机械设计基础课件!联接

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1、2022-6-1编制：吕亚清1机械设计基础主讲：吕亚清机电工程学院机械设计研究室2022-6-1编制：吕亚清2 总总 论论 螺纹联接螺纹联接 键联接和花键联接键联接和花键联接 销联接销联接2022-6-1编制：吕亚清3静联接静联接动联接动联接运动副运动副与动力与动力源组合源组合零件零件构件构件机构机构机器机器静联接静联接动联接动联接(运动副运动副)可拆联接：可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等螺纹联接、键联接、销联接等不可拆联接不可拆联接：铆接、焊接、胶接等：铆接、焊接、胶接等联接联接2022-6-1编制：吕亚清4螺纹联接101螺纹参数螺纹参数102螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的受力分析

2、、效率和自锁103机械制造常用螺纹机械制造常用螺纹104螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件105螺纹联接的预紧和防松螺纹联接的预紧和防松106螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算107螺栓的材料和许用应力螺栓的材料和许用应力108提高螺栓联接的强度措施提高螺栓联接的强度措施2022-6-1编制：吕亚清5 101螺纹参数螺纹参数1 .1 .螺纹形成螺纹形成u螺旋线形成：螺旋线形成：把底边等于把底边等于 d2d2的直的直角三角形绕于直径为角三角形绕于直径为d2d2的圆柱体上，的圆柱体上，并使底边与圆柱体的底边对齐，则并使底边与圆柱体的底边对齐，则它的斜边在圆柱表面上便形成

3、一条它的斜边在圆柱表面上便形成一条螺旋线。螺旋线。u旋向旋向( (螺旋线方向螺旋线方向) )：常用右旋，特殊要求时用左旋常用右旋，特殊要求时用左旋u问题：问题：旋向判断旋向判断 ？ d2SP联接联接传动传动 u螺纹形成：螺纹形成：平面图形沿螺旋线形成三角形、矩平面图形沿螺旋线形成三角形、矩形、梯形、锯齿形螺纹形、梯形、锯齿形螺纹u螺旋线的数目螺旋线的数目( (线数线数):):单线、多线单线、多线说明2022-6-1编制：吕亚清630 梯形梯形330 锯齿形锯齿形矩形矩形60 普通普通牙型: =60 30 =30 15工工3,非非30 =0 0矩形矩形非矩形非矩形牙牙 =60 型型 =30 =3

4、3 =0 2022-6-1编制：吕亚清7螺纹旋向判断螺纹旋向判断u旋向旋向(螺旋线方向螺旋线方向)：常用右旋，特常用右旋，特殊要求时用左旋殊要求时用左旋u旋向判断旋向判断:（1）轴线垂直放，右边高轴线垂直放，右边高右旋右旋 左左边高边高左旋左旋（2）右手右手旋，前进旋，前进右旋右旋 左左手手旋，前进旋，前进左旋左旋2022-6-1编制：吕亚清8螺螺 内螺纹内螺纹 纹纹 外螺纹外螺纹螺旋副螺旋副螺纹联接螺纹联接(静联接静联接构件构件)螺旋传动螺旋传动(动联接动联接机构机构)2022-6-1编制：吕亚清9螺螺 内螺纹内螺纹 纹纹 外螺纹外螺纹螺旋副螺旋副螺纹联接螺纹联接(静联接静联接构件构件)螺旋

5、传动螺旋传动(动联接动联接机构机构)2022-6-1编制：吕亚清102 .2 .主主要要参参数数u大径大径d、D： 最大直径最大直径公称直径公称直径u小径小径d1： 外螺纹的危险剖面直径外螺纹的危险剖面直径强度直径强度直径u中径中径d2、D2：假想直径，牙型沟槽宽与牙的宽度相假想直径，牙型沟槽宽与牙的宽度相等等 计算直径计算直径2022-6-1编制：吕亚清112 .2 .主主要要参参数数u螺距螺距P：相邻两牙轴向距离相邻两牙轴向距离u导程导程S：同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距离，同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距离，S = nPu升角升角 ：螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角螺纹与其轴线的垂直平

