2010.9_联接(螺纹联接)--C(公开课)
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机械设计基础10联接(螺纹联接)
基本原理
螺纹联接的基本原理是通过螺纹的咬合来实现连接 和紧固。
设计要求
螺纹联接的设计要考虑螺纹的类型、尺寸、加工精 度、连接长度等因素。
螺纹联接的计算和选取方法
计算方法
螺纹联接的计算方法需要考虑载荷情况、材料性能、 螺纹类型等因素。
选取方法
螺纹联接的选取应考虑加载情况、工作环境、连接 性能要求等因素。
螺纹联接的制造和装术包括螺纹加工、表面处理等环节。
2
装配技术
螺纹联接的装配技术要注意正确的装配顺序、力矩控制等。
3
检测技术
螺纹联接的检测技术包括外观检查、力矩测试等方法。
螺纹联接的常见问题和解决方法
常见问题
螺纹联接中常见的问题包括松动、脱螺纹、过紧等。
解决方法
解决螺纹联接问题的方法包括增加紧固力、正确选择螺纹类型、使用螺纹锁紧剂等。
机械设计基础10联接(螺 纹联接)
欢迎来到机械设计基础系列第十讲！本讲将介绍螺纹联接，包括定义、分类、 特点、优点、应用领域、基本原理、设计要求等内容。
螺纹联接的定义和概念
螺纹联接是一种常用的紧固连接方式，通过螺纹的互相嵌合实现连接和紧固。 它由一个内螺纹和一个外螺纹构成，通过旋转使螺纹互相咬合达到紧固的效 果。
螺纹联接的分类和特点
分类
螺纹联接可以分为内螺纹联接和外螺纹联接两种 类型。
特点
螺纹联接具有承载能力强、可重复使用、连接牢 固等特点。
螺纹联接的优点和应用领域
1 优点
2 应用领域
提供均匀的紧固力、承载能力高、便于拆卸、 可重复使用等。
广泛应用于机械制造、汽车工程、航空航天、 建筑等领域。
螺纹联接的基本原理和设计要求
9、10螺纹连接、键联接 (精品 课件 素材)
SP
d2
❖ 升角 ：螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角
❖ 牙型角a ：螺纹两侧边的夹角
第六页，编辑于星期四：一点 三十一分。
机械设计基础——联接
二、螺旋副力学特性
❖ 螺旋副作为一种空间运动副，其接触面为螺旋面 ❖ 螺纹在旋紧或松开过程中，螺纹之间相对移动 ❖ 当螺杆和螺母之间受到轴向力Q时，拧动螺杆或螺母，螺旋
❖ 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
第十八页，编辑于星期四：一点 三十一分。
机械设计基础——联接
螺栓联接
普通螺栓联接
❖ 特点：孔与杆间有间隙、被联接件 上无需切制螺纹、装拆方便
❖ 适用场合：经常装拆的一般场合
铰制孔螺栓联接
❖ 特点：孔与杆间无间隙、被联接件上 无需切制螺纹、装拆方便
❖ 螺母与支承面间摩擦力矩 T2 ：
T2 fzFsrm
TT1T2
❖施加在扳手上的力FT TT 1T 2F TL
第十三页，编辑于星期四：一点 三十一分。
机械设计基础——联接
控制拧紧力矩的扳手
❖ 定力矩扳手
❖ 测力矩扳手
第十四页，编辑于星期四：一点 三十一分。
机械设计基础——联接
控制拧紧力臂
❖ 选择扳手长度
面间将产生摩擦力 1 斜面摩擦 2 槽面摩擦 3 矩形螺纹 4 三角形螺纹 5 螺纹联接的拧紧力矩
第七页，编辑于星期四：一点 三十一分。
机械设计基础——联接
1 斜面摩擦
N21
R21
分析使滑块等速运动所需要的水平力
r
v12
F
等速上升：
❖ 平衡条件： F Q R 2 10
❖ 驱动力： FQ tan r()
螺纹连接PPT课件
第七章 螺纹联接
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 联接
§7-1 螺纹的主要参数、类型及 应用
1
一、螺纹：
1 螺旋线的形成
2 螺纹的主要类型
3 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 线螺纹；右旋螺纹、左旋螺纹
4 按轴面牙形分： 三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯 齿形螺纹、管螺纹等
强度条件式
ca 4 1d.132Q
d1
4 1.3Q
由d1查d
3、承受工作剪力的紧螺栓联接
假设螺栓均匀受载，不计Qp
剪切强度条件：
F
1 4
d
2 0
挤压强度条件
F
pd0Lmin p
42
§7-6 螺纹联接件的材料及许用 应力（自学）
例 图示凸缘式刚性联轴器，用4个M16螺栓联 接，螺栓中心圆直径D1 = 155mm。联轴器传 递的转距M = 500Nm 。螺栓材料为45钢，σs = 360MPa,接触面摩擦系数f =0.15，安装时不控 制预紧力。试校核螺栓强度。
5、螺距P
6、导程S----- S=Np
7、螺纹升角----- arctaSnarctnanP
8、牙型角-------牙侧角=
d2 /2
d2
9、接触高度h-----旋合后接触面的径向高度
