1、一、螺紋的主要參數二、螺旋副力學特性三、螺紋常用類型四、螺紋聯接件主要類型五、螺紋聯接防松裝置六、螺栓聯接的計算七、螺栓材料和許用應力機械設計基礎聯接第1頁/共52頁一、螺紋的主要參數一、螺紋的主要參數1 螺紋形成螺紋形成 螺旋線形成：螺旋線形成：傾斜線繞在圓柱體上傾斜線繞在圓柱體上形成的曲線形成的曲線 螺紋形成：螺紋形成：平面圖形沿螺旋線形成平面圖形沿螺旋線形成三角形、矩形、梯形、鋸齒形、半圓形螺三角形、矩形、梯形、鋸齒形、半圓形螺紋紋 螺旋線的數目螺旋線的數目(線數線數):單線、多線單線、多線機械設計基礎聯接 旋向旋向(螺旋線方向螺旋線方向)：常用右旋，特殊要求時用左旋常用右旋，特殊要求時

2、用左旋 問題：問題：旋向判斷旋向判斷 ？ 粗牙螺紋粗牙螺紋 一般聯接一般聯接 細牙螺紋細牙螺紋 d1大、強度大、自鎖性好，常用于變載大、強度大、自鎖性好，常用于變載d2SP聯接傳動第2頁/共52頁螺紋旋向判斷螺紋旋向判斷 旋向旋向(螺旋線方向螺旋線方向)：常用右旋，特常用右旋，特殊要求時用左旋殊要求時用左旋 旋向判斷旋向判斷:(1)軸線垂直放，右邊高軸線垂直放，右邊高右旋右旋 左左邊高邊高左旋左旋機械設計基礎聯接 (2)右手右手旋，前進旋，前進右旋右旋 左左手手旋，前進旋，前進左旋左旋第3頁/共52頁d22 主要參數主要參數 大徑大徑d、D：最大直徑最大直徑公稱直徑公稱直徑 小徑小徑d1：外螺

3、紋的危險剖面直徑外螺紋的危險剖面直徑 強度直徑強度直徑 中徑中徑d2、D2：假想直徑，牙型溝槽假想直徑，牙型溝槽寬與牙的寬度相等寬與牙的寬度相等 計算直徑計算直徑 螺距螺距P：相鄰兩牙軸向距離相鄰兩牙軸向距離 導程導程S：同一條螺紋線的相鄰兩牙同一條螺紋線的相鄰兩牙間的軸向距離，間的軸向距離，S = nP機械設計基礎聯接 升角升角 ：螺紋與其軸線的垂直平面所成的夾角螺紋與其軸線的垂直平面所成的夾角 牙型角牙型角a a ：螺紋兩側邊的夾角螺紋兩側邊的夾角d1D, dSP第4頁/共52頁二、螺旋副力學特性二、螺旋副力學特性 螺旋副作為一種空間運動副，其接觸面為螺旋面螺旋副作為一種空間運動副，其接觸

4、面為螺旋面 螺紋在旋緊或松開過程中，螺紋之間相對移動螺紋在旋緊或松開過程中，螺紋之間相對移動 當螺桿和螺母之間受到軸向力當螺桿和螺母之間受到軸向力Q時，擰動螺桿或螺母，時，擰動螺桿或螺母，螺旋面間將產生摩擦力螺旋面間將產生摩擦力1 斜面摩擦斜面摩擦2 槽面摩擦槽面摩擦3 矩形螺紋矩形螺紋4 三角形螺紋三角形螺紋5 螺紋聯接的擰緊力矩螺紋聯接的擰緊力矩機械設計基礎聯接第5頁/共52頁1 斜面摩擦斜面摩擦分析使滑塊等速運動所需要的水平力分析使滑塊等速運動所需要的水平力等速上升：等速上升： 平衡條件：平衡條件： 驅動力：驅動力：等速下滑：等速下滑： 平衡條件：平衡條件： 維持力：維持力：自鎖條件：自

