第四章螺纹连接与螺旋传动.pptx

4.1 4.1 螺纹螺纹4.2 4.2 螺纹连接的主要类型和使用螺纹连接的主要类型和使用4.3 4.3 螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算4.4 4.4 螺旋传动螺旋传动圆圆圆圆锥锥锥锥管管管管圆圆圆圆柱柱柱柱管管管管普普普普通通通通连连连连接接接接螺螺螺螺纹纹纹纹4.1.1、螺纹的分类、特点和应用、螺纹的分类、特点和应用矩矩形形梯梯形形锯锯齿齿形形三三角角形形粗牙、细牙粗牙、细牙牙牙 型型 图图类类 型型类类 型型牙牙 型型 图图4.1螺纹螺纹1.按牙型分类：三角形按牙型分类：三角形、梯形、锯齿形、矩形。、梯形、锯齿形、矩形。传传 动动 螺螺 纹纹三角形螺纹三角形螺纹（普通公制、圆柱管、（普通公制、圆柱管、圆锥管螺纹）圆锥管螺纹）用于连接。用于连接。梯形、矩形和锯齿形螺纹用于传动梯形、矩形和锯齿形螺纹用于传动.2.按旋向分类：左旋、右旋。按旋向分类：左旋、右旋。左旋（单线）左旋（单线）右旋（双线）右旋（双线）用右手定则用右手定则用右手定则用右手定则判断螺纹旋向判断螺纹旋向判断螺纹旋向判断螺纹旋向PL3.3.按线数分类：单线、多线。按线数分类：单线、多线。多多 线线 螺螺 纹纹单单 线线 螺螺 纹纹LL4.1.2螺纹的主要参数螺纹的主要参数 1.大径（大径（D、d）国标规定：国标规定：大径为螺纹的公称直径。大径为螺纹的公称直径。2.小径（小径（D1、d1）3.中径（中径（D2、d2）d2(d+d1)/2中径是确定螺纹配合性质中径是确定螺纹配合性质（松紧）（松紧）的直径。的直径。4.螺距螺距(P)：相邻两牙在中径线上对相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。应两点间的轴向距离。5.导程导程L和螺纹线数和螺纹线数n（1）线数）线数n：螺纹的螺旋线数目（条数）。：螺纹的螺旋线数目（条数）。传动螺纹要求传动效率高，可用双线或三线传动螺纹要求传动效率高，可用双线或三线螺纹。为了便于制造，一般螺纹。为了便于制造，一般n4。（2）导程）导程L：同一条螺旋线上，相邻两牙在：同一条螺旋线上，相邻两牙在 中径线上对应两点间的轴向距离。中径线上对应两点间的轴向距离。L=n p (4-1)连接螺纹要求自锁性好，多用单线螺纹。连接螺纹要求自锁性好，多用单线螺纹。6.6.升角升角：在中径圆柱上螺旋线的切线在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直螺纹轴线的平面的夹角。与垂直螺纹轴线的平面的夹角。7.7.牙形角牙形角：在轴向剖面内，螺纹牙型在轴向剖面内，螺纹牙型两侧面的夹角。两侧面的夹角。8.8.牙侧角牙侧角：在轴向剖面内，螺纹牙侧在轴向剖面内，螺纹牙侧一边与螺纹轴线垂线之间的夹角。一边与螺纹轴线垂线之间的夹角。（4-2）4.1.34.1.3螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的受力分析、效率和自锁1.1.矩形螺纹（矩形螺纹（=0=0）（1）螺母在）螺母在Ft作用下，作用下，沿与载荷沿与载荷F相反的方向相反的方向匀速运动：匀速运动：螺母在螺母在Ft作用下，沿作用下，沿与载荷与载荷F相反的方向相反的方向匀速运动时：匀速运动时：水平推力与轴向载水平推力与轴向载荷之关系：荷之关系：FFfFtNRvR（4-3）图图4-3(a)F F（4-4）总（全）反力总（全）反力R与法向反力与法向反力N之夹角之夹角称为摩擦角。称为摩擦角。水平推力对螺纹轴心线的力矩：水平推力对螺纹轴心线的力矩：（2）螺母在螺母在Ft作用下，沿与作用下，沿与 载荷载荷F相同的方相同的方 向匀速运动：向匀速运动：FFfFtNvRR图图4-3(c)(4-5)（3）自锁条件：）自锁条件：时时Ft为负值。为负值。