第5章 螺纹联接和螺旋传动讲解.ppt

* 内循环 螺旋 在螺旋和螺母之间设有封闭的循环滚道，其间充以滚珠，这样就使螺旋面的滑动摩擦成为滚动摩擦。 外循环 四、 滚动螺旋简介 滑动摩擦 滚动摩擦 组成：螺杆、螺母、滚珠 返回通道 类型：外循环、内循环 返回通道 返回通道 不离开螺旋表面，每圈有一个反向器 反向器（返回通道） * * 优点：1)摩擦损失小、效率在90%以上； 缺点：1)结构复杂、制造困难； 应用实例：飞机机翼和起落架的控制、水闸的升降、 数控机床、机器人。 2)磨损很小，传动精度高； 3)不自锁，可实现直线 旋转运动转换； 2)有些机构为防止逆转需要另加自锁机构。 * * * 潘存云教授研制 潘存云教授研制 受载 变形 特别注意，轴向载荷： F2≠ F0+F 加预紧力后→螺栓受拉伸长λb →被联接件受压缩短λm 加载 F 后: 螺栓总伸长量增加为: 总拉力为： 被联接件压缩量减少为： 残余预紧力减少为： F1 很显然: F1F0 被联接件放松了 ?λ+λb λm - ?λ 潘存云教授研制 松弛 状态 预紧 状态 λb F0 F0 λm F F F0 F0 F F F F F2 F2 F2=F+F1 ?λ F1 F1 ?λ * * 潘存云教授研制 潘存云教授研制 λb ?λ 联接件变形 力 螺栓变形 力 ?Fb ?Fm 螺栓变形 力 F2 F1 F F0 F0 λm F0 λb λm arctgCb arctgCm * * 潘存云教授研制 力 螺栓变形 arctgCb ----相对刚度系数 F= ?Fb +?Fm =(Cb +Cm ) ?λ Cb +Cm Cb F2 = F0 +F Cb +Cm Cb F1 = F0 –F 1- F1= F0- ? F = F0 - Cm ?λ F2= F0 +? Fb = F0 +Cb ?λ Cb +Cm F ?λ= F F2 ?Fb F0 ?λ 代入得： 表5-4 螺栓的相对刚度系数 垫片类型 金属垫片或无垫片 皮革 铜皮石棉 橡胶 0.2~0.3 0.7 0.8 0.9 Cb +Cm Cb ?Fm F1 * * 静强度条件： 重要场合的螺栓联接，还应进行疲劳强度校核。 设计公式： 当工作拉力在0~F之间变化时， 螺栓所受总拉力在F0 ~ F2之间变化。 F2 F0 θm θb F 若不考虑摩擦力矩的影响，有： * * D I ∵ σmin =const , 应力工作点M落在ODG I区域内， 依据疲劳强度理论有： 其中 σ-1tc ----螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限。 疲劳极限 σ-1 σ-1tc 10 160~220 120~ 150 Q215 170~220 120~160 35 220~300 170~220 45 250~340 190~250 40Cr 320~440 240~340 材 料 ψσ ----材料特性系数 碳素钢： ψσ =0.1~0.2 合金钢： ψσ =0.3~0.3 σminM σ-1e σ-1 σa σm O C A σS G M M’3 Kσ ----综合影响系数 S ----安全系数 见下页 * * 潘存云教授研制 表5-11 螺栓联接的安全系数S 碳素钢 5~4 4~2.5 2.5~2 碳素钢 12.5~8.5 8.5 8.5~12.5 M6~M16 M16~M30 M30~M60 M16~M16 M16 ~M30 M30~M60 不控制预紧力的计算 控制预紧力的计算 受载类型 静载荷 变载荷 松螺栓联接 1.2~1.7 合金钢 5.7~5 5~3.4 3.4~3 合金钢 10~6.8 6.8 6.8~10 1.2~ 1.5