5、鎖條件： 當當 r r時，時，F 0，原工作阻力，原工作阻力F反向作用，作為反向作用，作為驅動力時，滑塊才能移動驅動力時，滑塊才能移動 結論：結論：當當 r r 時，滑塊自鎖時，滑塊自鎖FQR21+r v12QFN21F21v12FQrR21R21QFN21F21rR21021 RQF)tan(r r QFr021 RQF)tan(r r QF機械設計基礎聯接第6頁/共52頁2 槽面摩擦槽面摩擦力分析：力分析： 摩擦力：摩擦力： 當量摩擦角：當量摩擦角：2121fNF 12QN212N2122rvN212N212Q思考: 與平面摩擦比較？結論：槽面的摩擦力大于平面的摩擦力 sin21QfF Q

6、fFv 21vvffr r tansin vvfarctan r r機械設計基礎聯接1 1 1 1Pv121R21N21F21Q第7頁/共52頁3 矩形螺紋矩形螺紋 螺旋副（螺母與螺桿）的相對運動螺旋副（螺母與螺桿）的相對運動 滑塊沿斜面運動滑塊沿斜面運動 假設：假設：1)載荷分布在中線上載荷分布在中線上; 2)單面產生摩擦力單面產生摩擦力 螺旋升角螺旋升角d2dd12d s =z pv12rR21nnF22tandpzds 擰緊力)tan(r r QF)tan(2222r r QddFM擰緊力矩防松力)tan(r r QF)tan(2222r r QddFM防松力矩自鎖條件0)tan( r

7、r QF r效率)tan(/tan/r r drWW機械設計基礎聯接第8頁/共52頁4 三角三角形螺紋形螺紋 反力反力 摩擦力摩擦力 當量摩擦角當量摩擦角N/2N/2NN900-900-QffQfNFvf cos2QN cos2 r rcosarctanarctanffvv 機械設計基礎聯接v 擰緊力v 擰緊力矩)tan(22vQddFMr r )tan(vQFr r )tan(2222vQddFMr r )tan(vQFr r 防松力防松力 防松力矩防松力矩第9頁/共52頁三角三角形螺紋形螺紋（續）（續） 效效 率率 自鎖條件自鎖條件N/2N/2NN900-900-0)tan( vQFr r

8、 rv)tan(/tan/vdrWWr r 思考：思考：1. 矩形螺紋和三角螺紋哪一種效率高，宜用于傳動矩形螺紋和三角螺紋哪一種效率高，宜用于傳動？2. 矩形螺紋和三角螺紋哪一種易自鎖，宜用于聯接矩形螺紋和三角螺紋哪一種易自鎖，宜用于聯接？機械設計基礎聯接第10頁/共52頁5 螺紋聯接的擰緊力矩螺紋聯接的擰緊力矩 目的：目的：防止松動防止松動提高可靠性、強提高可靠性、強度、緊密性度、緊密性 螺母擰緊時螺母擰緊時預緊力預緊力Fs 擰緊阻力矩擰緊阻力矩 T 的大小：的大小： ？ 螺旋副間的摩擦力矩螺旋副間的摩擦力矩 T1 ： 螺母與支承面間摩擦力矩螺母與支承面間摩擦力矩 T2 ：機械設計基礎聯接螺

9、栓預緊拉力F0被聯接件預緊壓力F0v施加在扳手上的力FT21TTT)tan(221vsdFT mszrFfT 2TFsFsLFTTTT 21T1T2第11頁/共52頁控制控制擰緊力矩擰緊力矩的扳手的扳手 定力矩扳手定力矩扳手 測力矩扳手測力矩扳手機械設計基礎聯接第12頁/共52頁控制控制擰緊力擰緊力臂臂 選擇扳手長度選擇扳手長度機械設計基礎聯接第13頁/共52頁三、螺紋常用類型三、螺紋常用類型1. 三角形螺紋三角形螺紋 (M) 普通螺紋普通螺紋:60，f 大，易自鎖大，易自鎖 粗牙粗牙:牙高牙高, d1小小, 大大 細牙細牙:牙淺牙淺, d1大大, 小小, 更易自鎖更易自鎖 管螺紋管螺紋:55

