機(jī)械設(shè)計(jì) 第14章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)

1、聯(lián)接的分類動(dòng)聯(lián)接：機(jī)器工作時(shí)，零部件之間可以有相對(duì) 運(yùn)動(dòng)。例如：機(jī)械原理中，各種運(yùn)動(dòng) 副之間的聯(lián)接。靜聯(lián)接：在機(jī)器工作中，不允許零部件之間存 在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。靜聯(lián)接可拆聯(lián)接：不毀壞聯(lián)接中的任何一個(gè)零件就可拆 開(kāi)的聯(lián)接。例如：螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接。不可拆聯(lián)接：至少毀壞聯(lián)接中的一部分才能拆開(kāi)的 聯(lián)接。例如：鉚接、焊接等。過(guò)盈聯(lián)接第十四 章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)第一節(jié) 螺紋聯(lián)接的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用按應(yīng)用可分：聯(lián)接螺紋：普通三角形 傳動(dòng)螺紋：梯形；鋸齒形； 矩形。按幾何參數(shù)可分：公英制螺紋；粗細(xì)牙螺紋；左右旋螺紋；單線及多線螺紋。螺紋的主要參數(shù) 大徑d，小徑d1，中徑d2 線數(shù)n，螺距p，導(dǎo)程s=nP

2、升角 l，牙型，牙型角2tandnParc螺紋聯(lián)接的主要類型1. 螺栓聯(lián)接：普通螺栓聯(lián)接 鉸制孔用螺栓聯(lián)接2. 雙頭螺栓聯(lián)接3. 螺釘聯(lián)接4. 緊定螺釘聯(lián)接其它其它：地腳螺栓聯(lián)接；吊環(huán)螺栓聯(lián)接； T型槽螺栓聯(lián)接；1. 螺栓聯(lián)接：普通螺栓聯(lián)接：應(yīng)用廣泛 鉸制孔用螺栓聯(lián)接2. 雙頭螺栓聯(lián)接：常拆卸3. 螺釘聯(lián)接：被聯(lián)接件之一較厚普通螺栓聯(lián)接 鉸制孔用螺栓聯(lián)接 螺栓聯(lián)接螺釘聯(lián)接螺釘擰入深度H: 鋼或青銅 Hd 鑄鐵 H=(1.251.5)d 鋁合金 H=(1.5 2.5)d 緊定螺釘聯(lián)接地腳螺栓 吊環(huán)螺栓 T形槽螺栓 其它 螺紋聯(lián)接第二節(jié) 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松（二）擰緊力矩與預(yù)緊力的關(guān)系 T= FL

3、 = T1+T2)(2021vtgFdT202030300231dDdDFfTc0F對(duì)M12以下的螺栓，應(yīng)注意控制預(yù)緊力，以防過(guò)載拉斷。dddDfddvc1 . 117. 0tan7 . 1; 2 . 01 . 09 . 0,23241002對(duì)普通螺栓：)231 (2 . 02110dFT）式：代入（)231 ()tan(231220203030021vcddDdDfFTTT 螺紋聯(lián)接的控制預(yù)緊力的方法（三）控制預(yù)緊力的方法 控制應(yīng)力或應(yīng)變 控制擰緊力臂 控制擰緊力矩應(yīng)變片（三）控制預(yù)緊力的方法 控制擰緊力矩測(cè)力矩扳手定力矩扳手#螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)在于限制螺旋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。以防止聯(lián)接的松動(dòng)，影

4、響正常工作。#螺紋聯(lián)接的防松按工作原理可分為三類（P339表13.2）： 1 1.摩擦防松 2.直接鎖?。C(jī)械防松） 3.不可拆卸防松（鉚沖；粘接； 焊接）#二、螺紋聯(lián)接的防松1. 摩擦防松彈簧墊圈防松 自鎖螺母防松1. 摩擦防松 對(duì)頂螺母防松2.機(jī)械防松螺栓+開(kāi)槽螺母+開(kāi)口銷螺栓裝配圖開(kāi)槽螺母開(kāi)口銷2.機(jī)械防松 止動(dòng)墊片防松2.機(jī)械防松 止動(dòng)墊片防松2.機(jī)械防松 串聯(lián)鋼絲防松正確錯(cuò)誤2.機(jī)械防松 圓螺母+止動(dòng)墊片3.不可拆卸防松 焊接 鉚沖第三節(jié) 螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì) 1.被聯(lián)接件形狀應(yīng)簡(jiǎn)單對(duì)稱；2.螺栓布置應(yīng)受力均等；扳手空間尺寸壓力容器的螺栓間距3.布置螺栓應(yīng)留有合理的間距、邊距，方便裝配4.

