螺纹连接与螺旋传动

作者：上银RG系列滚柱式直线导轨来源：上银RG系列滚柱式直线导轨时间:2024-03-13 02:24:41

假想圆柱体直径。（4）螺距P：相邻两螺纹牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

（1）只受预紧力的紧螺栓连接紧螺栓连接装配时需要将螺母拧紧，在拧紧力矩作用下，螺栓不仅受到预紧力F0产生的拉应力σ作用，同时还受到螺纹副中摩擦阻力矩T1所产生的剪切应力τ作用，即螺栓处于弯扭组合变形状态。对于钢制M10～M68普通螺纹，取τ≈0.5σ，根据第四强度理论，可求出螺栓危险剖面的当量应力为：

【任务描述】在图2-5-16所示的螺栓连接中，已知作用在螺栓上的工作载荷 F=50KN，螺栓材料为Q235，许用应力[σ]=157Mpa，试确定螺栓的直径。【相关知识】螺栓连接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按标准选定螺纹的公称直径（大径） d。一、螺栓连接的失效形式和设计准则 1、失效形式：（1）受拉螺栓连接：螺纹部分的塑性变形或断裂。（2）受剪螺栓连接：螺杆被剪断，螺杆或者被联接件的孔壁被压溃

任务一螺纹连接的基本类型的确定任务二螺旋副的受力分析、效率和自锁任务三螺纹连接的预紧和防松任务四单个螺栓连接的强度计算任务五任务六螺栓组链接的结构设计和受力分析螺旋传动机构设计

任务一螺纹连接的基本类型的确定【任务描述】在某工程结构中要用螺纹连接将两个被连接件连接起来，已知连个被连接件中一个较薄，另外一个较厚，并且该螺纹连接需要经常拆卸，请选用螺纹连接类型。【相关知识】一、螺纹的类型与参数 1、螺纹的形成与类型螺旋线的形成：直角三角形沿底边与一圆柱体底面圆周复合而绕在圆柱体上，则其斜边在圆柱体表面上形成的轨迹。

【任务描述】某机械装置中采用了螺栓连接，螺栓杆和螺母用开口销进行连接，试说明原因。如图2-5-12所示【相关知识】一、螺纹联接的预紧预紧及预紧力：联接螺纹在承受工作载荷之前，受到预先作用的力，这就是螺纹联接的预紧，预先作用的力称为预紧力。拧紧力矩：

铰制孔用螺栓连接：螺栓杆与被连接件的孔壁之间无间隙，并且两者采用基孔制的过渡配合，螺栓杆受剪切和挤压

二、螺纹连接的防松在冲击、振动或者变载荷作用下，或者当气温变化很大时，螺纹副间的摩擦力可能减少或者瞬时消失，致使螺纹联接产生自动松脱现象，特别是在交通、化工和高压密闭容器等设备、装置中，螺纹联接的松动可能会造成重大事故的发生。为了能够更好的保证螺纹联接的安全可靠，许多情况下螺栓连接都采取一些必要的防松措施。螺纹联接防松的根本问题是防止螺纹副的相对转动。防松方法：（1）摩擦防松（3）破坏性防松常用防松方法及特点【任务实施】该机械装置中采用了开口销与槽型螺母防松装置，最大的目的是防止螺纹在恶劣环境下产生松动。由于防松的根本问题是防止螺纹副的相对转动，所以它采用将开口销穿过螺栓杆和螺母对应的孔槽这种方法，防止了螺纹副的相对转动，达到了防松的效果。（2）机械防松（4）粘合法防松

螺纹的形成：取一平面图形，使它沿着螺旋线运动，运动时保持此图形通过圆柱体的轴线就得到了螺纹。

梯形螺纹矩形螺纹锯齿形螺纹（2）按照螺旋线的旋向不同分类：左旋螺纹、右旋螺纹（3）按照螺旋线的数目不同分类：单线）螺纹有内螺纹和外螺纹之分

任务二螺旋副的受力分析、效率和自锁【任务描述】已知一普通单线mm，螺纹副间的摩擦系数f=0.17。试求：（1）螺纹升角；（2）该螺纹副能否自锁？若用于起重，其效率为多少？【相关知识】一、矩形螺纹螺母上升时：

