斜螺母d)环槽内斜2、增大凸缘刚性三、减小应力集中的影响四、采用合理的制造工艺§6—6螺旋传动按用途分三类：
1）传力螺旋——举重器、千斤顶、加压螺旋
特点：低速