5、同一螺栓組緊固件形狀、尺寸、材料應(yīng)盡量一致； 同一圓周上的螺栓數(shù)目為4、6、8等偶數(shù)5.避免附加彎曲應(yīng)力，螺栓頭、螺母與被聯(lián)接件的接觸表面均應(yīng)平整；二 螺栓組聯(lián)接的受力分析 螺栓聯(lián)接大多工作之前應(yīng)預(yù)緊，稱為緊螺 栓聯(lián)接；螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)計(jì)算的一般步驟：螺栓組受力和失效分析 找出受力最大的螺栓；單個(gè)螺栓受力和失效分析 單個(gè)螺栓強(qiáng)度計(jì)算確定螺栓的尺寸（直徑、長(zhǎng)度）。失效分析：普通螺栓主要為螺紋部分：斷裂、磨損滑扣 ；螺栓組和單個(gè)螺栓的失效有聯(lián)系又有區(qū)別。 xzyFzFxFyoTzMxMy 螺栓組受力分析將一個(gè)零件加以固定，其實(shí)質(zhì)就是約束該零件在空間的六個(gè)自由度。 螺栓組所受的載荷可分為四種類型： 橫向

6、力： Fx 、FY 軸向力： Fz 翻轉(zhuǎn)力矩： Mx、MY 轉(zhuǎn)矩： Tz （一）受橫向力的螺栓組聯(lián)接 （1）普通螺栓聯(lián)接 （2）鉸制孔用螺栓聯(lián)接zFF兩種情況的工作原理不同?。?）普通螺栓聯(lián)接 螺栓組受力 單個(gè)螺栓受力)514(00fzmFKFFKmfzFss或受力平衡條件：5 . 11 . 1_111_可靠性系數(shù)，取接合面數(shù)目；表接合面間的摩擦系數(shù)，sKmfF0F （二） 受旋轉(zhuǎn)力矩T的螺栓組聯(lián)接 （1）普通螺栓聯(lián)接TKrfFrfFrfFfz 02010力矩平衡條件：)5 .13()(1210 ziifzfrfTKrrrfTKF則預(yù)緊力：計(jì)入可靠性系數(shù)（2）鉸制孔用螺栓聯(lián)接zzrFrFrFT

7、 2211力矩平衡：)6 .13(12max22221maxmax ziizrTrrrrTrF受力最大螺栓：)(22221maxmaxnrrrrFT 即：變形量越大，則工作剪力越大 maxmaxiirFrFimaxmaxirrFF （三）受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接單個(gè)螺栓的受力：預(yù)緊力F0 工作力FzFF?單個(gè)螺栓的總拉力： FQ F +F0F0 （四）受翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組聯(lián)接假定底板為剛體，翻轉(zhuǎn)力矩作用在螺栓組的聯(lián)接形心受載后繞OO轉(zhuǎn)動(dòng)仍保持平面在M的作用下，左側(cè)螺栓拉力增大；右側(cè)螺栓拉力減小而地面壓力增大失效分析：1.螺栓拉斷； 2.底板左側(cè)出現(xiàn)間隙；3.底板右側(cè)壓潰。 螺栓所受的工作拉力與距離

8、成正比iillFFmaxmax所以nnlFlFlFM 2211力矩平衡：) 8 .13(1max22221maxmax ziinllMllllMF受力最大螺栓：maxmax332211lFlFlFlF變形條件在翻轉(zhuǎn)力矩作用下，接合面擠壓應(yīng)力分布圖 受翻轉(zhuǎn)力矩前，接合面擠壓應(yīng)力分布圖 底板受力分析F0WMmaxbAzF0p接合面的強(qiáng)度計(jì)算 許用擠壓應(yīng)力，右側(cè)不壓潰_0maxpppWMAzF00minWMAzFp左側(cè)不分離AzFppWMmaxb受復(fù)合載荷的螺栓組聯(lián)接橫向荷載+軸向載荷+翻轉(zhuǎn)力矩翻轉(zhuǎn)力矩受復(fù)合載荷的螺栓組聯(lián)接橫向載荷+旋轉(zhuǎn)力矩受復(fù)合載荷的螺栓組聯(lián)接計(jì)算時(shí)應(yīng)求出受力最大螺栓的受力 三、