6、面所成的夹角u牙型角牙型角a a ：螺纹两侧边的夹角螺纹两侧边的夹角2022-6-1编制：吕亚清12在轴向载荷下相对运动在轴向载荷下相对运动2dS (n p)内螺纹内螺纹 外螺纹外螺纹拧紧、加载拧紧、加载、顶起重物顶起重物相对运动相对运动联接联接传动传动螺旋副螺旋副FFa将螺旋线沿中径展开将螺旋线沿中径展开10-2 10-2 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2022-6-1编制：吕亚清13 分析分析: 1.当匀速上升当匀速上升: FaFFnFRFfFaFFR+FR与与Fn夹角夹角摩擦角摩擦角: tg f Ff /n R与与a 夹角

7、夹角加载加载a(轴向力轴向力,自重自重,阻力阻力)作用在螺旋副上的驱动力矩：作用在螺旋副上的驱动力矩：2)(222dtgFdFTaatg( ) 合反力合反力FRV(滑块滑块) 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: f Fn=Ff二二. .矩形螺纹矩形螺纹2022-6-1编制：吕亚清14施加施加水平支持力水平支持力 (匀速下滑匀速下滑) 当当 自锁条件自锁条件：滑块在斜面运动状态不变滑块在斜面运动状态不变 作用力与假设力的方向相反作用力与假设力的方向相反推力推力 2)(222dtgFdFTa FaFFnFRFfFaFFR)( tgFFa无论无论a多大，滑

8、块不会自动下滑多大，滑块不会自动下滑自锁自锁2. 2. 当匀速下降当匀速下降 :2022-6-1编制：吕亚清15二二. .非矩形螺纹非矩形螺纹u反力反力u摩擦力摩擦力u当量摩擦角当量摩擦角N/2N/2NN 900- 900- FcosF2vffffNF Fcos2 N cosarctanarctanffvv 2022-6-1编制：吕亚清16 将将 (当量摩擦角当量摩擦角)tgf / cos = f (当量摩擦系数当量摩擦系数) ( ) 匀速上升匀速上升: atg() 匀速下降匀速下降: Fatg( ) 2)(222dtgFdFTa2)(222dtgFdFTa自锁条件自锁条件： 要自锁好要自锁好

9、 ( ) , (单头单头)自锁性自锁性自锁性自锁性二二. .非矩形螺纹非矩形螺纹2022-6-1编制：吕亚清17)(tgtg2dS要效率高要效率高 max2/45 过大，制造困难过大，制造困难25max/当量摩擦角当量摩擦角 , 升角升角有效功输入功有效功输入功 a a（2 2） a a2 2 tg /tg /a atg(tg()2 2 要自锁好要自锁好 (单单) ;要效率高要效率高(多多) , (多头多头) , 当匀速上升当匀速上升:2/45三三. .效率效率2022-6-1编制：吕亚清18联接联接(可靠可靠) 要自锁要自锁传动传动效率高效率高螺螺旋旋副副 单线单线=1 多线多线10-3 1

10、0-3 机械制造常用螺纹机械制造常用螺纹 1. 1. 三角形螺纹三角形螺纹 (M)(M)u普通螺纹普通螺纹: :6060，f f 大，易自锁大，易自锁 粗牙粗牙: :牙高牙高, d, d1 1小小, , 大大 细牙细牙: :牙浅牙浅, d, d1 1大大, , 小小, , 更易自锁更易自锁u管螺纹管螺纹: :5555，紧密，紧密 , , 无径向间隙无径向间隙2022-6-1编制：吕亚清192. 2. 梯形螺纹梯形螺纹 (Tr)(Tr)：3030、15153. 3. 锯齿形螺纹锯齿形螺纹(S)(S)：3333、工工3 34. 4. 矩形螺纹矩形螺纹 ：联接螺纹：联接螺纹：普通三角螺纹、锥螺纹、管

11、螺纹普通三角螺纹、锥螺纹、管螺纹( (英制英制) ) （小，单线，自锁好）小，单线，自锁好）传动螺纹：传动螺纹：矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹（小、小、大，多线，效率高）大，多线，效率高）2022-6-1编制：吕亚清20管螺纹及特点：2022-6-1编制：吕亚清2110-4 螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件u螺栓联接螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接铰制孔螺栓联接铰制孔螺栓联接u双头螺栓联接双头螺栓联接u螺钉联接螺钉联接螺钉联接螺钉联接紧定螺钉紧定螺钉、自攻螺钉联接、自攻螺钉联接u螺纹联接类型主要根据受力、结构形式、螺纹联接类型主要根据受力、结构形式、装拆要求等进行选择装