10、，緊密，緊密 , 無徑向間隙無徑向間隙2. 梯形螺紋梯形螺紋 (Tr)：30、153. 鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋(S)：33、工工34. 矩形螺紋矩形螺紋 ：聯接螺紋：聯接螺紋：普通三角螺紋、錐螺紋、管螺普通三角螺紋、錐螺紋、管螺紋紋(英制英制) （小，單線，自鎖好）小，單線，自鎖好）傳動螺紋：傳動螺紋：矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋紋（小、小、大，多線，效率高）大，多線，效率高）機械設計基礎聯接第14頁/共52頁四、螺紋聯接件主要類型四、螺紋聯接件主要類型1 標準螺紋聯接件標準螺紋聯接件 螺栓螺栓 普通螺栓普通螺栓 鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓 雙頭螺栓雙頭螺栓 螺釘螺釘 聯接螺

11、釘聯接螺釘 緊定螺釘、自攻螺釘緊定螺釘、自攻螺釘 螺母螺母：六角螺母、圓螺：六角螺母、圓螺母母 墊圈墊圈：平墊圈、斜墊圈：平墊圈、斜墊圈螺紋聯接件通過組合形成螺紋聯接螺紋聯接件通過組合形成螺紋聯接機械設計基礎聯接第15頁/共52頁2 螺紋聯接的基本類型螺紋聯接的基本類型 螺栓聯接螺栓聯接 普通螺栓聯接普通螺栓聯接 鉸制孔螺栓聯接鉸制孔螺栓聯接 雙頭螺栓聯接雙頭螺栓聯接 螺釘聯接螺釘聯接 螺釘聯接螺釘聯接 緊定螺釘緊定螺釘、自攻螺釘聯接、自攻螺釘聯接 其它聯接其它聯接：地腳螺栓、吊環螺釘：地腳螺栓、吊環螺釘 螺紋聯接類型主要根據受力、結構形式、裝拆要求等進行選擇螺紋聯接類型主要根據受力、結構形式

12、、裝拆要求等進行選擇機械設計基礎聯接第16頁/共52頁螺栓聯接螺栓聯接普通螺栓聯接普通螺栓聯接 特點：特點：孔與桿間有間隙、被聯孔與桿間有間隙、被聯接件上無需切制螺紋、裝拆方接件上無需切制螺紋、裝拆方便便 適用場合：適用場合：經常裝拆的一般場經常裝拆的一般場合合鉸制孔螺栓聯接鉸制孔螺栓聯接 特點：特點：孔與桿間無間隙、被聯孔與桿間無間隙、被聯接件上無需切制螺紋、裝拆方接件上無需切制螺紋、裝拆方便便 適用場合：適用場合：承受橫向載荷的場承受橫向載荷的場合合機械設計基礎聯接第17頁/共52頁雙頭螺栓、螺釘聯接雙頭螺栓、螺釘聯接雙頭螺栓聯接雙頭螺栓聯接 特點：特點：孔與桿間有間隙、被聯孔與桿間有間隙

13、、被聯接件上無需切制螺紋、裝拆方接件上無需切制螺紋、裝拆方便便 適用場合：適用場合：用于被聯接件之一用于被聯接件之一較厚、經常裝拆的場合較厚、經常裝拆的場合螺釘聯接螺釘聯接 特點：特點：孔與桿間無間隙、被聯孔與桿間無間隙、被聯接件上無需切制螺紋、裝拆方接件上無需切制螺紋、裝拆方便便 適用場合：適用場合：被聯接件之一較厚，被聯接件之一較厚，且不常裝拆的場合且不常裝拆的場合機械設計基礎聯接第18頁/共52頁緊定螺釘聯接緊定螺釘聯接適用場合：適用場合： 多用于軸上零件的固定，多用于軸上零件的固定，傳遞較小的力傳遞較小的力 錐端螺釘聯接錐端螺釘聯接 平端螺釘聯接平端螺釘聯接 圓柱端螺釘聯接圓柱端螺釘聯