即即 要要 使螺母下滑，使螺母下滑，必须必须 反向推螺母，反向推螺母，否则否则F再大螺母也再大螺母也不会下滑，称为自不会下滑，称为自锁。锁。自锁条件为：自锁条件为：（4-6）（4）效率：）效率：螺母上升时，螺母绕行一圈，螺母上升时，螺母绕行一圈，所需输入功为：所需输入功为：有效功为：有效功为：矩形螺旋副效率为：矩形螺旋副效率为：（4-7）2.牙形角不为零的螺纹（牙形角不为零的螺纹（0）0 螺旋副的相对转动，螺旋副的相对转动，可以看成是楔形斜面的滑可以看成是楔形斜面的滑动（如图：动（如图：4-4b所示）。所示）。可推得：可推得：图图4-4（b）（1）螺母匀速上升时：）螺母匀速上升时：Ft=Ftan(+v)(4-8)图图4-4（a）（2）水平推力力矩：）水平推力力矩：T=Ftan(+v)d2/2 (4-9)（3）自锁条件：）自锁条件：v (4-10)（4）传动效率：）传动效率：（4-11）v为当量摩擦角为当量摩擦角,v=arctan fv。fv为当量摩擦系数，为当量摩擦系数，fv=f/cos，为牙侧角。为牙侧角。讨论：讨论：1.v=arctan（f/cos），），COSv自锁性自锁性效率效率 。连接多用三角形螺纹连接多用三角形螺纹=30,传动多用梯形传动多用梯形螺纹螺纹=15。矩形螺纹。矩形螺纹=0，传动效率最，传动效率最高，但自锁性最差，对中性也差。高，但自锁性最差，对中性也差。2.2.提高提高的途径：的途径：n n用较大的螺旋升角用较大的螺旋升角（例：用较大的螺距或多线螺纹）（例：用较大的螺距或多线螺纹）,n n较小的较小的（例：用梯形或矩形螺代三角形螺纹）（例：用梯形或矩形螺代三角形螺纹）,n n减小减小f f（例：加润滑油或改换（例：加润滑油或改换f f较小的材料）较小的材料）。4.2 螺纹连接的主要类型和使用螺纹连接的主要类型和使用4.2.1螺纹连接的主要类型螺纹连接的主要类型图图4-6螺螺 栓栓 连连 接接铰制孔铰制孔用螺栓用螺栓连接连接普通普通螺栓螺栓连接连接图图4-6螺纹连接的主要类型共四种螺纹连接的主要类型共四种紧定螺紧定螺钉连接钉连接螺钉连接螺钉连接双头螺双头螺柱连接柱连接4.2.2螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松1.螺纹连接的预紧：螺纹连接的预紧：（1）预紧：）预紧：承受工作载荷承受工作载荷 之前的拧紧。预紧后螺栓之前的拧紧。预紧后螺栓 受拉力作用，如右图所示。受拉力作用，如右图所示。（2）拧紧力矩：）拧紧力矩：对对M1068的粗牙螺纹，无润滑时：的粗牙螺纹，无润滑时：T0.2Fd (4-12)F为预紧力（为预紧力（N）;d为螺纹大径。为螺纹大径。指针式扭力扳手三维动画指针式扭力扳手三维动画N701.flc预置式定力扳手三维动画预置式定力扳手三维动画N702.flc2.螺纹连接的防松螺纹连接的防松（1）防松的原因：）防松的原因：静载荷和恒温条件下，静载荷和恒温条件下，M1068的粗牙螺纹连的粗牙螺纹连接接 螺螺 纹升纹升 角角 =1.53,螺旋副当量摩擦角螺旋副当量摩擦角 v=9.8满足自锁条件满足自锁条件v，自锁可靠不会，自锁可靠不会松动。松动。在温度变化或冲击振动条件下，在温度变化或冲击振动条件下，预紧力瞬时预紧力瞬时消失或消失，使连接失去自锁性能。消失或消失，使连接失去自锁性能。故必须故必须采取防松措施。采取防松措施。（2）常见防松方法：）常见防松方法：P41表表4-2摩擦力防松摩擦力防松机械防松机械防松 开口开口销与销与槽型槽型螺母螺母圆螺圆螺母与母与止动止动垫垫单耳单耳止动止动垫圈垫圈 其他防松其他防松 冲点冲点防松防松 涂粘涂粘 结剂结剂防松防松 端铆端铆防松防松小结小结4.14.1螺纹螺纹1.1.螺纹的分类、特点和应用螺纹的分类、特点和应用2.2.螺纹的主要参数螺纹的主要参数3.3.螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的受力分析、效率和自锁(1)(1)平衡状态下平衡状态下FtFt与与F F之关系之关系(2)T(2)T和和的计算的计算(3)(3)自锁条件自锁条件4.2 4.2 螺纹连接的主要类型和使用螺纹连接的主要类型和使用1.