9、單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 受力分析時(shí)可分為：v普通螺栓聯(lián)接：松螺栓聯(lián)接 緊螺栓聯(lián)接v鉸制孔用螺栓聯(lián)接僅受預(yù)緊力作用的螺栓受預(yù)緊力和工作載荷作用的螺栓緊螺栓（一）松螺栓聯(lián)接的計(jì)算1.受載荷形式軸向拉伸 2.失效形式螺栓拉斷 3.計(jì)算 ）（校核式：1211421dF）（設(shè)計(jì)式：131141Fd4.螺栓材料和許用應(yīng)力5. 查手冊(cè)確定d，及其它有關(guān)尺寸。 (二）只受預(yù)緊力作用的螺栓 5 . 042)tan(16)(2210123120dFdddtgdFvv切應(yīng)力：4210dF拉應(yīng)力：3 . 1)5 . 0 ( 332222v強(qiáng)度理論：)12.13(43 . 1210dFca校核式)14.13(29. 13

10、. 14:001FFd設(shè)計(jì)式 例：如圖鋼板厚度 =16mm 用 兩個(gè)鉸制孔用螺栓固定在機(jī)架上，F(xiàn)=5000N，其它尺寸如圖。板和機(jī)架材料均為Q235。試：（1）分析鉸制孔用螺栓的失效形式 ； （2）分析鉸制孔用螺栓的受力 （3）按強(qiáng)度設(shè)計(jì)鉸制孔用螺栓的直徑 （4）若用普通螺栓，計(jì)算螺栓的直徑（fc=0.2，Kn=1.1） 解：1.鉸制孔用螺栓的失效形式為剪切和擠壓失效 ； 2.受力分析：將載荷F向形心O簡(jiǎn)化后，NmmTNF6105 . 1;5000NFNaTFNFFTF7906750025007500;2500222 204/2211dF）由式（ mmFdMPaSs24.10967906449

11、65 . 22408110得由表3.按剪切強(qiáng)度計(jì)算螺栓的直徑每個(gè)螺栓的受力 按擠壓強(qiáng)度校核按擠壓強(qiáng)度校核 粗選d=10，d 0=11mm的 六角頭鉸制孔用螺栓，螺母d=10，H=8。根據(jù)機(jī)架，板厚及螺母H選用l=100（螺紋部分l3=18） MPadFMPaSpsp9 .591211790619225. 1240min0由式由表選用兩個(gè)選用兩個(gè) M10M10100 GB27100 GB278888六角頭鉸制孔用螺栓六角頭鉸制孔用螺栓 。 127018100min由機(jī)構(gòu)確定 4.4.改用普通螺栓每個(gè)螺栓的預(yù)緊改用普通螺栓每個(gè)螺栓的預(yù)緊力力NfFKFcn434832 . 079061 . 10 M

12、PaSmmFds12022405 .24120434833 . 143 . 1401其中 選用兩個(gè)選用兩個(gè)M30M30（d d1 1=26.21=26.21）的六角螺栓。）的六角螺栓。 小結(jié)：受復(fù)合載荷螺栓，其合力按向量相小結(jié)：受復(fù)合載荷螺栓，其合力按向量相加；鉸制孔用螺栓比普通螺栓尺寸小很多加；鉸制孔用螺栓比普通螺栓尺寸小很多。 (三）受預(yù)緊力和工作載荷作的緊螺栓聯(lián)接通過(guò)分析螺栓受力和變形的關(guān)系，求出螺栓的 總拉力F = F0+ FF0F0受力和變形關(guān)系(只受預(yù)緊力F0)F0F0F0F0F0F0F0F0受到外力F作用時(shí)，受力和變形關(guān)系 受力變形線圖受力變形線圖受工作載荷后受預(yù)緊力將兩圖合在一