14、接機械設計基礎聯接第19頁/共52頁其他聯接其他聯接 地腳螺栓聯接、地腳螺栓聯接、吊環螺栓聯接吊環螺栓聯接、 T形槽螺栓聯接形槽螺栓聯接機械設計基礎聯接第20頁/共52頁五、螺紋聯接防松裝置五、螺紋聯接防松裝置 問題：問題： 為什么要防松？防松的原理？防松零件的裝配方法？為什么要防松？防松的原理？防松零件的裝配方法？ 靜載荷：靜載荷：r rv(自鎖自鎖) + 預緊后摩擦力預緊后摩擦力防止松動防止松動 動載荷：動載荷：摩擦力減小、消失摩擦力減小、消失不可靠不可靠 螺紋聯接防松的實質在于限制螺旋副的相對轉動螺紋聯接防松的實質在于限制螺旋副的相對轉動 螺紋聯接防松的方法按工作原理可分為螺紋聯接防松的

15、方法按工作原理可分為:1 摩擦防松摩擦防松2 機械防松機械防松3 其它：其它：破壞螺紋副關系（鉚沖、粘接、焊接）破壞螺紋副關系（鉚沖、粘接、焊接）機械設計基礎聯接第21頁/共52頁1 摩擦防松摩擦防松 使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉動的摩擦阻力矩副轉動的摩擦阻力矩 彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松、彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松、對頂螺母對頂螺母(雙螺母雙螺母)防防松松機械設計基礎聯接第22頁/共52頁對頂螺母防松對頂螺母防松 使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉動的摩擦

16、阻力矩副轉動的摩擦阻力矩 對頂螺母防松對頂螺母防松機械設計基礎聯接第23頁/共52頁2 機械防松機械防松 用機械裝置把螺母和螺栓聯成一體，消除了它們之間相用機械裝置把螺母和螺栓聯成一體，消除了它們之間相對轉動的可能性對轉動的可能性 開口銷、開口銷、止動墊圈止動墊圈、串聯鋼絲串聯鋼絲防松防松機械設計基礎聯接螺栓開槽螺母開口銷裝配圖第24頁/共52頁止動墊圈止動墊圈防松防松 用機械裝置把螺母和螺栓聯成一體，消除了它們之間相用機械裝置把螺母和螺栓聯成一體，消除了它們之間相對轉動的可能性對轉動的可能性機械設計基礎聯接第25頁/共52頁串聯鋼絲防松串聯鋼絲防松機械設計基礎聯接正確錯誤 用機械裝用機械裝置

17、把螺母置把螺母和螺栓聯和螺栓聯成一體，成一體，消除了它消除了它們之間相們之間相對轉動的對轉動的可能性可能性第26頁/共52頁3 其它：其它：破壞螺紋副關系破壞螺紋副關系 焊接焊接 鉚沖鉚沖機械設計基礎聯接第27頁/共52頁六、螺栓聯接的計算六、螺栓聯接的計算松螺栓聯接：松螺栓聯接：無預緊力，只有工作拉無預緊力，只有工作拉力力緊螺栓聯接：緊螺栓聯接：有預緊力，還有工作拉有預緊力，還有工作拉力力1 失效形式失效形式2 設計步驟設計步驟3 松螺栓聯接強度設計松螺栓聯接強度設計4 緊螺栓聯接強度設計緊螺栓聯接強度設計 僅受預緊力僅受預緊力的緊螺栓聯接的緊螺栓聯接 受橫向載荷受橫向載荷的緊螺栓聯接的緊螺

