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1、第8章聯(lián)接8.1機械制造中常用的螺紋8.2普通螺紋聯(lián)接8.3螺旋副的受力分析、自鎖條件及效率8.4螺紋聯(lián)接的預(yù)緊、防松及結(jié)構(gòu)設(shè)計8.5螺栓聯(lián)接的強度計算8.6滑動螺旋簡介8.7鍵聯(lián)接8.8花鍵和銷聯(lián)接8.1機械制造中常用的螺紋8.1.1螺紋的形成把一銳角為ψ的直角三角形繞到一直徑為d的圓柱上，繞時底邊與圓柱底邊重合，則斜邊就在圓柱體上形成一條空間螺旋線。螺紋的形成動畫螺紋種類8.1.2螺紋的主要參數(shù)1.大徑d（D）：螺紋的最大直徑在標(biāo)準(zhǔn)中也作公稱直徑。2.小徑d1(D1)：即螺紋的最小直徑。3.中徑d2——在
2、軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑，近似等于螺紋的平均直徑d2≈0.5(d+d1)。4.螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。5.導(dǎo)程（S）——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對應(yīng)兩點間的軸向距離。6.線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4。螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：L=nP7.螺旋升角ψ：中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角。8.牙型角α：螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。8.1.3螺紋的類型、特點及應(yīng)用根據(jù)螺旋線繞行的方向，螺紋可分為右旋螺紋和左旋螺
3、紋。按螺紋的線數(shù)，螺紋可分為單線螺紋、雙線螺紋和多線螺紋。由于加工制造的原因，多線螺紋的線數(shù)一般不超過4。(a)右旋螺紋(單線)(b)左旋螺紋（雙線）1、三角形螺紋（普通螺紋）牙型角為60o，可以分為粗牙和細(xì)牙，粗牙用于一般聯(lián)接；與粗牙螺紋相比，細(xì)牙由于在相同公稱直徑時，螺距小，螺紋深度淺，導(dǎo)程和升角也小，自鎖性能好，宜用于薄壁零件和微調(diào)裝置。2、管螺紋多用于有緊密性要求的管件聯(lián)接，牙型角為55o，公稱直徑近似于管子內(nèi)徑，屬于細(xì)牙三角螺紋。3、梯形螺紋牙型角為30o，是應(yīng)用最為廣泛的傳動螺紋。4、鋸齒型螺紋兩
4、側(cè)牙型角分別為3o和30o，3o的一側(cè)用來承受載荷，可得到較高效率；30o一側(cè)用來增加牙根強度。適用于單向受載的傳動螺紋。5、矩形螺紋牙型角為0o，適于作傳動螺紋。8.2普通螺紋聯(lián)接1.螺栓聯(lián)接當(dāng)被聯(lián)接件不太厚時，被聯(lián)接件加工出通孔，不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙。結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可多次裝拆，應(yīng)用較廣。8.2.1普通螺紋聯(lián)接的基本類型及應(yīng)用2.鉸制孔用螺栓聯(lián)接裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，用基孔制配合的鉸制孔螺栓聯(lián)接。3.雙頭螺柱聯(lián)接螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，
5、裝配時一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適用于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚的場合。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺柱從被聯(lián)接件中擰出。4.螺釘聯(lián)接適用于被聯(lián)接件之一較厚，不需經(jīng)常裝拆的地方。一端有螺釘頭，不需螺母，適合于受載較小場合。5.緊定螺釘聯(lián)接擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。8.2.2常用螺紋聯(lián)接件普通螺栓聯(lián)接動畫螺紋副的自鎖條件為：螺旋升角不大于當(dāng)量摩擦角。即：8.3.3螺紋副自鎖的條件式中：影響效率和自鎖性能的幾何原因：1.線數(shù)越多，
6、螺距越大，升角越大，效率越高。3.在螺旋傳動中，應(yīng)采用多線、大螺距的螺紋，以提高傳動效率。4.在螺紋聯(lián)接中，應(yīng)采用單線、小螺距的螺紋，以提高自鎖性能。2.升角越大，自鎖性能越差。5.牙型斜角越大，則當(dāng)量摩擦角越大，效率越低，自鎖性能越好，所以在螺旋傳動中，為了提高效率，采用牙型斜角小的螺紋，如矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。6.在螺紋聯(lián)接中，為了提高自鎖性能，應(yīng)采用牙型斜角大的螺紋，如三角形螺紋。8.4螺紋聯(lián)接的預(yù)緊、放松及結(jié)構(gòu)設(shè)計8.4.1螺紋聯(lián)接的預(yù)緊在零件未受工作載荷前需要將螺母擰緊，使組成聯(lián)接的所有零
7、件都產(chǎn)生一定的彈性變形（螺栓伸長、被聯(lián)接件壓縮），從而可以有效地保證聯(lián)接的可靠。這樣，各零件在承受工作載荷前就受到了力的作用，這種方式就稱為預(yù)緊，這個預(yù)加的作用力就稱為預(yù)緊力。對于重要的螺栓聯(lián)接，在裝配時需要控制預(yù)緊力擰緊力矩為預(yù)緊加載動畫8.4.2螺紋聯(lián)接的防松一般來說，聯(lián)接螺紋具有一定的自鎖性。但是，工作條件存在沖擊、振動、變載荷作用。在這些工況條件下，螺紋副之間的摩擦力會出現(xiàn)瞬時消失或減小的現(xiàn)象；同時在高溫或溫度變化比較大的場合，材料會發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛，也會使摩擦力減小。在多次的作用下，就會造成聯(lián)接的
8、逐漸松脫。常用的防松方法有三種：摩擦防松、機械防松和永久防松。1、摩擦防松1）彈簧墊片防松彈簧墊圈材料為彈簧鋼，裝配后墊圈被壓平，其反彈力能使螺紋間保持壓緊力和摩擦力，從而實現(xiàn)防松。2）對頂螺母防松利用螺母對頂作用使螺栓中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一個螺母，并且工作不十分可靠，目前已經(jīng)很少使用了。3）自鎖螺母防松螺母一端制成非圓形收口或開縫后徑向收口。當(dāng)螺母擰緊后，收口脹開，利用收口的彈
