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
强度足够
45
例 在图示压力容器中，已知容器中气体压强p = 1.2MPa，容器内径D = 400mm，容器盖用16 个螺栓联接，螺栓材料为45钢σs=360MPa ，安 装时不控制预紧力。求螺栓直径
F F
3、受轴向载荷的螺栓联接
Qp
F
Qp
QQpF
Q Qp
一、松螺栓联接的强度计算
4F d12
4F
d 1 由d1查d
二、紧螺栓联接的强度计算
拉扭联合作用 第四强度理论
ca 2 32
0.5 ca1.3
按拉伸计算、把б加大30%考虑剪 应力的影响
1、只受预紧力的紧螺栓联接
ca
41.3Qp d12
f
当滑块沿斜面等速上升时 F tF ta n ) (
11
当滑块沿斜面等速下滑时： F tF ta n )(
12
二、非矩形螺纹 （≠0º 如三角形螺纹、梯形螺纹等）
不计螺纹升角的影响，则有：
FFN1cos或 FN1cFos
13
螺纹上的摩擦力为：
FfF N 1fcFo fsFcfo sFf
输入功： W 1 2 T 1 F d 2 t( g )
效率：
W2 tg W1 tg()
16
分析：
升角 ，时，螺旋 。 副 arctanf 即，则 ，
cos
对矩形螺纹=，其螺旋副效率最高， 所以矩形螺纹常用于传动。
17
当螺母松退时：
TFt d22Fta n()d22 分析：
若，自锁。 越大，易自锁。即角越大，自锁性 越好，所以， 一般三角形螺纹、管螺纹等多用于联接。
Ob
b
m
Om
λb
b
λm
m
Cb Cb Cm
QQp Cb F Cb Cm
QpQp Cm F Cb Cm
Cm Cb Cm
—螺栓、地基的相对刚度
推荐Qp‘ 1）有紧密性要求Qp’ =(1.5~1.8)F
2）一般联接载荷稳定Qp‘ =(0.2~0.6)F
3）一般联接载荷不稳定Qp‘ =(0.6~1)F
2
1)、三角形螺纹（普通螺纹） 牙型角=600
2)、矩形螺纹（牙型角 =00 ）
3)、梯形螺纹（牙型角 =300 ）
4)、锯齿形螺纹
5)、管螺纹=550
二、螺纹主要参数
1、大径d-----公称直径
2、小径d1----强度计算时的计算直径 3、中径d2----确定螺纹几何参数和配合性质的直径 4、线数n-----一般n4
T2---支撑面间的摩擦力矩
27
28
二、螺纹联接的防松
29
7.5 螺纹联接的强度计算 1、受横向载荷的螺栓联接
1）、普通螺栓联接
F/2 F
F/2
30
平衡条件—— fQpZiKsF
Qp KsF f Zi
f—接触面间摩擦系数
Ks—防滑系数 1.1~1.3 Z—螺栓个数 i—接合面数
2）、配合螺栓联接
解：计算每个螺栓所受的 工作载荷
pD2 / 4 F
Z 1.24002 9425N
416
46
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
47
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
2、承受预紧力和工作拉力的紧 螺栓联接
总拉力 QQp F
p
Q Q p F Q p F
tgb
Qp b
Cb
Q Qp
F
F
tgm
Qp m
Cm
Ob
b
m
Qp —残余预紧力
Om
λb
b
λm
m
Cb、Cm—螺栓和被联接件的刚度
p
F tgb Cb F Cb F
FF tgm Cm
Cb Cm
Q
F
Qp
F
Qp
其中：
f 为当量摩擦系数： f f tan
cos
14
1、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 等速上升时
F t F ta n ) (
当滑
15
2、旋紧螺旋副时的效率：
有用功：
W 2F PF d2t g
18
7.3 螺纹联接的基本类型 及标准联接件
一、螺纹联接的基本类型
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1、普通螺栓联接
20
F/2 F
F/2
21
2、双头螺柱联接
22
3、螺钉联接
23
24
其它类型的联接： 紧钉螺钉联接、地脚螺栓联接、吊环
螺栓 联接等。
二、标准螺纹联接件
25
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7.4 螺纹联接的预紧和防松
一、螺纹联接的预紧 1、拧紧力矩 TT1T2 其中：T1---螺纹阻力矩
解：1）计算每个螺栓所 需的预紧力
螺栓联接的横向载荷
F2M25006.45 kN D1 155
44
取ks =1.2,则每个螺栓所需的预紧力
Qp0kfsF iz0 1..1 2 561.4 451.2 9kN
2）强度校核
查表14-1螺栓d1=13.835
查表14-2 0 .3 s3 0 .3 3 3 6 1.8 0 1 M 8