13、起 由圖可得：mmmFC0tan被聯(lián)接件的剛度bbbFC0tan螺栓的剛度FCCCFFFFmbb00螺栓總拉力F=CbF-F=CmFkFCCCFCmbb FCCCFFmbb0由幾何關(guān)系推出螺栓總拉力F與預(yù)緊力 F0 、殘余預(yù)緊力 F0和工作載荷 F 之間的關(guān)系：FCCCF)1 (mbm0b00FCCCFFmbFFF0mbCCCbCk 相對(duì)剛度 的選擇0F計(jì)算螺栓總拉力的兩種表達(dá)式，視情況選用。FFF0FCCCFFmbb0緊密性1.51.8F 有沖擊1.01.5F不穩(wěn)定0.61.0F載荷穩(wěn)定0.20.6F 為降低螺栓的受力，提高承載能力應(yīng)使螺栓的相對(duì)剛度 值盡量小些，例如取較硬的墊片，Cm增大,

14、KC減小。 相對(duì)剛度相對(duì)剛度 可由表13.9選??；mbCCCbCk被連接鋼板間所用墊片KC金屬墊片或無(wú)墊片皮革墊片銅皮石棉墊片橡膠墊片0.20.30.70.80.9螺栓拉伸強(qiáng)度條件：)2031 (3 . 1421dFca)2131 (3 . 141Fd設(shè)計(jì)公式： 四、鉸制孔用螺栓的強(qiáng)度計(jì)算v預(yù)緊力小，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)可不考慮； v 失效形式：螺栓剪切及側(cè)面壓潰；)3.241 (420mdF剪切強(qiáng)度)3.251 (min0ppLdF擠壓強(qiáng)度 ；力，表栓或孔壁的許用擠壓應(yīng)螺栓的許用剪應(yīng)力，螺、度，建議取釘桿與孔壁最小接觸長(zhǎng)；螺栓的抗剪工作面數(shù)目811_;25. 1_0minminpdLLm五、螺紋聯(lián)接件

15、的材料和許用應(yīng)力例例1 1、圖示螺栓聯(lián)接中采用兩個(gè)、圖示螺栓聯(lián)接中采用兩個(gè)M20M20的螺栓，其許用拉應(yīng)力的螺栓，其許用拉應(yīng)力=160MPa =160MPa ，被聯(lián)接件接合面間的摩擦系數(shù)，被聯(lián)接件接合面間的摩擦系數(shù)f=0.2f=0.2，若考慮摩擦傳，若考慮摩擦傳力的可靠系數(shù)力的可靠系數(shù)K Kf f=1.2=1.2，計(jì)算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷，計(jì)算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷Q Q？（？（M20M20小小徑徑d1=17.294d1=17.294）解：螺栓預(yù)緊后，接合面所產(chǎn)生解：螺栓預(yù)緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設(shè)各螺栓所需預(yù)緊力向載荷，假設(shè)各螺栓

16、所需預(yù)緊力均為均為F F0 0, ,則由平衡條件則由平衡條件 07N.192732 . 1222 . 06 .28910KfmzFQQKfmzFf0f06N.289102 . 5160294.172 . 5dFd3F. 142210210ca例例2 2、試確定圖示普通螺栓組聯(lián)接中受力最大的螺栓所受的力，并計(jì)算螺栓直、試確定圖示普通螺栓組聯(lián)接中受力最大的螺栓所受的力，并計(jì)算螺栓直徑（結(jié)合面徑（結(jié)合面m=1m=1，摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)f=0.2f=0.2， =160MPa=160MPa，可靠系數(shù)，可靠系數(shù)K Kf f=1.2=1.2）。）。1)1)將將P P力向螺栓組的對(duì)稱中心簡(jiǎn)化力向螺栓組的對(duì)稱中

17、心簡(jiǎn)化 ，得一橫向力和一個(gè)橫向力矩，得一橫向力和一個(gè)橫向力矩，做受力圖。橫向力使每個(gè)螺栓受力，做受力圖。橫向力使每個(gè)螺栓受力F1，扭矩扭矩T使每個(gè)螺栓受力使每個(gè)螺栓受力F2FF1P/z=6000/3=2000NT250P=2506000=1500000NmmF2T/3r=1500000/（3144.3）=3465Nr125/cos30=144.3mm4N.529230cos2F0212221maxFFFF2)計(jì)算螺栓直徑計(jì)算螺栓直徑F0fmKfFmax12mm.1816031754.45.22F. 5d01F0KfFmax/f=1.25292.4/0.2=31754.4NM20，d1=17.2