18、栓聯接 受軸向載荷受軸向載荷的緊螺栓聯接的緊螺栓聯接 受偏心載荷受偏心載荷的緊螺栓聯接的緊螺栓聯接機械設計基礎聯接螺栓組聯接第28頁/共52頁1 失效形式失效形式 失效形式：失效形式： 1. 螺栓桿拉斷（普通螺栓）螺栓桿拉斷（普通螺栓） 2. 螺紋壓潰和剪斷（受剪螺栓）螺紋壓潰和剪斷（受剪螺栓） 3. 經常裝拆因磨損而發生滑扣經常裝拆因磨損而發生滑扣 普通螺栓主要為普通螺栓主要為螺紋部分發生斷裂螺紋部分發生斷裂 受剪螺栓受剪螺栓(鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓)主要為壓潰和剪切主要為壓潰和剪切機械設計基礎聯接第29頁/共52頁2 設計步驟設計步驟一般設計步驟：一般設計步驟： 螺栓組受力和失效分析螺栓組受

19、力和失效分析找出受力最大的螺栓找出受力最大的螺栓 單個螺單個螺栓受力分析和失效分析栓受力分析和失效分析 單個螺栓強度計算單個螺栓強度計算確定螺栓確定螺栓的尺寸（直徑、長度）的尺寸（直徑、長度） 試算法：試算法：先選定一個螺栓直徑先選定一個螺栓直徑d 查查 計算計算d1。 若若d1與與d1（假定的小徑）相近，則合用；否則再選（假定的小徑）相近，則合用；否則再選機械設計基礎聯接第30頁/共52頁3 松螺栓聯接強度設計松螺栓聯接強度設計 受載荷形式受載荷形式軸向拉伸軸向拉伸(工作拉力工作拉力F) 失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (靜、疲勞靜、疲勞) 設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度

20、 強度條件：強度條件： 設計計算方法：設計計算方法： 校核式校核式 : 設計式設計式:機械設計基礎聯接 214dFAF41Fd F第31頁/共52頁4 緊螺栓聯接強度設計緊螺栓聯接強度設計(1) 僅受預緊力的緊螺栓聯接僅受預緊力的緊螺栓聯接 受載荷形式受載荷形式擰緊后擰緊后:軸向拉伸軸向拉伸(工作拉力工作拉力Fs) 擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力、扭力T 失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (拉、扭綜合作用拉、扭綜合作用) 設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度 強度條件：強度條件： 設計計算方法：設計計算方法： 校核式校核式 :機械設計基礎聯接TFsFs擰緊力矩T

21、剪應力預緊拉力FS拉應力5 .0 3 . 1)5 . 0(332222 4/3 . 121 dFSx1.341 SFd v 設計式:第32頁/共52頁(2) 受橫向載荷的緊螺栓聯接受橫向載荷的緊螺栓聯接 受載荷形式受載荷形式工作載荷作用之前工作載荷作用之前，螺栓已受預緊力，螺栓已受預緊力 FS作作用用 （擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸FS 、扭力、扭力T） 擰緊后擰緊后: 預緊力預緊力 Fs 失效形式失效形式 相同否相同否？兩種情況的工作原理不同！機械設計基礎聯接普通螺栓鉸制孔螺栓第33頁/共52頁受橫向載荷的普通螺栓聯接受橫向載荷的普通螺栓聯接 受載荷形式受載荷形式擰緊過程中擰緊過程

22、中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力T 失效形式失效形式螺栓拉斷螺栓拉斷 (拉、扭綜合作用拉、扭綜合作用) 設計準則設計準則保證螺栓拉伸強度保證螺栓拉伸強度 強度條件強度條件： 設計計算方法設計計算方法： 問題：預緊力問題：預緊力Fs應滿足的條件應滿足的條件?與橫向載荷與橫向載荷F有何關系有何關系？ 依據：被聯接件不滑移依據：被聯接件不滑移界面摩擦力界面摩擦力F F 即：即：機械設計基礎聯接FSFSFFTFSFSv 校核式 :4/3 . 121 dFSx1.341 SFd v 設計式:FfFS2 . 1 fFFS2 . 1 討論：f=0.2時，FS=?F第34頁/共52頁受橫向載荷的鉸制孔螺栓