螺纹连接的主要类型和应用场合螺纹连接的主要类型和应用场合2.螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松重点重点:螺纹连接的类型选择、螺旋传动的螺纹连接的类型选择、螺旋传动的自锁条件和效率计算。自锁条件和效率计算。作业作业P54:4 2；4 3（1）题题4-2有关数据：有关数据：M20:P=2.5 d2=18.376;M201.5:P=1.5 d2=19.026.题题4-3应先算出应先算出v和和再计算再计算。4.34.3螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算4.3.1普通螺栓连接的强度计算普通螺栓连接的强度计算1.松螺栓连接的强度计算松螺栓连接的强度计算（1）松螺栓连接：）松螺栓连接：装配时螺母不拧紧，除重装配时螺母不拧紧，除重 力外承受工作载荷前螺栓不受力。力外承受工作载荷前螺栓不受力。例：起重吊钩与支架的螺栓连接。例：起重吊钩与支架的螺栓连接。起重机吊钩三维动画起重机吊钩三维动画N901.flc（2）强度条件：）强度条件：（4-13）d1为螺纹小径（为螺纹小径（mm）;F为螺栓承受的轴向工作载荷为螺栓承受的轴向工作载荷（N）;为螺栓的拉为螺栓的拉 应力（应力（N/mm2）;为螺栓连接的许用拉应力（为螺栓连接的许用拉应力（N/mm2），），值查表值查表4-3、4-4。2.紧螺栓连接的强度计算紧螺栓连接的强度计算（1）只受预紧力作用的螺栓：）只受预紧力作用的螺栓：（4-14）F为螺栓承受的预紧力（为螺栓承受的预紧力（N），其余各参数），其余各参数同公式同公式4-13。除了预紧力使螺栓产生拉应力外，拧紧螺母除了预紧力使螺栓产生拉应力外，拧紧螺母 时，螺栓还发生扭转变形产生剪切应力。时，螺栓还发生扭转变形产生剪切应力。对于受拉、扭复合作用的钢制螺栓，由力学对于受拉、扭复合作用的钢制螺栓，由力学第四强度理论，当量拉应力为：第四强度理论，当量拉应力为：ca1.3故有系数故有系数1.3。只承受预紧力作用的紧螺栓连接只承受预紧力作用的紧螺栓连接三维动画三维动画N902.flc横向承载能力计算：横向承载能力计算：承受横向载荷时，由预紧力产生的结合面间承受横向载荷时，由预紧力产生的结合面间的摩擦力抵抗横向载荷的摩擦力抵抗横向载荷R，阻止相对滑动。，阻止相对滑动。承载条件为：承载条件为：f为摩擦系数，为摩擦系数，z为螺栓个数，为螺栓个数，m为结合面数，为结合面数，C为连结的可靠性系数，通常为连结的可靠性系数，通常C=1.11.3。（2）受预紧力和轴向静工作拉力的螺栓连接）受预紧力和轴向静工作拉力的螺栓连接螺栓拧紧后再承受轴向工作拉力螺栓拧紧后再承受轴向工作拉力F。如图如图4-10所示气缸盖连接螺栓的受力情况。所示气缸盖连接螺栓的受力情况。工总工总受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接三维动画三维动画N903.flc加工作载荷加工作载荷F F时，螺栓再次被拉长，但被连时，螺栓再次被拉长，但被连接件放松，轴向预紧力由接件放松，轴向预紧力由FF降至降至F F。（a）（b）（c）为保证连接紧密和螺旋副自锁可靠，剩余预紧力（预紧力降低后为保证连接紧密和螺旋副自锁可靠，剩余预紧力（预紧力降低后的保留值）必须保证一定的数值。的保留值）必须保证一定的数值。剩余预紧力与工作载荷的关系剩余预紧力与工作载荷的关系 静载：静载：F=(0.20.6)F；动载：动载：F=(0.61.0)F；紧密压力容器：紧密压力容器：F=(1.51.8)F。预紧力与剩余预紧力的关系预紧力与剩余预紧力的关系F=F+(1-KC)F (4-16)式中：式中：KC称为相对刚度系数，称为相对刚度系数，其大小与连其大小与连接的材料、结构型式、尺寸大小、载荷作用接的材料、结构型式、尺寸大小、载荷作用方式有关。