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1、 第13章 螺纹连接与螺旋传动 连接：静连接不可拆连接可拆连接连接：静连接不可拆连接可拆连接动连接动连接 第13章 螺纹连接与螺旋传动 13.1 概述概述13.2 螺纹连接的主要类型、特点及应用螺纹连接的主要类型、特点及应用13.3 螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松 13.4 螺栓组连接的设计螺栓组连接的设计13.5 螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算13.6 提高螺栓连接强度的措施提高螺栓连接强度的措施13.7 螺旋传动螺旋传动作业作业一、螺纹的形成一、螺纹的形成13.1 13.1 概述概述d2螺螺纹纹-一一平平面面图图形形三三角角、梯梯形形沿沿螺螺旋旋线线运运动动，运动时保持该图
2、形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹螺纹按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹二、螺纹的类型及应用 螺纹的牙型螺纹的牙型矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯
3、形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹1530330潘存云教授研制潘存云教授研制牙型角不同螺纹的旋向和线数: 外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制管螺纹管螺纹三、螺纹的主要参数三、螺纹的主要参数大径大径d (公称直径公称直径);小径小径d1(强度直径强度直径);中径中径d2(假想圆柱的直假想圆柱的直径径);S = nP升角 ,定义在中径圆上;螺距 P;导程 S;线数 n;牙型角 ; 螺纹的精度等级螺纹的精度等级:A级级B级级C级级公差小，精度最高，用于配合精确，防振动等场
4、合；公差小，精度最高，用于配合精确，防振动等场合；受载较大且经常拆卸，调整或承受变载荷的连接；受载较大且经常拆卸，调整或承受变载荷的连接；用于一般联接，最常用。用于一般联接，最常用。Pd粗牙粗牙dP细牙细牙dP细牙细牙13.2 螺纹连接的主要类型、特点及应用螺纹连接的主要类型、特点及应用P336表表13.11、螺栓连接、螺栓连接（1） 普通螺栓普通螺栓被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失预紧应力，结构简单，装拆不许消失预
5、紧应力，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。方便，可多个装拆，应用较广。（2） 铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓装配后无间隙，主要承受装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制孔螺栓连接。孔制配合铰制孔螺栓连接。2 2、双头螺柱连接、双头螺柱连接螺杆两端无钉头，但均有螺纹，螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被连端配以螺母。适于常拆卸而被连接件之一较厚时。拆装时只需拆接件之一较厚时。拆装时只需拆螺母，而不将双头螺柱从被连接螺母，而不将双头螺柱从被连接件中拧出。件中拧出。3