9
§7-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹 （=0º）
10
F' : 螺母所受轴向载荷 Ft: 由T1产生的圆周力
危险应力
1.3F 01.31.9 213011 .6M 1 P1a1 .8M 8
4d1 2
1.8 33 2 5 4
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 联接
§7-1 螺纹的主要参数、类型及 应用
1
一、螺纹：
1 螺旋线的形成
2 螺纹的主要类型
3 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 线螺纹；右旋螺纹、左旋螺纹
4 按轴面牙形分： 三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯 齿形螺纹、管螺纹等
强度条件式
ca 4 1d.132Q
d1
4 1.3Q
由d1查d
3、承受工作剪力的紧螺栓联接
假设螺栓均匀受载，不计Qp
剪切强度条件：
F
1 4
d
2 0
挤压强度条件
F
pd0Lmin p
42
§7-6 螺纹联接件的材料及许用 应力（自学）
例 图示凸缘式刚性联轴器，用4个M16螺栓联 接，螺栓中心圆直径D1 = 155mm。联轴器传 递的转距M = 500Nm 。螺栓材料为45钢，σs = 360MPa,接触面摩擦系数f =0.15，安装时不控 制预紧力。试校核螺栓强度。
5、螺距P
6、导程S----- S=Np
7、螺纹升角----- arctaSnarctnanP
8、牙型角-------牙侧角=
d2 /2
d2
9、接触高度h-----旋合后接触面的径向高度
9
§7-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹 （=0º）
10
F' : 螺母所受轴向载荷 Ft: 由T1产生的圆周力
危险应力
1.3F 01.31.9 213011 .6M 1 P1a1 .8M 8
4d1 2
1.8 33 2 5 4
第九章 螺纹连接
螺纹连接的预紧和防松
–对于M10~M68的粗牙螺纹 螺纹大径
T 0.2F0 d
N mm
2. 预紧F0值的确定：是由螺纹连接的要求来决定的。 为了充分发挥紧固件的工作能力，保证预紧的可靠， 拧紧后螺纹紧固件的预紧应力一般可达到材料屈服极 限σS的50％~70%，但不得超过σS的80％。对于一般 连接用钢螺栓，预紧力可参考下式确定：
设计公式： d1
4F
F
分析
计算出d1后，再按标准查选螺纹的公称直径。
（二）、紧螺栓联接
1、只受预紧力作用的螺栓 紧螺栓联接装配时需要将螺母拧紧，在拧紧力矩作
用下，螺栓受到预紧力产生的拉应力作用，同时还 即螺栓处于弯扭组合变形状态。为了简化计算，对
M10 ～ M68的钢制普通螺栓，只按拉伸强度计算， 并将所受拉力增大30%来考虑剪切应力的影响。
考虑扭剪应力
e
1.3Fo 2 d1 4
设计公式：
d1
4 1.3 Fa
2、承受横向外载荷的紧螺栓连接
如图所示，紧螺栓联接受横向 工作载荷。普通螺栓与螺栓孔之间 有间隙，它是靠接合面间的摩擦力 来承受工作载荷的。工作时，只有 FR 当接合面间摩擦力足够大时，才能 保证被联接件不会发生相对滑动。
2. 由螺栓大径d ，根据标准，查出全部螺纹连接件的尺 寸和相应的代号。 3. 完成设计。
螺栓联接的失效形式和设计准则
螺栓联接中的单个螺栓受力分为轴向载荷（受拉 螺栓）和横向载荷（受剪螺栓）两种。 受拉力作用的普通螺栓联接，其主要失效形式是螺 纹部分的塑性变形或断裂，经常装拆时也会因磨损而发 生滑扣，其设计准则是保证螺栓的静力或者疲劳拉伸强 度； 受剪切作用的铰制孔用螺栓联接，因此其主要失 效形式是螺栓杆被剪断，螺杆或者被联接件的孔壁被压 溃，故其设计准则为：保证螺栓被联接件具有足够
螺纹联接类型介绍课件
04
适用范围广， 可用于各种材 料和结构类型
螺纹联接的缺点
螺纹联接容易松动，需要经常检 查和紧固
螺纹联接的拆卸比较困难，需要 专用工具
螺纹联接的密封性能较差，容易 漏油、漏水
螺纹联接的加工成本较高，需要 较高的精度和表面粗糙度要求
螺纹联接的改进
改进螺纹设
1 计，提高联 接强度和可 靠性
采用螺纹防
06
轮胎螺纹联接：用于 固定轮胎，保证车辆 的行驶安全
螺纹联接在其他领域的应用
机械工程：螺纹联接在机械工程中广泛应用于紧 固、连接和传动等场合。
建筑工程：螺纹联接在建筑工程中用于紧固和连 接各种建筑构件，如螺栓、螺母等。
汽车工业：螺纹联接在汽车工业中用于紧固和连 接各种汽车零部件，如螺栓、螺母等。
航空航天：螺纹联接在航空航天领域用于紧固和 连接各种航空、航天器零部件，如螺栓、螺母等。
谢谢
螺纹联接类 型介绍课件
目录
01. 螺纹联接类型 02. 螺纹联接的优缺点 03. 螺纹联接的设计与制造 04. 螺纹联接的应用案例