23、聯接受橫向載荷的鉸制孔螺栓聯接 受載荷形式受載荷形式擰緊過程中擰緊過程中:軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力T(預緊力小，計算時可忽略預緊力小，計算時可忽略) 工作時：工作時：橫向載荷橫向載荷F 失效形式失效形式側面壓潰及螺栓剪切側面壓潰及螺栓剪切 設計準則設計準則保證擠壓、剪切強度保證擠壓、剪切強度 強度條件強度條件： p p、 設計計算方法：設計計算方法： 擠壓強度：擠壓強度： 剪切強度：剪切強度：機械設計基礎聯接min0ppLdF 420 dF第35頁/共52頁討論：討論： 普通螺栓受橫向載荷普通螺栓受橫向載荷F時，為保證結合時，為保證結合面不發生滑移，靠結合面的摩擦力抵抗面不發生滑移，靠

24、結合面的摩擦力抵抗F 預緊力預緊力Fs的大小，根據接合面不發生滑的大小，根據接合面不發生滑移的條件確定移的條件確定 f=0.2時，時，FS=6F 結論：結論： 橫向載荷過大的情況下，不適宜用普通螺栓橫向載荷過大的情況下，不適宜用普通螺栓 宜采用鉸制孔螺栓宜采用鉸制孔螺栓 必須采用普通螺栓時，應配合必須采用普通螺栓時，應配合減載銷、鍵或減載套筒減載銷、鍵或減載套筒使使用用 減載裝置強度計算同鉸制孔螺栓計算減載裝置強度計算同鉸制孔螺栓計算機械設計基礎聯接FSFsFFTx1.341 SFd FFfS2.1 第36頁/共52頁(3) 受軸向載荷的緊螺栓聯接受軸向載荷的緊螺栓聯接 受載荷形式受載荷形式擰

25、緊過程中擰緊過程中: 軸向拉伸軸向拉伸Fs 、扭力扭力T 工作時，工作時，再承受工作載荷再承受工作載荷F 此時，螺栓所受的總拉力此時，螺栓所受的總拉力: F0 = FS+F ?機械設計基礎聯接TFSFSFFF0F0 須根據靜力平衡方程和變形協調條件求解須根據靜力平衡方程和變形協調條件求解第37頁/共52頁受力和變形關系受力和變形關系變形協調條件變形協調條件: l l1 1 l lb l l機械設計基礎聯接F0F+FSF0=F+FSl1lbl1lbTFSFSFFF0F0FsFsFsFs預緊FS受載F螺栓被聯接件拉力FS，伸長l1壓力FS，壓縮lb拉力F0, 伸長l1 l1壓力FS, 壓縮lb -

26、lb未預緊 未受力、無變形未受力、無變形FF第38頁/共52頁受力變形線圖受力變形線圖應變與力關系應變與力關系:機械設計基礎聯接FS：殘余預緊：殘余預緊力力防止受載后接防止受載后接合面產生縫隙合面產生縫隙根據緊密性要根據緊密性要求選取，見求選取，見p203預緊FS受載F螺栓被聯接件拉力FS，伸長l1壓力FS，壓縮lb拉力F0, 伸長l1 l壓力FS, 壓縮lb -l未預緊 未受力、無變形未受力、無變形形變l力Fl1lblFSFF0FS被聯接件螺栓lbCFAEF l l第39頁/共52頁受軸向載荷螺栓強度計算受軸向載荷螺栓強度計算 螺栓受到的總拉力螺栓受到的總拉力F0= F+ FS 則螺栓強度計

27、算公式：則螺栓強度計算公式：機械設計基礎聯接校核式校核式 :4/3 . 1210 dFx1.3401 Fd v設計式:第40頁/共52頁(4) 受偏心載荷的緊螺栓聯接受偏心載荷的緊螺栓聯接 螺栓受到的總拉力除工作時總拉力螺栓受到的總拉力除工作時總拉力外，還附加偏心彎矩作用，螺栓總外，還附加偏心彎矩作用，螺栓總拉應力大很多拉應力大很多 避免受偏心載荷避免受偏心載荷 方法：方法：避免使用鉤頭螺栓；加工凸避免使用鉤頭螺栓；加工凸臺或凹臺使支撐面平整臺或凹臺使支撐面平整機械設計基礎聯接第41頁/共52頁七、螺栓材料和許用應力七、螺栓材料和許用應力 材料：材料： 一般用途：一般用途：低碳鋼或中碳鋼低碳鋼