6、3、螺钉连接、螺钉连接适于被连接件之适于被连接件之一较厚上带螺纹孔）一较厚上带螺纹孔），不需经常装拆，一，不需经常装拆，一端有螺钉头，不需螺端有螺钉头，不需螺母，适于受载较小情母，适于受载较小情况况特殊连接：地脚螺栓连接 , 吊环螺钉连接4 4、紧定螺钉连接、紧定螺钉连接拧入后，利用杆末端顶住另一零拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。的轴向力或扭矩。联接类型与标准件2标准螺纹联接件 螺纹联接的类型很多，在机械制造中常见的螺纹联接件的结构型式和尺寸都已经标准化，设计时可
7、以根据有关标准选用。 13.3 螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松 一、预紧一、预紧1)预紧目的保证正常工作。增加连接刚度、紧密性和提高防松能力。螺纹连接：松连接在装配时不拧紧，只在受外载时才受到力的作用 紧连接在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力F0 拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限ss的80%。v 预紧力的确定原则：2 2拧紧力矩：拧紧力矩：T=T1+T2T=T1+T2TT拧紧力矩拧紧力矩 ，T1T1螺纹副摩擦阻力矩螺纹副摩擦阻力矩 T2T2螺母支承面与被连接件间的摩擦力矩螺母支承面与被连接件间的摩擦力矩 一般一般 Kt=0.10.3, 取取0.2 Kt拧
8、紧力矩系数由于直径过小的螺栓，容易在拧紧时过载拉断，所以对于由于直径过小的螺栓，容易在拧紧时过载拉断，所以对于重要的联接不宜小于重要的联接不宜小于M123预紧力的控制测力矩板手测出预紧力矩.定力矩板手达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自动打滑。测量预紧前后螺栓伸长量精度较高 测力矩测力矩扳手扳手定力矩定力矩扳手扳手一般情况下螺纹连接能满足自锁条件，不会松脱。1防松的目的当外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹连接松动，如经反复作用，螺纹连接就会松驰而失效。因而，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。 2 2防松原理防松原理
9、消消除除或或限限制制螺螺纹纹副副之之间间的的相相对对运运动动，或或增增大大相相对对运运动的难度。动的难度。3 3防松办法及措施防松办法及措施P339P339表表13.2 13.2 （1 1摩擦防松摩擦防松 双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等。 二、螺纹连接的防松二、螺纹连接的防松 自锁螺母螺母一端做成非圆形收口或开缝后径向收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。（2 2机械防松机械防松 开开槽槽螺螺母母与与开开口口销销，圆圆螺螺母母与与止止动动垫垫圈圈，止止动动垫垫片片，串串联联钢丝等。钢丝等。弹簧垫圈弹簧垫圈3 3永久防松破坏螺旋副）：端铆、冲点、点焊永久防松破坏螺旋副
10、）：端铆、冲点、点焊 化学防松化学防松粘合粘合 开口销与六开口销与六角开槽螺母角开槽螺母圆螺母与止动垫圈串联钢丝串联钢丝13.4螺栓组连接的设计螺栓组连接的设计一、一、 螺栓组连接的结构设计螺栓组连接的结构设计工程中螺栓都成组使用，单个使用极少。工程中螺栓都成组使用，单个使用极少。螺螺栓栓组组连连接接设设计计的的顺顺序序选选布布局局、定定数数目目、力力分分析析、设设计尺寸。计尺寸。 结构设计原则：结构设计原则： （1布局要尽量简单，对称分布，螺栓组中心与联接结合面形心重合有利于分度、划线、钻孔），以受力均匀。（2同一组螺栓材料、尺寸相同，便于装配。不要在外载荷作用方向布置8个以上，否则受力不均