18、94mmM22，d1=19.294mm所以應(yīng)選擇所以應(yīng)選擇M22的螺栓的螺栓3個(gè)個(gè)例例3 3、圖示為一固定在鋼制立柱上的鑄鐵托架。已知：載荷、圖示為一固定在鋼制立柱上的鑄鐵托架。已知：載荷P=4800NP=4800N，其作用線與垂直線的夾角，其作用線與垂直線的夾角=50=50，底板高度，底板高度h=340mmh=340mm，寬，寬b=150mmb=150mm，立柱的屈服極限，立柱的屈服極限s=235MPas=235MPa，托架的，托架的抗拉強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度極限B B=195MPa=195MPa，鋼或鑄鐵零件聯(lián)接接合面間的摩，鋼或鑄鐵零件聯(lián)接接合面間的摩擦系數(shù)擦系數(shù)f=0.15f=0.15，螺栓

19、的相對(duì)剛度，螺栓的相對(duì)剛度k kc c=0.2=0.2，取可靠性系數(shù)是，取可靠性系數(shù)是k kf f=1.2=1.2，取螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)，取螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)sss s=1.5,=1.5,試設(shè)計(jì)此螺栓組聯(lián)試設(shè)計(jì)此螺栓組聯(lián)接。接。NzFFV919436771NLMLFzii18771401404140105107012max2 (2)(2)螺栓受力分析螺栓受力分析 在工作載荷在工作載荷P P的作用下，螺栓組聯(lián)接承受以下各力和翻轉(zhuǎn)力的作用下，螺栓組聯(lián)接承受以下各力和翻轉(zhuǎn)力矩的作用：矩的作用： 軸向力軸向力 F Fv v=Psin=4800sin50=Psin=4800sin50=3677N=367

20、7N 橫向力橫向力 F FH H=Pcos=4800cos50=Pcos=4800cos50=3085N=3085N 翻轉(zhuǎn)力矩翻轉(zhuǎn)力矩 M=FM=Fv vl60+Fl60+FH H150=1051070N.mm150=1051070N.mm 在軸向力在軸向力F Fv v的作用下，各螺栓所受的工作拉力為的作用下，各螺栓所受的工作拉力為 在翻轉(zhuǎn)力矩在翻轉(zhuǎn)力矩M M的作用下，上面兩螺栓受到加載作用，而下面兩的作用下，上面兩螺栓受到加載作用，而下面兩螺栓受到減載作用，故上面的螺栓受力較大，所受載荷為螺栓受到減載作用，故上面的螺栓受力較大，所受載荷為 根據(jù)以上分析可見(jiàn)，上面兩螺栓所受的軸向工作拉力為根據(jù)

21、以上分析可見(jiàn)，上面兩螺栓所受的軸向工作拉力為 FF1F2919+18772796NHfVcFkFkzFf)1 (0zFkfFkFVcHf)1 (0N690543677)2 . 01 (15. 030852 . 1在橫向力在橫向力F FH H的作用下，底板聯(lián)接接合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)的作用下，底板聯(lián)接接合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)底板接合面不滑移條件，并考慮軸向力底板接合面不滑移條件，并考慮軸向力FvFv對(duì)預(yù)緊力的影響，則各對(duì)預(yù)緊力的影響，則各螺栓所需要的預(yù)緊力為螺栓所需要的預(yù)緊力為得各螺栓所需要的預(yù)緊力為得各螺栓所需要的預(yù)緊力為NFKFFc746427962 . 069050mmFd79. 8160

22、74643 . 143 . 141確定螺栓所受的總拉力確定螺栓所受的總拉力F F 確定螺栓直徑確定螺栓直徑(任選擇某一強(qiáng)度級(jí)別任選擇某一強(qiáng)度級(jí)別)選擇螺栓強(qiáng)度等級(jí)為選擇螺栓強(qiáng)度等級(jí)為4.6級(jí)，可得級(jí)，可得s=240MIPa，則螺栓材料的許用應(yīng)力，則螺栓材料的許用應(yīng)力= s/ss240/1.5=160Mpa。則得所需的螺栓危險(xiǎn)剖面的直徑為。則得所需的螺栓危險(xiǎn)剖面的直徑為故選用故選用4 4個(gè)個(gè)M12M12，其，其d1=10d1=10.106mm.106mm的的螺栓。螺栓。 例例4：如圖扳擰緊力：如圖扳擰緊力F=200N，試計(jì)算兩螺栓所受的力。，試計(jì)算兩螺栓所受的力。T=850F=850200=17