28、或中碳鋼 (3545及及Q235Q275) 重要聯接：重要聯接：合金鋼（合金鋼（ 40Cr、30CrMnTi ） 國標國標(GB/T 3098.1_2000)規定螺栓按材料的力學性能分出十個等規定螺栓按材料的力學性能分出十個等級：級： 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9 規則：規則：小數點前數字表示小數點前數字表示 B/100, 小數點后數字表示小數點后數字表示10 S/ B 如：如：5.8級：表示級：表示 B=500MPa ， S=400MPa 許用應力：許用應力：表表9-5機械設計基礎聯接 計算螺栓小徑時采用試算法來選用計算

29、螺栓小徑時采用試算法來選用s s 第42頁/共52頁一、鍵聯接的分類及結構二、鍵的強度校核三、花鍵聯接機械設計基礎聯接第43頁/共52頁一、鍵聯接的分類及結構一、鍵聯接的分類及結構 目的：目的： 鍵是用來實現軸與軸上零件的周向固定以傳遞轉矩（靜鍵是用來實現軸與軸上零件的周向固定以傳遞轉矩（靜聯接），或實現軸上零件的軸向固定或軸向移動（動聯聯接），或實現軸上零件的軸向固定或軸向移動（動聯接接 ） 它是標準件它是標準件 分類：分類：機械設計基礎聯接鍵聯接鍵聯接松聯接緊聯接楔鍵（靜聯接，單向軸向固定）平鍵半圓鍵 （靜聯接）普通平鍵 （靜聯接）導向平鍵 （動聯接）花鍵第44頁/共52頁1 松聯接松聯接

30、（1）平鍵聯接）平鍵聯接 結構結構:鍵兩側與鍵槽相配合鍵兩側與鍵槽相配合(靜聯接為過靜聯接為過渡配合渡配合, 動聯接為間隙配合動聯接為間隙配合), 上端面與上端面與輪轂鍵槽底面有間隙輪轂鍵槽底面有間隙 工作原理工作原理:兩側面是工作面，靠兩側面兩側面是工作面，靠兩側面擠壓傳遞轉矩擠壓傳遞轉矩 失效形式失效形式: 靜聯接：工作面擠潰，鍵剪斷靜聯接：工作面擠潰，鍵剪斷 動聯接：工作面磨損動聯接：工作面磨損 特點：特點：結構簡單，裝折方便，對中性好，承載能力大，應用廣結構簡單，裝折方便，對中性好，承載能力大，應用廣泛泛 成對使用成對使用: : 承載能力不夠時采用承載能力不夠時采用, 按按 180布置

31、兩個鍵。一對平鍵按布置兩個鍵。一對平鍵按1.5 個鍵個鍵計算計算機械設計基礎聯接第45頁/共52頁平鍵分類平鍵分類 普通平鍵普通平鍵 (圓頭圓頭)型：型：立銑刀，鍵定位好，軸應力集中大立銑刀，鍵定位好，軸應力集中大 (平頭平頭)型：型：盤銑刀，軸向鍵無定位，應力集中小盤銑刀，軸向鍵無定位，應力集中小 (單圓頭單圓頭)型：型：立銑刀加工，用于軸端立銑刀加工，用于軸端 導向平鍵導向平鍵 鍵固定于軸上鍵固定于軸上, 滑移距離小滑移距離小機械設計基礎聯接第46頁/共52頁(2) 半圓鍵聯接半圓鍵聯接 結構結構: 工作原理工作原理: 兩側面是工作面，側面兩側面是工作面，側面擠壓傳遞轉矩擠壓傳遞轉矩 構造與加工構造與加工: 鍵鍵: 用圓鋼切制或沖壓用圓鋼切制或沖壓后磨削后磨削 鍵槽鍵槽: 盤狀銑刀加工盤狀銑刀加工 失