第九章聯

接第一節螺紋第二節螺紋聯接及其預緊和防松第三節螺栓組聯接和設計與受力分析第四節單個螺栓聯接的強度計算第五節提高螺栓聯接強度的措施第六節軸一轂聯接第七節鉚接、焊接、膠接機

械

設

計

基

礎9第一節螺紋

一、螺紋的類型和應用

螺紋有外螺紋和內螺紋，共同組成螺紋副使用。起聯接作用的螺紋稱為聯接螺紋，起傳動作用的螺紋稱為傳動螺紋。按螺紋的旋向可分為左旋和右旋，常用的為右旋螺紋。螺紋的螺旋線數分單線、雙線及多線，聯接螺紋一般用單線。螺紋又分為米制和英制兩類。常用螺紋的類型主要有普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋。9二、螺紋的主要參數

9⒈大徑d⒉小徑d1⒊中徑d2⒋螺距P⒌導程L⒍升角λ⒎牙型角α螺紋副在效率為

自鎖條件為

9第二節螺紋聯接及其預緊和防松

一、螺紋聯接的主要類型

螺紋聯接的主要類型有：螺紋聯接、雙頭螺柱聯接、螺釘聯接、緊定螺釘聯接。其中螺栓聯接分為普通螺栓聯接和鉸制孔螺栓聯接兩種結構。9二、標準螺紋聯接件

常用的標準螺紋聯接件有螺栓、雙頭螺栓、螺釘、螺母、墊圈等。三、螺紋聯接的預緊絕大多數螺紋聯接在裝配時需要擰緊，使聯接在承受工作載荷之前，預先受到力的作用，這個預加作用力稱為預緊力。其目的是為了增大聯接的緊密性和可靠性，同時還能提高螺栓的疲勞強度。螺旋副間的磨擦力矩為對于M10~M68的粗牙普通螺紋，無潤滑時可取999四、螺紋聯接的防松

在靜載荷作用下，聯接螺紋升角較小，能滿足自鎖條件。在設計螺紋聯接時，又必須考慮防松問題。按工作原理有三種防松方式：

利用磨擦力防松；利用機械元件直接鎖住防松；破壞螺紋副的運動關系防松。9第三節螺栓組聯接的設計與受力分析

一、螺栓的結構設計⒈從加工看，聯接接合面的幾何形狀盡量簡單。⒉受力矩作用的螺栓組，布置螺栓應盡量無離對稱軸，同一圓周上螺栓數目應采用偶數。9⒊應使螺栓受力合理，對于普通螺栓在同時承受軸向載荷和較大橫向載荷時，應采用銷、套筒、鍵等抗剪零件來承受橫向載荷。9⒋螺栓的排列應有合理的間距、邊距99二、螺栓組聯接受力分析9㈠受橫向載荷的螺栓組聯接⒈靠磨擦傳力⒉靠剪切傳力㈡受轉矩的螺栓組聯接⒈靠底板間磨擦傳力⒉靠螺桿受剪切傳力99㈢受軸向載荷的螺栓組聯接除上述三種螺栓組聯接外，還有如受翻轉力矩的螺栓組聯接等其它一些型式的螺栓組聯接。9第四節單個螺栓聯接的強度計算

對單個螺栓來說主要有兩類：一類為外載荷沿螺栓軸線方向，稱為軸向載荷；一類為外載荷垂直于螺栓軸線方向，稱為橫向載荷。一、受拉螺栓的強度計算

靜載荷作用下受拉螺栓常見的失效形式多為螺紋的塑性變形或斷裂。㈠松螺栓聯接的強度計算9㈡緊螺栓聯接的強度計算⒈只受預緊力作用的螺栓

螺紋部分的強度為⒉受預緊力和軸向靜工作拉力的螺栓聯接

由于螺栓和被聯接件都是彈性件，在受有預緊力的基礎上，因受到兩者彈性變形的相互制約。分析這一類問題除根據靜力平衡條件外，還要利用變形協調條件，才能求出各力之間的關系式。999螺栓工作時所受到的總拉力也可等于預緊力與一部分工作接力之和，即為保證獲得指定的剩余預緊力，聯接在擰緊時需要的預緊力可由下式計算出受拉螺栓螺紋部分的強度條件為9二、受剪螺栓聯接的強度計算螺栓桿與孔壁的擠壓強度條件為螺栓桿的抗剪強度條件為9三、螺紋聯接的材料和許用應力㈠螺紋緊固件的材料9㈡螺紋聯接的許用應力9第五節提高螺栓聯接強度的措施

一、避免附加彎曲應力

9二、改善螺紋牙上載荷分布不均現象

三、減小應力集中四、改進工藝措施9第六節軸—轂聯接

軸—轂聯接是指軸與輪狀零件的輪轂間的聯接，其作用是實現軸向固定或軸向導向移動。一、鍵聯接㈠鍵聯接的類型和應用⒈平鍵聯接9

導鍵和滑鍵都用于動聯接，即軸與輪轂間有相對軸向移動的聯接。9⒉半圓鍵聯接9⒊楔鍵聯接和切向鍵聯接99㈡鍵聯接的類型選擇和平鍵的強度驗算⒈鍵聯接的類型選擇⒉平鍵的尺寸選擇⒊平鍵聯接的強度驗算9如果驗算結果強度不夠時，可采用以下措施：⑴適當增加鍵和輪轂的長度，但鍵的長度一般不應超過2.5d。⑵可在同一軸轂聯接處相隔180度布置兩個平鍵。9二、花鍵聯接花鍵聯接由多個鍵齒構成，鍵齒沿軸和轂孔的周向均布。㈠花鍵聯接的類型、特點和應用花鍵聯接按齒形分為矩形花鍵、漸開線花鍵、三角花鍵。——矩形花鍵分輕載、中載、重載和補充四個尺寸系列。有外徑定心、內徑定心、齒側定心三種定心方式。——漸開線花鍵采用齒形定心和按與分度圓同心的圓柱面定心兩種定心方式。——三角花鍵只按齒側定心。999㈡花鍵聯接的強度校核花鍵的擠壓強度條件為99三、銷聯接、無鍵聯接⒈銷聯接——用來固定零件之間的相互位置，也可用于軸和輪轂或其它零件的聯接，并傳遞不大的載荷，有時還可用來作安全裝置中的過載剪斷元件。999⒉成形聯接——利用非圓剖面軸與輪轂上相應的孔構成的聯接。9⒊彈性環聯接——利用錐面互相貼合的內、外鋼環作為中間體，擠壓在軸與轂之間。9四、過盈配合聯接

利用零件間的裝配過盈形成的緊聯接。9優點：結構簡單，對中性好，對軸削弱少，在沖擊振動載荷下工作可靠。9圓柱面過盈聯接的裝配方法有壓入法和溫差法。圓錐面過盈聯接是利用被包容件的軸向位移壓緊包容件的裝配方法。9液壓裝拆法使過盈聯接能多次裝拆。9第七節鉚接、焊接、膠接

一、鉚接1)鉚接是一種早就使用的簡單的機械聯接。2)鉚接的類型是多種多樣的，而且都已標準化。3)根據工作要求的不同，可分為：強固鉚縫、強密鉚縫、緊密鉚縫。4)鉚接且有工藝設備簡單、抗震、耐沖擊和牢固可靠等特點，但結構一般較笨重。999二、焊接機械制造業中常用的方法有屬于熔融焊的氣焊和電焊。電焊又分為電弧焊和接觸焊兩大類。9三、膠接

利用膠粘劑在一定條件下把預制的元件聯接在一起，并且有一定的聯