式中：F为横向载荷，单位为N；m为螺栓受剪面数目；d0为螺栓杆在剪切面处的直径，单位为mm；δ为螺栓杆与孔壁间接触受压的最小轴向长度，单位为mm；[τ]为螺栓材料许用剪应力，单位为MPa；[σp]为螺杆或者被联接件材料的许用挤压应力，单位为MPa

（5）导程S：同一条螺旋线上相邻两螺纹牙在中径线上对应两点间的轴向距离。纹轴线）牙型角α：在螺纹的轴向剖面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹 S=nP （6）升角λ：在中径为d2的圆柱面上，螺旋线的切线与垂直于螺

组中螺栓的材料、直径和长度均应相同。 4、螺栓的排列应有合理的间距、边距；扳手空间的尺寸可查阅有

（2）承受横向工作载荷的紧螺栓连接普通螺栓与螺栓孔之间有间隙，它是靠接合面间的摩擦力来承受工作载荷的，工作时，只有当接合面间的摩擦力足够大时，才能保证被联接件不会发生相对滑动。因此F0f≥F，如果考虑到连接的可靠性和结合面的数目，则F0fm≥KfF F0≥ KfF fm 式中：f为接合面间的摩擦因数，对于钢和铸铁，f=0.15~ 0.2； m为摩擦结合面得数目；F为横向载荷，单位为N；Kf为可靠性系数，通常Kf = 1.1~1.3 。

（2）受剪螺栓：保证螺栓和被联接件有充足的剪切强度和挤压强度。二、受拉螺栓连接 1、松螺栓联接强度校核公式：

5、避免螺栓承受偏心载荷；保证螺母或螺栓头部支承面平整并与螺栓轴线相垂直，被连接件上应设置凸台、沉头座或斜面垫圈。

二、螺栓组连接的受力分析假设：（1）螺栓组内各螺栓的材料、结构、尺寸和所受的预紧力均相同。（2）螺栓组的对称中心与连接结合面的形心重合。（3）受载后连接结合面仍保持为平面。（4）被连接件为刚体。（5）螺栓的变形在弹性范围内。 1、受横向载荷的螺栓组连接（1）普通螺栓连接 F0=

【任务描述】如图2-5-19所示气缸，缸内气体压强p =0.8 MPa，气缸内径D =400 mm，联接螺栓数目z = l2，螺栓分布圆周直径D0=470mm，要求紧密联接，气体不得泄漏，试确定螺栓直径并检查螺栓间距是否合适？

【相关知识】一、螺栓组连接的结构设计 1、联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状。

Fa---轴向力，对于不承受工作载荷的螺纹，Fa=F0 d2---螺纹中径 fc---螺母与被连接件支承面上的摩擦因数 rf---支承面摩擦圆半径对于M10~M68的粗牙螺纹来说，若取fv=tanρv=0.15，fc=0.15，由公式（2-5-10）计算的拧紧力矩： T≈0.2Fad d---螺纹的公称直径预紧力的控制方法：

2、双头螺柱连接应用场合：双头螺柱连接经常用于被连接件之一太厚，不易制成通孔且需经常拆卸的场合。 3、螺钉连接应用场合：用于一个被连接件较厚，不便钻成通孔且受力不大，不

四、螺纹连接件常用螺纹连接件的类型、结构特点及应用【任务实施】由于螺纹连接的基本类型主要有螺栓连接，双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接四种类型，螺栓连接大多数都用在两被连接件都不太厚的场合；螺钉连接大多数都用在两被连接件一个较薄，另一个较厚，但不需要经常拆卸的场合；紧定螺钉连接只用来对两个被连接件相对位置做固定，并且传递的转矩比较小，而双头螺柱连接适用于两个被连接件一个较薄，另一个比较厚，并且需要经常拆卸的场合，因此任务中给出的螺纹连接应该选择使用螺栓连接。

【任务实施】由于该螺栓连接为松螺栓连接，由松螺栓连接的设计计算公式可知：d

查表（2-5-1）可知：M24螺纹的小径d1=20.754mm，符合上式要求，故取该螺栓的公称直径为24mm。

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