11、。弯扭作用螺栓组，要适当靠接缝边缘布局。（3合理间距，适当边距，以利用扳手装拆。扳手空间合理间距，适当边距，以利用扳手装拆。扳手空间（4避免偏心载荷作用避免偏心载荷作用 a被联接件支承面不平，突起；被联接件支承面不平，突起； b表面与孔不垂直；表面与孔不垂直； c钩头螺栓联接。钩头螺栓联接。防偏载措施：防偏载措施：a凸台；凸台；b凹坑鱼眼坑）；凹坑鱼眼坑）；c斜垫片斜垫片 螺纹联接组的设计21受横向载荷2受转矩3受轴向载荷 4受倾覆力矩 受力分析的目的：根据联接的结构和受载情况，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以便进行螺栓联接的强度计算。 受力分析时所作假设： 所有螺栓的材料、直径、长度和预紧
12、力均相同； 受载后联接接合面仍保持为平面。 受力分析的类型：二、螺栓组联接的受力分析螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合； 1、受横向载荷的螺栓组连接、受横向载荷的螺栓组连接特点：外载垂直于螺栓轴线。特点：外载垂直于螺栓轴线。（1)普通螺栓连接普通螺栓连接螺栓受预紧力螺栓受预紧力F0 ，靠接合面间的摩擦力来传递载荷。，靠接合面间的摩擦力来传递载荷。 每个螺栓所承受的横向载荷相等每个螺栓所承受的横向载荷相等 : F =FR/z图图 不滑动条件不滑动条件: kf可靠度系数，取可靠度系数，取1.11.3 f 摩擦系数摩擦系数 m结合面数量结合面数量 z螺栓数量螺栓数量FRFRFRFR（2)铰制孔用
13、螺栓连接铰制孔用螺栓连接受横向剪切、挤压作用。受横向剪切、挤压作用。每个螺栓所承受的横向载荷相等每个螺栓所承受的横向载荷相等 。 横向剪力：横向剪力：FRFR螺纹联接组的设计42受旋转力矩的螺栓组联接受旋转力矩的螺栓组联接 （1普通螺栓连接靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩T。不滑动条件：每个螺栓所需的预紧力：O(2) 铰制孔用螺栓连接铰制孔用螺栓连接由变形协调条件可知，各个螺栓的变形量和受力大小与其中心到接合面形心的距离成正比由假设板为刚体不变形，工作后仍保持平面，则剪应变与半径成正比。在材料弹性范围内，应力与应变成正比 由静平衡条件：F2受力最大的螺栓受力最大的螺栓所受的剪力：
14、所受的剪力：F1O3、受轴向载荷螺栓组连接、受轴向载荷螺栓组连接 每个螺栓的轴向工作载荷为：每个螺栓的轴向工作载荷为： FQ 各螺栓还承受预紧力F0的作用，当连接要有保证的残余预紧力为F0时，每个螺栓所受的总载荷为：4. 受翻转力矩的螺栓组连接受翻转力矩的螺栓组连接特点：M在铅直平面内，绕O-O回转，只能用普通螺栓。设单个螺栓工作载荷为Fi 受力最大螺栓的工作拉力： M底板力矩平衡条件：螺纹联接组的设计7螺栓的总拉力： 为防止结合面受压最大处被压碎或受压最小处出现间隙，必须满足：右侧不压溃条件被连接件）：右侧不压溃条件被连接件）： 左侧不开缝的条件被连接件）左侧不开缝的条件被连接件） ： Mp
15、minpmax实际使用中螺栓组联接所受的载荷是以上四种简单受实际使用中螺栓组联接所受的载荷是以上四种简单受力状态的不同组合。计算时只要分别计算出螺栓组在这些力状态的不同组合。计算时只要分别计算出螺栓组在这些简单受力状态下每个螺栓的工作载荷，然后按向量叠加起简单受力状态下每个螺栓的工作载荷，然后按向量叠加起来，便得到每个螺栓的总工作载荷。来，便得到每个螺栓的总工作载荷。说说明明：工工程程中中受受力力情情况况很很复复杂杂，但但均均可可转转化化为为四四种种典典型型情情况进行解决。况进行解决。 计计算算公公式式在在对对称称分分布布情情况况下下推推导导，但但不不对对称称也也可可以以用用 . 例1：求图中
16、受力最大的螺栓所受的工作载荷。工作载荷:力和旋转力矩实例例例2：如图所示的支架受：如图所示的支架受 F 力。力。 分析：将 F 力分解并向螺栓组形心及结合面平移，得：轴向载荷 横向载荷翻转力矩设计中，需要防止如下四种可能的失效形式：上沿开缝：下沿压溃：支架下滑： 需要足够大的F0 。 螺栓拉断： 需要足够大的螺栓直径 。13.5螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算1、主要失、主要失效形式：效形式：滑扣滑扣 因经常因经常拆装拆装受拉螺栓受拉螺栓塑性变形塑性变形 螺纹部分螺纹部分疲劳断裂疲劳断裂受剪螺栓受剪螺栓 剪断剪断压溃压溃 螺杆和孔壁的贴合面螺杆和孔壁的贴合面经常拆卸经常拆卸 断裂断裂-轴向
