第4講 螺紋聯(lián)接與螺旋傳動

1、§1 螺紋聯(lián)接§2 鍵聯(lián)接§3 花鍵聯(lián)接 §4 成形聯(lián)接§5 銷聯(lián)接§6 鉚接§7 焊接§8 粘接§9過盈聯(lián)接,第4講 聯(lián)接,,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,左旋螺紋和右旋螺紋單線螺紋和多線螺紋,螺紋聯(lián)接是利用具有螺紋的零件將需要相對固定的零件聯(lián)接在一起。這種聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、裝拆方便、成本低等優(yōu)點，因此應(yīng)

2、用廣泛。螺旋傳動是由螺桿、螺母和機架組成，可將回轉(zhuǎn)運動變換為直線運動。它們都是利用螺紋零件工作的。螺紋分為內(nèi)螺紋和外螺紋,螺紋的牙型,4.1.1 螺紋的類型,三角形矩形梯形鋸齒形,,主要用于聯(lián)接,多用于傳動,,4.1.2 螺紋的主要參數(shù),大徑d,小徑d1,中徑d2,螺距P,導(dǎo)程S,升角l,牙型角a、牙型斜角b,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,,普通螺紋,4.1.3 常用螺紋的特點及應(yīng)用,管螺紋,矩形螺紋,梯形螺紋,鋸齒形螺紋,4.1

3、螺紋聯(lián)接的基本知識,P74,,1.螺栓聯(lián)接,4.1.4 螺栓聯(lián)接的基本類型,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,2.雙頭螺柱聯(lián)接,,3. 螺釘聯(lián)接,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,,4. 緊定螺釘聯(lián)接,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,4.1.5 標準螺紋聯(lián)接件,1.螺栓、螺柱、螺釘聯(lián)接件,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,,2.緊定螺釘、螺母,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,,3.墊圈,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識,,4.2 螺紋聯(lián)接

4、的預(yù)緊和防松,螺紋聯(lián)接必須擰緊，以增強聯(lián)接的可靠性、緊密性和防松能力。,4.2.1 螺栓聯(lián)接的預(yù)緊,一般聯(lián)接憑經(jīng)驗控制預(yù)緊力F0的大小，對于重要的聯(lián)接要嚴格控制預(yù)緊力。,T=T1+T2=KF0d,擰緊時扳手力矩為,T可由測力矩扳手測定!,式中K為擰緊力矩系數(shù),可查表,4.2 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松,4.2.2 螺栓聯(lián)接的防松,螺紋聯(lián)接在沖擊、震動或變載荷作用下易松脫,聯(lián)接防松的根本問題在于要防止螺旋副的相對運動。,常用的防松方法:,摩擦防

5、松,機械防松:,其他防松,彈簧墊圈,對頂螺母,尼龍圈鎖緊螺母,開口銷,帶翅墊片,止動墊片,4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析,對稱布置。端邊間距螺栓規(guī)格表面平整,4.3.1 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計,4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析,螺栓布置軸力均布彎扭遠離抗剪加環(huán),4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析,螺栓的布置應(yīng)有合理的扳手空間,4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析,同一組螺栓聯(lián)接中各螺栓的直徑和材料均應(yīng)相同,

6、4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析,避免螺栓承受偏心載荷,4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析,4.3.2 螺栓組聯(lián)接的受力分析,受力分析的目的：求出受力最大的螺栓及其受力。受力分析的條件（假設(shè)）：,同組各螺栓結(jié)構(gòu)尺寸一樣、所受預(yù)緊力相同。,被聯(lián)接件為剛體,聯(lián)接結(jié)合面為剛性平面。,螺栓為彈性體 且變形在彈性范圍內(nèi)。,4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力分析,螺栓組受力可劃分為4種典型情況：,受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接,受旋轉(zhuǎn)力矩的螺

