機(jī)械制造與控制-第四章-螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng)教學(xué)教案(02-03)

第四章螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng)——螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件（一）教學(xué)要求掌握螺紋聯(lián)接類型及防松方法，松、緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算掌握螺栓組設(shè)計(jì)方法，了解提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的常用措施和螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（二）教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)螺紋聯(lián)接類型及防松原理，緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)與受力分析（三）教學(xué)內(nèi)容螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接主要類型口述：四種基本類型，兩個(gè)變種（地腳與吊環(huán)）。根據(jù)設(shè)計(jì)應(yīng)用情況，今后工作需要，抽講兩點(diǎn)最重要的內(nèi)容，其余以自學(xué)為主。注意：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、作用與應(yīng)用場(chǎng)合1、螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接——被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過(guò)通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝折方便，可多個(gè)裝拆，應(yīng)用較廣。精密螺栓聯(lián)接——裝配后無(wú)間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接（H7/m6,H7/n6）2、雙頭螺栓聯(lián)接——螺桿兩端無(wú)釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。3、螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接——適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況（手冊(cè)無(wú)六角頭螺釘，L0=L即可）4、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(duì)位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)（圖4-6a,b）吊環(huán)螺釘聯(lián)接（圖4-8）二、螺紋聯(lián)接件螺栓聯(lián)接（圖4-9）——用于工藝聯(lián)接普通螺栓六角頭：小六角頭，標(biāo)準(zhǔn)六角頭，大六角頭1）螺栓圓柱頭（內(nèi)六角）鉸制孔螺栓——螺紋部分直徑較小螺栓粗制精制——機(jī)械制造中常用2）雙頭螺栓——兩端帶螺紋A型——有退刀槽施入端長(zhǎng)度也各有不同。B型——無(wú)退刀槽3）螺釘種類繁多半圓頭一字槽平圓頭十字槽共有按頭部形狀六角頭頭部起子槽內(nèi)六角孔圓柱頭一字加十字槽沉頭要求全螺紋與螺栓區(qū)別要求螺紋部分直徑較粗4）緊定螺釘錐端——適于零件表面硬度較低不常拆卸常合末端平端——接觸面積大、不傷零件表面，用于頂緊硬度較大的平面，適于經(jīng)常拆卸圓柱端——壓入軸上凹抗中，適于緊定空心軸上零件的位置適于較輕材料和金屬薄板5）自攻螺釘——由螺釘攻出螺紋6）螺母六角螺母：標(biāo)準(zhǔn)，扁，厚圓螺母（與帶翅墊圈）+止退墊圈——帶有缺口，應(yīng)用時(shí)帶翅墊圈內(nèi)舌嵌入軸槽中，外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊。螺母粗制精制粗制平墊精制A型7）墊圈普通墊圈斜墊B型——帶倒角防松墊圈（彈簧墊圈）——起防松作用帶翅墊圈等螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松一、預(yù)緊螺紋聯(lián)接松聯(lián)接——在裝配時(shí)不擰緊，只存受外載時(shí)才受到力的作用——輕少用緊聯(lián)接——在裝配時(shí)需擰緊，即在承載時(shí)，已預(yù)先受力，預(yù)緊力QP預(yù)緊目的：保持正常工作。如汽缸螺栓聯(lián)接，有緊密性要求，防漏氣，接觸面積要大性，靠摩擦力工作時(shí)，增大剛性等?！?cái)Q緊增大剛性——增加聯(lián)接剛度、緊密性和提高防松能力預(yù)緊力QP——預(yù)力軸向作用力（拉力）但：預(yù)緊過(guò)緊——擰緊力過(guò)大QP——螺桿靜載荷增大、降低本身強(qiáng)度過(guò)松——擰緊力QP過(guò)小——工作不可靠一般：碳鋼：——螺栓最小剖面積合金鋼：——屈服極限MPa板手?jǐn)Q緊力矩——T=FH·L（4-4）FH—作用于手柄上的力，L——力臂。擰緊時(shí)螺母：T=T1+T2T——擰緊，T1——螺紋，T2——端面摩擦力矩螺栓：T1=T3+T4T1——螺紋，T3——釘頭，T4——夾持其中：螺紋阻力矩：（4-5）端面摩擦力矩：（4-6）其中：fc——螺母與支承面間的摩擦系數(shù)，取fc=0.15D1,d0——支承面的內(nèi)、外直徑。見(jiàn)圖4-8其余參數(shù)同前。∴（4-7）則（4-8）一般K=0.1~0.3對(duì)M10~M68螺母，將其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)代入，經(jīng)簡(jiǎn)化后得K≠0.2即：T=0.2QPd(4-9)而T=FHL=FH×σdQP=75FH——說(shuō)明d過(guò)小→螺栓易過(guò)載！(一般L=15d)注：由于d≤M10——易過(guò)載d>M68——應(yīng)力分布不均∴最好取d=M16~M30預(yù)緊力QP的控制——測(cè)力矩板手——測(cè)出預(yù)緊力矩——圖4-9，圖4-12定力矩板手——達(dá)到固定的擰緊力矩T時(shí)，彈簧受壓將自動(dòng)打滑。圖4-10，圖4-13測(cè)量預(yù)緊前后螺栓伸長(zhǎng)量——S——精度較高。二、防松：理論上，螺紋聯(lián)接—升角為什么還要防松：目的滿足自鎖根據(jù)什么防松：原理三角形螺紋當(dāng)量摩擦角防松方法——措施1、防松目的（口述）實(shí)際工作中，外載荷有振動(dòng)、有變化、材料高溫需變等會(huì)造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動(dòng)，如經(jīng)反復(fù)作用，螺紋聯(lián)接就會(huì)松馳而失效。因此，必須進(jìn)行防松，否則會(huì)影響正常工作，造成事故。2、防松原理——概括成一句話，即消除（或限制）螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或增大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。3、防松辦法及措施——表4-31）摩擦防松——雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等尼母墊圈——除防松外還可起密封作用螺母一端做成非圓形收口或開(kāi)峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開(kāi)，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊。2）機(jī)械防松：開(kāi)槽螺母與