17、变载荷轴向变载荷一、一、 螺纹连接的失效形式螺纹连接的失效形式2、设计准则、设计准则受拉螺栓受拉螺栓静强度计算静强度计算疲劳强度计算疲劳强度计算受剪螺栓受剪螺栓 剪切强度计算剪切强度计算挤压强度计算挤压强度计算国家标准规定了螺纹连接件的性能等级。螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为10级，螺母的性能等级分为 7级。在一般用途的设计中，通常选用4.8级左右的螺栓，在重要的或有特殊要求设计中的螺纹连接件，要选用高的性能等级，如在压力容器中常采用8.8级的螺栓。二、二、 螺纹连接的常用材料和许用应力螺纹连接的常用材料和许用应力(1)(1)螺纹连接件材料螺纹连接件材料常用的螺纹连接件材料为Q215、Q235
18、、35、45等碳素钢。当强度要求高时，还可采用合金钢，如15Cr、40Cr等。 P347表13.4(2)(2)螺纹连接件的许用应力螺纹连接件的许用应力1)螺纹连接件的许用拉应力:2)螺纹连接件的许用剪应力和许用挤压应力: 螺纹连接件的安全系数, P348表13.7,13.8。 不控制预紧力的S与d有关，先初步选择d ，再查安全系数，最后再修正 。（被连接件为钢）（被连接件为铸铁）潘存云教授研制1、松螺栓连接强度计算、松螺栓连接强度计算(1)强度条件：强度条件：式中式中: d1-螺纹小径螺纹小径 mm ， 许用应力许用应力FF(2)设计公式：设计公式：三、三、 普通螺栓连接的强度计算普通螺栓连接
19、的强度计算动画动画2、紧螺栓连接强度计算、紧螺栓连接强度计算（1） 仅承受预紧力的紧螺栓强度仅承受预紧力的紧螺栓强度（2） 承受预紧力和工作拉力静、变的紧螺栓连接承受预紧力和工作拉力静、变的紧螺栓连接（3承受工作剪力的紧螺栓连接承受工作剪力的紧螺栓连接(铰制孔用铰制孔用螺栓螺栓)FFF0F0螺栓受轴向拉力螺栓受轴向拉力F0和摩擦力矩和摩擦力矩T1的双重作用。的双重作用。拉应力：拉应力：（1） 仅受预紧力的紧螺栓连接仅受预紧力的紧螺栓连接扭转切应力：扭转切应力：计算应力：计算应力：强度条件：强度条件：其中的系数其中的系数1.31.3，是考虑螺纹力矩对螺栓连接，是考虑螺纹力矩对螺栓连接强度的影响，
20、这样把拉扭的复合应力状态简化强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理。为纯拉伸来处理。2. 受预紧力和工作载荷的紧螺栓联接受预紧力和工作载荷的紧螺栓联接设气体压强为设气体压强为p，螺栓数目为，螺栓数目为Z，则缸体，则缸体周围每个螺栓的平均载荷为：周围每个螺栓的平均载荷为：p D2/4F =Z（1受力分析受力分析特别注意，轴向载荷：特别注意，轴向载荷： F F0+F加预紧力加预紧力F0 后后螺栓受拉伸长螺栓受拉伸长b 被连接件受压缩短被连接件受压缩短 m加载加载 F 后后:螺栓总伸长量为螺栓总伸长量为: 总拉力总拉力F为：为：被联接件压缩量为：被联接件压缩量为： 残余预紧力为：残余
21、预紧力为： + b动画动画a)未拧未拧 b)拧紧，未受载荷拧紧，未受载荷 c)受载荷受载荷 动画动画a)未拧未拧 b)拧紧，未受载荷拧紧，未受载荷 c)受载荷受载荷 bb 连接件变形连接件变形力力螺栓变形螺栓变形力力F变形变形力力FF0FF0F 0mF0b mbm材料变形在弹性极限内，力与变形成正比材料变形在弹性极限内，力与变形成正比. 动画动画b)拧紧，未受载荷拧紧，未受载荷c)受载荷受载荷-相对刚度系数相对刚度系数(a)式式/(b)式，得：式，得： 力力变形变形bFFFF0 F0表表13.9 螺栓的相对刚度系数螺栓的相对刚度系数垫片类型垫片类型 金属垫片或无垫片金属垫片或无垫片 皮革皮革