23、0000NmmFA=FB=F/2=100NFTA=T/（250）=1700NFmax= FA+ FTA=100+1700=1800N 第五節(jié) 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施1.1改善螺紋牙載荷分布不均的現(xiàn)象第一圈螺紋承擔(dān)約三分之一的載荷 1.2改善螺紋牙載荷分布不均的現(xiàn)象 圖13-20 采用均載螺母 2.減小應(yīng)力集中 圖13.26 3.13.1降低應(yīng)力幅降低應(yīng)力幅螺栓的總拉力與螺栓和被聯(lián)接件螺栓的總拉力與螺栓和被聯(lián)接件的剛度有關(guān)，減小螺栓剛度或增的剛度有關(guān)，減小螺栓剛度或增大被聯(lián)接件剛度都能降低應(yīng)力幅。大被聯(lián)接件剛度都能降低應(yīng)力幅。 3.2降低應(yīng)力幅腰狀桿螺栓和空心螺栓減小螺栓的剛度C Cb b圖中汽

24、缸采用密封環(huán)密封，增加被聯(lián)接件的剛度C Cm m 4.避免附加應(yīng)力結(jié)構(gòu)上： 凸臺(tái)； 沉頭座； 圖中 斜面墊圈、球面墊圈 5.采用合理的制造工藝?yán)溏吢菟^部和滾壓螺紋；表面硬化工藝：氮化；氰化；碳氮共滲等處理 第六節(jié) 螺旋傳動(dòng)一一.螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn) 1.傳動(dòng)比大，能得到較大的軸向推力； 2.精度高，能準(zhǔn)確地調(diào)整直線運(yùn)動(dòng)的距離和 位置； 3.易實(shí)現(xiàn)自鎖； 4.效率較低，適于中小功率傳動(dòng) 二.螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用承載小，工作時(shí)間短，有些要求較高的調(diào)整精度，有些要求較高的調(diào)整速度。調(diào)整螺旋以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，要求較高的運(yùn)動(dòng)速度和精度，傳導(dǎo)螺旋以傳遞動(dòng)力為主，受力大，速度低，間歇工作，通常要求自鎖。傳

25、力螺旋特 點(diǎn)功能 三.螺旋傳動(dòng)的類型螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，螺母固定：千斤頂螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)：機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)；螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)：螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿移動(dòng)：防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)其它螺旋：其它螺旋：按螺旋副的摩擦可分為：按螺旋副的摩擦可分為：摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要專門的液壓系統(tǒng)供油。靜壓螺旋摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滾動(dòng)螺旋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，易于自鎖，摩擦阻力大，效率低，磨損快，滑動(dòng)螺旋特 點(diǎn)摩擦性質(zhì)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （自學(xué)） 1.滑動(dòng)螺旋的受力及失效分析2.滑動(dòng)螺旋的材料3.滑動(dòng)螺旋的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)用舉例：鏜刀差動(dòng)螺旋微調(diào)結(jié)構(gòu) .右旋螺距右旋螺距SA=1右旋右旋螺距螺距SB=0.75螺距

26、螺距S SA A=1=1螺距螺距S SB B=0.75=0.75手柄轉(zhuǎn)一圈鏜刀移動(dòng)手柄轉(zhuǎn)一圈鏜刀移動(dòng)S SC C=S=SA A-S-SB B=0.25=0.25設(shè)手柄轉(zhuǎn)一圈刻度為設(shè)手柄轉(zhuǎn)一圈刻度為100100，鏜刀移動(dòng)精，鏜刀移動(dòng)精度度S=SS=SC C/100=0.25/100=0.0025mm/100=0.25/100=0.0025mm手柄刻度手柄刻度100正、反螺旋快速調(diào)整結(jié)構(gòu)右螺旋左螺旋內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)作業(yè)13.213.313.413.513.2起重卷筒與大齒輪間用雙頭螺柱連接，起重鋼索拉力起重卷筒與大齒輪間用雙頭螺柱連接，起重鋼索拉力F0=50kN，卷筒，卷筒直徑直徑D=400mm，8個(gè)

