第4講 螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng)

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(shí),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(duì)固定的零件聯(lián)接在一起。這種聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、裝拆方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)

2、用廣泛。螺旋傳動(dòng)是由螺桿、螺母和機(jī)架組成，可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)。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(dòng),,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(shí),,普通螺紋,4.1.3 常用螺紋的特點(diǎn)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(shí),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(shí),4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識(shí),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(shí),,4. 緊定螺釘聯(lián)接,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識(shí),4.1.5 標(biāo)準(zhǔn)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(shí),,2.緊定螺釘、螺母,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識(shí),,3.墊圈,4.1 螺紋聯(lián)接的基本知識(shí),,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(qiáng)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(yàn)控制預(yù)緊力F0的大小，對(duì)于重要的聯(lián)接要嚴(yán)格控制預(yù)緊力。,T=T1+T2=KF0d,擰緊時(shí)扳手力矩為,T可由測(cè)力矩扳手測(cè)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(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)。,常用的防松方法:,摩擦防

5、松,機(jī)械防松:,其他防松,彈簧墊圈,對(duì)頂螺母,尼龍圈鎖緊螺母,開口銷,帶翅墊片,止動(dòng)墊片,4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析,對(duì)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(jì),4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析,螺栓布置軸力均布彎扭遠(yuǎn)離抗剪加環(huán),4.3 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(qiáng)度等級(jí)其它有特殊要求（如防腐、耐高溫）時(shí)，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(dòng)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(qiáng)度的措施,提高螺栓強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度的措施,4.5 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施,避免附加彎曲應(yīng)

9、力,4.4 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介,螺旋傳動(dòng)是利用螺桿和螺母組成的螺旋副傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的場(chǎng)合。,4.4.1 螺旋傳動(dòng)的類型,傳力螺旋,傳動(dòng)螺旋,調(diào)整螺旋,4.4.2 螺旋傳動(dòng)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(chǎng)合,組合螺母,間隙可調(diào),用于車床溜板箱的螺旋傳動(dòng)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(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介,3.材

10、料,一般螺桿的選材原則：,高精度傳動(dòng)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(chǎng)合可選用鑄造鋁鐵青銅而輕載低速時(shí)也可選用耐磨鑄鐵。,4.4 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介,4.6 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)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(diǎn)：螺旋副的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦可提高傳動(dòng)效率名稱：這種傳動(dòng)稱為螺旋傳動(dòng)，又稱滾珠絲杠。,4.8.1

11、滾珠絲杠的分類、特點(diǎn)和應(yīng)用,1.滾珠絲杠的分類,按用途,定位滾珠絲杠,轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)力的滾珠絲杠，稱為T類滾珠絲杠,4.6 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)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(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介,2.滾珠絲杠的特點(diǎn)及應(yīng)用,滾珠絲杠的優(yōu)點(diǎn),滾動(dòng)摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率高,啟動(dòng)扭矩接近運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩，工作較平穩(wěn),磨損小壽命長(zhǎng)，間隙可調(diào)整，傳動(dòng)精度與剛度高,不具有自鎖性，可將

12、直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),4.6 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介,滾珠絲杠的缺點(diǎn),結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難,在需要防止逆轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)中，要加自鎖機(jī)構(gòu),承載能力不如滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)大,滾動(dòng)絲杠多用在車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及對(duì)傳動(dòng)精度要求較高的場(chǎng)合,4.6 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介,鍵用于連接軸和軸上的傳動(dòng)件（齒輪、皮帶輪等），使軸和傳動(dòng)件一起轉(zhuǎn)動(dòng), 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(shí)，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(shí)，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(biāo)記 鍵的標(biāo)記由標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、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(biāo)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(biāo)記為： GB/T 1096 鍵 C 18× 11× 100 標(biāo)記中A型鍵的“A”字省略不注，而B型和C型要標(biāo)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(dòng)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(biāo)記示例,,,,,圖 例,名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào),標(biāo) 記 示 例,圓柱銷 GB/T 119.1— 2000,公稱直徑d=８mm，公差為m6，公稱長(zhǎng)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(biāo)記：銷GB/T 119.1—2000-8m6×30簡(jiǎn)化標(biāo)記：銷GB/T 119.1 8m6×30,銷的圖例及標(biāo)記示例,,,,,圖 例,名稱及標(biāo)

17、準(zhǔn)編號(hào),標(biāo) 記 示 例,圓錐銷GB/T 117—2000,公稱直徑d=6 mm，公稱長(zhǎng)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(biāo)記： 銷GB/T 117—2000 6×30-35鋼-熱處理(28-38)HRC-O簡(jiǎn)化標(biāo)記：銷GB/T 117 6×30當(dāng)銷為B型時(shí)，其簡(jiǎn)化標(biāo)記：銷GB/T 117 B6×30,銷的圖例及標(biāo)記示例,,,,,

18、圖 例,名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào),標(biāo) 記 示 例,開口銷GB/T 91—2000,公稱規(guī)格為５mm，公稱長(zhǎng)度l=50 mm，材料為Q215或Q235，不經(jīng)熱處理的開口銷：　完整標(biāo)記：銷GB/T 91—2000-5×50- Q215或Q235　 簡(jiǎn)化標(biāo)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(cè)力矩扳手,彈簧墊圈,對(duì)頂螺母,尼龍圈鎖緊螺母,開口銷,帶翅墊片,