22、铜皮石棉铜皮石棉 橡胶橡胶 0.20.3 0.7 0.8 0.9C1 +C2C1力力螺栓变形螺栓变形bFFFF0 F0紧螺栓连接应能保证被连接件的接合面不出现缝隙: 残余预紧力 0(1)F为静载荷： =（0.20.6F(2)F变化： （0.61.0F(3)有紧密性要求的连接： （1.51.8F m（2 2强度计算：强度计算：a a轴向静载荷紧螺栓连接强度计算轴向静载荷紧螺栓连接强度计算 静力F不变，考虑补充拧紧静强度条件：静强度条件：设计公式：设计公式： b b轴向变载荷紧螺栓连接强度计算轴向变载荷紧螺栓连接强度计算 分析：当工作载荷，由0F ； 螺栓总载荷，由F0F疲劳强度条件 ：四四. 铰
23、制孔用螺栓连接的强度计算铰制孔用螺栓连接的强度计算特点：螺杆与孔间紧密配合，无间隙，由光杆直接承受挤压和剪切来传递外载荷进行工作。1.螺栓的剪切强度条件为： 图，FF2.螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件为： 式中： F 剪力N） d0螺杆或孔的直径mm） h 被联接件中受挤压孔壁的最小长度mm）螺栓许用剪应力，MPa，螺栓或被联接件中较弱者的许用挤压应力，MPa铰铰制制孔孔螺螺栓栓能能承承受受较较大大的的横横向向载载荷荷，但但被被加加工工件件孔壁加工精度较高，成本较高。孔壁加工精度较高，成本较高。FF螺栓组设计总的思路：螺栓组结构设计规螺栓组设计总的思路：螺栓组结构设计规划、数目）划、数目）螺
24、栓组受力分析载荷螺栓组受力分析载荷类型、状态、形式）类型、状态、形式）求单个螺栓的求单个螺栓的最大工作载荷判断哪个最大）最大工作载荷判断哪个最大）按按最大载荷的单个螺栓设计按照最大载荷的单个螺栓设计按照d1，查标准查标准d ）全组采用同样尺寸螺栓全组采用同样尺寸螺栓互换的目的）互换的目的） 。例：一钢制液压油缸，油压p1.6 MPa，D2160 mm，试确定其上盖的螺栓(公称直径d,数量)。解： 决定螺栓工作载荷F：暂取螺栓数z8，则每个螺栓承受的平均工作载荷 螺栓总拉伸载荷F 压力容器取残余预紧力 =1.8F，得 FF1.8F2.84.0211.3 KN 求螺栓直径：暂选取螺栓材料为35钢，
25、性能等级4.8，s300 MPa，（表13.5），装配时不要求严格控制预紧力，则螺栓的许用拉应力与其公称直径有关，故采用试算法。假定螺栓公称直径d16 mm，则由表13.7取S3，可求得螺栓得许用拉应力为 =s/s=300/3=100 MPa 得螺纹的小径d1=13.68 mm （4由手册查得，普通粗牙螺栓公称直径d=16 mm时，d1=13.835 mm，适宜。 v例：一块钢板A、用四个M16的普通螺栓固定在钢板B上，钢板尺寸受力如图。已知钢板间摩擦系数f=0.16，螺纹中径d2=14.7mm，螺纹内径d1=13.835mm，螺栓许用拉应力：=190Mpa，防滑系数kf=1.1，试校核该螺栓
26、组联接。 v课本P356360中的例题13.1-13.2,自学。不懂问老师或者同学。13.6 提高螺栓连接强度的措施提高螺栓连接强度的措施影响连接强度的因素很多，如材料、构造、尺寸、工艺、螺纹牙间载荷分布、应力幅度、应力集中，而螺栓连接的强度又主要取决于螺栓的强度。 1、改善螺纹牙间载荷分布不均状况 工作中螺栓牙受拉伸长，螺母牙受压缩短，伸与缩的螺距变化差以紧靠支承面处第一圈为最大，应变最大，应力最大，其余各圈依次递减，旋合螺纹间的载荷分布如图所示。所以采用圈数过多的加厚螺母，并不能提高联接的强度。 方法：降低刚性，易变形、增加协调性，以缓和矛盾. a) 悬置螺母 b) 环槽螺母 c)内斜螺母