1
螺纹联接类 型
螺纹联接的定义
螺纹联接是一种通过螺纹将两 个或两个以上的零件连接在一 起的方式。
螺纹联接的类型包括螺栓连接、 螺钉连接、双头螺柱连接、螺 纹管接头连接等。
3 松措施，提 高螺纹联接 的防松性能
采用新型材料，
2 提高螺纹联接 的耐腐蚀性和 耐磨性
采用螺纹润滑
4 技术，提高螺 纹联接的润滑 性能和寿命
3
螺纹联接的 设计与制造
螺纹联接的设计原则
强度原则： 保证螺纹联 接的强度， 防止松动和
断裂
耐磨性原则： 提高螺纹表 面的耐磨性， 延长使用寿
螺纹连接
2.
Preload Tightening torque factor
二、螺纹联接的防松
Preventing unscrewing of screw joints
1. 防松的必要性 Necessity of preventing unscrewing
在静载荷下，螺纹联接能满足自锁条件：导程角小于当 量摩擦角。
§ 11-1 联接类型和螺纹联接简介
Types of the joints and screw joints
联接类型
Types of the joints
螺纹联接简介和应用
Screw joints and their applications
一、联接类型 Types of the joints
Basic assumptions基本假设 ： 1. Parts jointed are sufficiently rigid 被联接件是刚体 . 2. Deformation of the bolts is in elastic range 螺栓的变形在弹性范围内 . 3. Every bolt has the same tensile and shear rigidity 各螺栓的拉伸刚度以及剪切刚度相同 （材料、直径和长度均相同） 4. Every bolt bears the same preload 各螺栓预紧力相同
动画模拟
The bolt 1 and bolt 10 located at the biggest distance from the central axis bear the maximum force :
三、Forces in the group of shear bolts Loads are transmitted by sheared bolts and pressing each other between bolts and parts jointed 受剪螺栓组联接受力分析 受剪螺栓组联接是靠螺栓受剪以及被 联接件和螺栓之间的相互挤压传递载荷。 1. Group of shear bolts bears transverse force 受剪螺栓组联接承受横向力
Preload Tightening torque factor
二、螺纹联接的防松
Preventing unscrewing of screw joints
1. 防松的必要性 Necessity of preventing unscrewing
在静载荷下，螺纹联接能满足自锁条件：导程角小于当 量摩擦角。
§ 11-1 联接类型和螺纹联接简介
Types of the joints and screw joints
联接类型
Types of the joints
螺纹联接简介和应用
Screw joints and their applications
一、联接类型 Types of the joints
Basic assumptions基本假设 ： 1. Parts jointed are sufficiently rigid 被联接件是刚体 . 2. Deformation of the bolts is in elastic range 螺栓的变形在弹性范围内 . 3. Every bolt has the same tensile and shear rigidity 各螺栓的拉伸刚度以及剪切刚度相同 （材料、直径和长度均相同） 4. Every bolt bears the same preload 各螺栓预紧力相同
动画模拟
The bolt 1 and bolt 10 located at the biggest distance from the central axis bear the maximum force :
三、Forces in the group of shear bolts Loads are transmitted by sheared bolts and pressing each other between bolts and parts jointed 受剪螺栓组联接受力分析 受剪螺栓组联接是靠螺栓受剪以及被 联接件和螺栓之间的相互挤压传递载荷。 1. Group of shear bolts bears transverse force 受剪螺栓组联接承受横向力