7、栓組聯(lián)接,受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接,受彎(翻轉(zhuǎn)力)矩的螺栓組聯(lián)接,各種復(fù)雜受力情況都可看作以上四種情況的不同組合。,4.4 螺紋聯(lián)接件的材料,4.4.1 螺紋聯(lián)接件的材料,強度等級其它有特殊要求（如防腐、耐高溫）時，應(yīng)選擇有特殊性能的材料。,一般螺栓常用的材料： 低碳鋼和中碳鋼，如Q215、Q235、15、35、45等,受沖擊、振動和變載荷作用的螺栓： 用合金鋼，如15Cr、40Cr、30CrMnSi、15CrVB等,4.5

8、提高螺栓聯(lián)接強度的措施,提高螺栓強度的幾種措施：,改善螺紋牙間的載荷分配,內(nèi)斜螺母,環(huán)槽螺母,懸置螺母,螺紋牙間載荷分配關(guān)系,減小螺栓的應(yīng)力變化幅度,4.5 提高螺栓聯(lián)接強度的措施,方法：減小螺栓剛度或增大被聯(lián)件剛度,減小螺栓剛度的方法,a.柔性螺栓,b.彈性元件,4.5 提高螺栓聯(lián)接強度的措施,增大被聯(lián)接件剛度的方法,a.金屬墊片,b.密封環(huán),減小應(yīng)力集中,4.5 提高螺栓聯(lián)接強度的措施,4.5 提高螺栓聯(lián)接強度的措施,避免附加彎曲應(yīng)

9、力,4.4 滑動螺旋傳動簡介,螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副傳遞運動或動力。將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力的場合。,4.4.1 螺旋傳動的類型,傳力螺旋,傳動螺旋,調(diào)整螺旋,4.4.2 螺旋傳動的結(jié)構(gòu)及材料,1.螺母結(jié)構(gòu),整體螺母,不能調(diào)整間隙，用在輕載低精度的場合,組合螺母,間隙可調(diào),用于車床溜板箱的螺旋傳動中,2.螺桿結(jié)構(gòu),通常牙型為矩形、梯形和鋸齒形的右旋螺紋。左旋螺紋少用。,4.4 滑動螺旋傳動簡介,3.材

10、料,一般螺桿的選材原則：,高精度傳動多選碳素工具鋼,需要較高硬度，可采用鉻錳合金鋼或者采用65Mn鋼,一般情況下可用45、50鋼,螺母材料可采用鑄造錫青銅重載低速的場合可選用鑄造鋁鐵青銅而輕載低速時也可選用耐磨鑄鐵。,4.4 滑動螺旋傳動簡介,4.6 滾動螺旋傳動簡介,結(jié)構(gòu)：在螺桿和螺母之間設(shè)有封閉的循環(huán)滾道，在滾道間填充鋼珠特點：螺旋副的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦可提高傳動效率名稱：這種傳動稱為螺旋傳動，又稱滾珠絲杠。,4.8.1

11、滾珠絲杠的分類、特點和應(yīng)用,1.滾珠絲杠的分類,按用途,定位滾珠絲杠,轉(zhuǎn)動滾珠絲杠,通過旋轉(zhuǎn)角度和導(dǎo)程控制軸向位移量，稱為P類滾珠絲杠,用于傳遞動力的滾珠絲杠，稱為T類滾珠絲杠,4.6 滾動螺旋傳動簡介,按循環(huán)方式,內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠,外循環(huán)滾珠絲杠,4.6 滾動螺旋傳動簡介,2.滾珠絲杠的特點及應(yīng)用,滾珠絲杠的優(yōu)點,滾動摩擦系數(shù)小，傳動效率高,啟動扭矩接近運轉(zhuǎn)扭矩，工作較平穩(wěn),磨損小壽命長，間隙可調(diào)整，傳動精度與剛度高,不具有自鎖性，可將