27、 d)环槽内斜2、减小应力幅 工作载荷和剩余预紧力不变，降低螺栓刚性C1,增大被连接件的刚度C2。 抗疲劳强度得到提高，可用空心杆、细长杆、柔性螺栓联接 3、减小应力集中1加大过渡处圆角2卸载槽3卸载过渡结构4. 避免或减小附加应力避免或减小附加应力由于设计、制造或安装上的疏忽，由于设计、制造或安装上的疏忽，有可能使螺栓受到附加弯曲应力图有可能使螺栓受到附加弯曲应力图13.24），这对螺栓疲劳强度的影响很大，），这对螺栓疲劳强度的影响很大，应设法避免。例如，在铸件或锻件等未应设法避免。例如，在铸件或锻件等未加工表面上安装螺栓时，常采用凸台或加工表面上安装螺栓时，常采用凸台或沉头座等结构，经切削
28、加工后可获得平沉头座等结构，经切削加工后可获得平整的支承面。整的支承面。5、采用合理的制造工艺 1用挤压法滚压法制造螺栓，疲劳强度提高3040% 。 2冷作硬化，表层有残余应力压），氰化、氮化、喷丸等可提高疲劳强度。3热处理后再进行滚压螺纹，效果更佳，强度提高70100 %，此法具有优质、高产、低消耗。螺旋传动113.7 螺旋传动一、螺旋传动的类型和应用一、螺旋传动的类型和应用 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动的。用处：将回转运动转变为直线运动，同时传递动力。运动形式：螺杆转动，螺母移动；螺母固定，螺运动形式：螺杆转动，螺母移动；螺母固定，螺杆转动并移动。杆转动并移动。 传力螺旋
29、；传导螺旋； 调整螺旋。（2 2按其螺旋副摩擦性质分按其螺旋副摩擦性质分滑动螺旋； 滚动螺旋； 静压螺旋。1、类型、类型（1按用途分按用途分2、应用、应用 螺旋机构在机床的进给机构、起重设备、锻压机螺旋机构在机床的进给机构、起重设备、锻压机械、测量仪器、工具、夹具、玩具及其他工业装备中械、测量仪器、工具、夹具、玩具及其他工业装备中有着广泛的应用。有着广泛的应用。 螺旋传动2二、滑动螺旋传动二、滑动螺旋传动1滑动螺旋的结构和材料（1构造 滑动螺旋的结构主要是指螺杆、螺母的固定和支承的结构形式。螺旋传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系。支承结构：螺母支承：短粗、垂直布置螺杆支承：细长、水平布
30、置 螺旋传动2整体螺母 组合螺母剖分螺母螺母结构: 螺杆的材料要有足够的强度和耐磨性。 螺母的材料除了要有足够的强度外，还要求耐磨。 资料：表13.10（2滑动螺旋的材料 2、滑动螺旋传动的设计计算、滑动螺旋传动的设计计算主要失效形式主要失效形式: 磨损磨损受力较大：断裂、塑变受力较大：断裂、塑变细长：振动细长：振动要求自锁性。要求自锁性。 设计准则：按抗磨损确定直径，选择螺距；校核螺杆、螺母强度等。设计方法和步骤：设计方法和步骤：（1 1）耐磨性计算）耐磨性计算 滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力，其强度条件： zH/P是旋合圈数F/zh 螺纹工作高度螺旋传动3设计公式：令则
31、得：式中:30锯齿形螺纹矩形和梯形螺纹螺纹工作高度F/z螺旋传动5（2螺母螺牙的强度校核螺母螺牙的强度校核螺母螺牙上的平均压力为：F/z螺母根部是其危险截面 a a ，剪切强度条件和弯曲强度条件分别为： 依据计算出的螺纹中径，按螺纹标准选择合适的直径和螺距。验算：若不满足要求，则增大螺距。F/z螺旋传动4（3螺杆强度校核螺杆强度校核 对于受力比较大的螺杆，需根据第四强度理论求出危险截面的计算应力：螺杆的强度条件：螺杆的强度条件：式中，F为螺杆所受的轴向压力或拉力），T为螺杆所受的扭矩， 螺旋传动5（4螺杆的稳定性计算 对于长径比较大的受压螺杆，需要校核压杆的稳定性，要求螺杆的工作压力F要小于临界载荷Fcr传力螺旋传导螺旋精密螺杆或水平安装 螺旋传动4（5螺旋副自锁条件校核螺旋副自锁条件校核对有自锁性要求的螺旋传动，应校核自锁条件：自锁条件：螺纹升角小于当量摩擦角。作 业P368 : 思考题 13.3, 13.6习题 13.3, 13.4, 13.5 ,13.6铰制孔用螺栓锯齿形螺纹三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹普通螺栓受力分析普通螺栓受力分析
