螺紋連接與傳動(dòng)

1、第九章第九章螺紋聯(lián)接和螺紋傳動(dòng)螺紋聯(lián)接和螺紋傳動(dòng)機(jī)器是零部件通過(guò)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)的有機(jī)組合體。在機(jī)械中，聯(lián)接是指為實(shí)現(xiàn)某種功能，使兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件相互接觸，并以某種方式保證一定的位置關(guān)系。如果被聯(lián)接件間相互位置固定，不能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為靜聯(lián)接，能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的則稱為動(dòng)聯(lián)接（如鉸鏈等）。習(xí)慣上，機(jī)械設(shè)計(jì)中的聯(lián)接通常指的是靜聯(lián)接，簡(jiǎn)稱聯(lián)接。聯(lián)接的方法很多，有些聯(lián)接需要專門(mén)的聯(lián)接件，如箱體與箱蓋的螺紋聯(lián)接，軸與軸上零件（如齒輪、帶輪）的鍵聯(lián)接。聯(lián)接

2、件又稱緊固件，常見(jiàn)的有螺栓、螺母、鍵、銷(xiāo)等；有些聯(lián)接則不需要專門(mén)的聯(lián)接件。99—1機(jī)械制造中的常用螺紋機(jī)械制造中的常用螺紋一、螺紋的形成一、螺紋的形成將一直角三角形繞在直徑為d2的圓柱表面上，使三角形底邊ab與圓柱體的底邊重合，則三角形的斜邊在圓柱體表面形成一條螺旋線。三角形的斜邊與底邊的夾角λ，稱為螺旋線升角。若取一平面圖形，使其平面始終通過(guò)圓柱體的軸線并沿著螺旋線運(yùn)動(dòng)，則這平面圖形在空間形成一個(gè)螺旋形體，稱為螺紋。根據(jù)平面圖形的形狀

3、，螺紋可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形螺紋等（見(jiàn)教材圖9—2）。根據(jù)螺旋線的繞行方向，可分為左旋螺紋和右旋螺紋（見(jiàn)教材圖9—3），規(guī)定將螺紋直立時(shí)螺旋線向右上升為右旋螺紋，向左上升為左旋螺紋。機(jī)械制造中一般采用右旋螺紋，有特殊要求時(shí)，才采用左旋螺紋。根據(jù)螺旋線的數(shù)目，可分為單線螺紋和等距排列的多線螺紋（見(jiàn)教材圖9—4）。為了制造方便，螺紋一般不超過(guò)4線。二、螺紋的主要參數(shù)二、螺紋的主要參數(shù)要區(qū)分不同的螺紋，就要掌握說(shuō)明螺紋特點(diǎn)的一些參數(shù)

4、。以廣泛應(yīng)用的圓柱普通螺紋為例，螺紋的主要參數(shù)如下：(1)大徑d（外徑）（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑——亦稱公稱直徑(2)小徑（內(nèi)徑）d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑，在強(qiáng)度計(jì)算中作危險(xiǎn)剖面的計(jì)算直徑(3)中徑d2——在軸向剖面內(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(dd1)πｄ2ψdd2d1dd2d1荷Q代替，并設(shè)Q作用于中徑d2圓周的一點(diǎn)上（教材圖98b）。這樣，

5、當(dāng)螺母相對(duì)于螺桿等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，可看作為一滑塊(螺母)沿著以螺紋中徑d2展開(kāi)，斜度為螺紋升角l的斜面上等速滑動(dòng)（教材圖99）。勻速擰緊螺母時(shí)，相當(dāng)于以水平力推力F推動(dòng)滑塊沿斜面等速向上滑動(dòng)（圖教材98a）。設(shè)法向反力為N，則摩擦力為fN，f為摩擦系數(shù)，ρ為摩擦角，ρ=arctanf。由于滑塊沿斜面上升時(shí)，摩擦力向下，故總反力R與Q的的夾角為λρ。由力的平衡條件可知，R、F和Q三力組成力封閉三角形，由圖可得：使滑塊等速運(yùn)動(dòng)所需要的水平力等速上

6、升：Ft=Qtan(фρ)等速上升所需力矩：T=Ftd22=Qtan(фρ)d22等速下降：Ft=Qtan(ф—ρ)等速上升所需力矩：T=Ftd22=Qtan(ф—ρ)d222.2.螺紋的自鎖螺紋的自鎖螺母等速松退時(shí)的受力分析：觀察教材圖9—10，此時(shí)相當(dāng)于滑塊沿斜面等速下滑，由力的封閉三角形，得：若ф≤ρ，則F≤0，這時(shí)必須加一反向作用力F才會(huì)使滑塊下滑，若不加外力，則不論Q有多大，滑塊也不會(huì)下滑，這種現(xiàn)象叫“自鎖“。自鎖條件：ф≤ρ

7、3.3.螺旋副的效率螺旋副的效率螺旋副效率為有效功W2與輸入功W1之比。螺母在力矩T作用下轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，輸入功W1=2лT，此時(shí)升舉重物所作的有效功W2=QS；故螺旋副的效率為：η=W2W1=QS2лT=tanфtan(фρ)。二、非矩形螺紋二、非矩形螺紋螺紋的牙型角α≠0時(shí)的螺紋為非矩形螺紋，如教材圖9—11所示。非矩形螺紋的螺桿和螺母相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可看成楔形滑塊沿楔形斜面移動(dòng)；平面時(shí)法向反力N=Q平面時(shí)摩擦力Ff=fN=fQ楔形面時(shí)法向