12、直線運動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動,4.6 滾動螺旋傳動簡介,滾珠絲杠的缺點,結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難,在需要防止逆轉(zhuǎn)的機構(gòu)中，要加自鎖機構(gòu),承載能力不如滑動螺旋傳動大,滾動絲杠多用在車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)及對傳動精度要求較高的場合,4.6 滾動螺旋傳動簡介,鍵用于連接軸和軸上的傳動件（齒輪、皮帶輪等），使軸和傳動件一起轉(zhuǎn)動, 起傳遞扭矩的作用。,,鍵,鍵的大小由被連接的軸孔所傳遞的扭矩大小所決定。常用的鍵有普通型平鍵、普通型半圓鍵和鉤頭型楔鍵。,普通型平鍵

13、 普通型半圓鍵 鉤頭型楔鍵,有A型(圓頭)、B 型(方頭)和C 型(單圓頭)三種。,普通型平鍵,普通型平鍵連接的畫法,用于軸孔連接時，鍵的頂面與輪轂中的鍵槽底面有間隙，應(yīng)畫兩條線；鍵的兩側(cè)面與軸上的鍵槽、輪轂上的鍵槽兩側(cè)均接觸，應(yīng)畫一條線；鍵的底面與軸上鍵槽的底面也接觸，應(yīng)畫一條線。,普通型平鍵連接的畫法,用于軸孔連接時，鍵的頂面與輪轂中的鍵槽底面有間隙，應(yīng)畫兩條線；鍵的兩側(cè)面與軸上的鍵槽、輪轂上的鍵槽兩側(cè)均接觸

14、，應(yīng)畫一條線；鍵的底面與軸上鍵槽的底面也接觸，應(yīng)畫一條線。,鍵的標記 鍵的標記由標準編號、名稱、型式與尺寸三部分組成。 例如, A型（圓頭）普通型平鍵，b=12mm、h=8mm、L=50 mm，其標記為： GB/T 1096 鍵 12× 8 × 50 又如，C型（單圓頭）普通型平鍵，b=18mm、h=11mm、L=100 mm，其

15、標記為： GB/T 1096 鍵 C 18× 11× 100 標記中A型鍵的“A”字省略不注，而B型和C型要標注“B”和“C”。,常用的銷有圓柱銷、圓錐銷和開口銷。,圓柱銷 圓錐銷 開口銷,,銷,圓柱銷和圓錐銷可起定位和連接作用。,開口銷 穿過六角開槽螺母上的槽和螺桿上的孔以防螺母松動或限定其他零件在裝配體中的位置

16、。,開口銷連接,銷的圖例及標記示例,,,,,圖 例,名稱及標準編號,標 記 示 例,圓柱銷 GB/T 119.1— 2000,公稱直徑d=８mm，公差為m6，公稱長度l=30 mm，材料為鋼，不經(jīng)淬火，不經(jīng)表面處理的不淬硬鋼圓柱銷：完整標記：銷GB/T 119.1—2000-8m6×30簡化標記：銷GB/T 119.1 8m6×30,銷的圖例及標記示例,,,,,圖 例,名稱及標

17、準編號,標 記 示 例,圓錐銷GB/T 117—2000,公稱直徑d=6 mm，公稱長度l=30 mm，材料為35鋼，熱處理硬度（28-38）HRC，表面氧化處理，不淬硬的Ａ型圓錐銷：完整標記： 銷GB/T 117—2000 6×30-35鋼-熱處理(28-38)HRC-O簡化標記：銷GB/T 117 6×30當銷為B型時，其簡化標記：銷GB/T 117 B6×30,銷的圖例及標記示例,,,,,

18、圖 例,名稱及標準編號,標 記 示 例,開口銷GB/T 91—2000,公稱規(guī)格為５mm，公稱長度l=50 mm，材料為Q215或Q235，不經(jīng)熱處理的開口銷：　完整標記：銷GB/T 91—2000-5×50- Q215或Q235　 簡化標記： 銷GB/T 91 5×50,,螺栓聯(lián)接,雙頭螺柱聯(lián)接,螺釘聯(lián)接,緊定螺釘聯(lián)接,測力矩扳手,彈簧墊圈,對頂螺母,尼龍圈鎖緊螺母,開口銷,帶翅墊片,