27、螺柱均勻分布在直徑個(gè)螺柱均勻分布在直徑D0=500mm圓周上，螺栓性能等圓周上，螺栓性能等級(jí)級(jí)4.6級(jí)，結(jié)合面摩擦因子級(jí)，結(jié)合面摩擦因子f=0.12，可靠度系數(shù)，可靠度系數(shù)Kf=1.2。試確定雙頭螺柱的。試確定雙頭螺柱的直徑。直徑。解：假設(shè)不控制預(yù)緊力解：假設(shè)不控制預(yù)緊力，估計(jì)，估計(jì)d=M6M16，取，取安全系數(shù)安全系數(shù)S=3.5。=S/S=240/3.5=68.6MPa1mm.526 .681125002 . 52F. 5d112500N12. 0112502 . 1fmFKF11250N50006250FFF5000N2508108rTFN1020050000T6250N8/500008/

28、FF01maxf0TFmax7T70F再估計(jì)再估計(jì)d=M30M60，取安全系數(shù)，取安全系數(shù)S=1.5=S/S=240/1.5=160MPa11mm.341601125002 . 52F. 5d01M36M36，d1=31.67mmd1=31.67mm，M39M39，d1=34.67mmd1=34.67mm所以選擇所以選擇M39M39，d=39mmd=39mm13.313.3圖示氣缸蓋連接中，已知?dú)飧變?nèi)壓力圖示氣缸蓋連接中，已知?dú)飧變?nèi)壓力p p在在0 02MPa2MPa之間變化，氣缸內(nèi)徑之間變化，氣缸內(nèi)徑D=500mmD=500mm，螺栓分布在直徑，螺栓分布在直徑D D0 0=650mm=650

29、mm的圓周上，為保證氣密性要求，剩余預(yù)緊的圓周上，為保證氣密性要求，剩余預(yù)緊力力F F0 0=1.8F=1.8F。試設(shè)計(jì)此螺栓組連接。試設(shè)計(jì)此螺栓組連接。解：假設(shè)不控制預(yù)緊力，估計(jì)解：假設(shè)不控制預(yù)緊力，估計(jì)d=M6M16，取安全系數(shù)，取安全系數(shù)S=3.5。取。取4.6級(jí)碳鋼螺栓級(jí)碳鋼螺栓,螺栓個(gè)數(shù)螺栓個(gè)數(shù)z=D0/4.5d=650/(4.516)28=S/S=240/3.5=68.6MPa每個(gè)螺栓所受拉力：每個(gè)螺栓所受拉力：Fmax=FFmax=FQ Q/z=(R/z=(R2 2/4)p/z=(250/4)p/z=(2502 2/4)/4)2/2/28=3506.24N28=3506.24NF

30、=F+ F0=2.8F=2.83505.2=9817.4N再估計(jì)再估計(jì)d=M16M30，取安全系數(shù)，取安全系數(shù)S=2.8=S/S=240/2.8=86MPa5mm.1568.64 .98172 . 52F. 5d1螺栓個(gè)數(shù)螺栓個(gè)數(shù)z=D0/4.5d=650/(4.518) =25.2 取取z=26每個(gè)螺栓所受拉力：每個(gè)螺栓所受拉力：Fmax=FQ/z=(R2/4)p/z=(2502/4)2/26=3776NF=F+ F0=2.8F=2.83776=10573N3mm.1486105732 . 52F. 5d1M16，d1=13.835mm，M18，d1=15.294mm所以選擇所以選擇M18，d=18mm的螺栓的螺栓26個(gè)個(gè)螺栓最小間距：螺栓最小間距：L0=650/（zd）= 650/（2618）= 4.364.5滿足要求。滿足要求。校核疲勞強(qiáng)度：校核疲勞強(qiáng)度：57MPa. 2294.153776225. 0d2FCCCa221mbbmax25MPa.123.231400.84KSa1T-a13.413.4螺栓組連接的螺栓組連接的3 3種方案如圖所示，外載