方式有关。c1为螺栓刚度，为螺栓刚度，c2为被连接件的刚度。为被连接件的刚度。对钢制被连接件：对钢制被连接件：金属垫金属垫KC=0.20.3；橡胶垫；橡胶垫KC=0.9。铜皮石棉垫铜皮石棉垫 KC=0.8；皮革垫；皮革垫KC=0.7；总拉力总拉力F0与预紧力与预紧力F的关系的关系 F0=F+KCF (4-15)总拉力并不等于预紧力总拉力并不等于预紧力F与工作拉力与工作拉力F之和，之和，这是因为加工作拉力这是因为加工作拉力F后预紧力后预紧力F降低了。降低了。强度公式：强度公式：或或（4-17）受轴向工作载荷的紧螺栓连接设计步骤受轴向工作载荷的紧螺栓连接设计步骤 .求单个螺栓的工作拉力求单个螺栓的工作拉力F F；.确定剩余预紧力确定剩余预紧力F F和预紧力和预紧力FF；.计算螺栓总拉力计算螺栓总拉力F F0 0；(式式4-15)4-15).计算螺栓最小直径计算螺栓最小直径d d1 1查标准确定公称查标准确定公称 直径直径d d。(式式4-17)4-17)4.3.2.铰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 1.挤压强度条件：挤压强度条件：（4-18）2.抗剪强度条件：抗剪强度条件：（4-19）P、分别为许用分别为许用挤压应力挤压应力 和和 许用剪切许用剪切应力（应力（MPa），查表），查表4-3、4-4。4.44.4螺旋传动螺旋传动功用：功用：将主动件的旋转运动，转变为从动将主动件的旋转运动，转变为从动件的轴向直线运动。件的轴向直线运动。按摩擦性质分类：按摩擦性质分类：滑动螺旋传动：滑动螺旋传动：螺旋副之间为滑动摩擦。螺旋副之间为滑动摩擦。滚动螺旋传动：滚动螺旋传动：螺旋副之间为滚动摩擦。螺旋副之间为滚动摩擦。1.1.螺旋传动机构的类型螺旋传动机构的类型n n（1 1）传力螺旋：）传力螺旋：以传递动力为主，以传递动力为主，要求以较小的转矩，要求以较小的转矩，产生较大的轴向力，要求有自锁性，运产生较大的轴向力，要求有自锁性，运动速度较低，常作间歇运动。动速度较低，常作间歇运动。n n例：例：螺旋千斤顶、螺旋压力机的螺旋等。螺旋千斤顶、螺旋压力机的螺旋等。螺旋千斤顶三维动画螺旋千斤顶三维动画N504.flc（2）传导螺旋）传导螺旋 以传递运动为主，要求有较高的传动精度。以传递运动为主，要求有较高的传动精度。一般连续工作，工作速度较高。一般连续工作，工作速度较高。车床进车床进给机构给机构的螺旋的螺旋 （3 3）调整螺旋：）调整螺旋：用来调整、用来调整、固定零件间固定零件间的相对位置。不经常转动，的相对位置。不经常转动，一般空载下一般空载下调整。调整。台钳调台钳调整螺旋整螺旋镗刀微镗刀微调螺旋调螺旋2.滑动螺旋传动的设计计算滑动螺旋传动的设计计算（1）耐磨性计算）耐磨性计算压强条件：压强条件：设：螺杆轴向载荷为设：螺杆轴向载荷为F，螺纹中径为，螺纹中径为d2其耐磨其耐磨性条件为：性条件为：h为螺纹的工作高度（为螺纹的工作高度（mm）;*矩形、梯形矩形、梯形h=0.5P；锯齿形；锯齿形h=0.75P。Z为螺纹旋合圈数，为螺纹旋合圈数，Z=H/P。H为螺母高为螺母高度，一般度，一般Z1012。pp许用压强（许用压强（N/mmN/mm2 2），查表），查表4-64-6。设计公式：设计公式：令令=H/d2、Z=H/P代入耐磨性条件可得：代入耐磨性条件可得：（mm）(4-20)为螺母高度系数，整体螺母为螺母高度系数，整体螺母=1.52.5,剖分式螺母或受载较大的螺母剖分式螺母或受载较大的螺母=2.53.5，对传动精度较高、载荷较大、对传动精度较高、载荷较大、要求寿命较要求寿命较长时取长时取=4。（2）螺纹牙的强度计算）螺纹牙的强度计算抗剪强度条件抗剪强度条件（N/mm2）(4-21)通常螺母材料的强度低于螺杆，故只须计算通常螺母材料的强度低于螺杆，故只须计算螺母牙的强度。螺母牙的强度。如图如图*4-13所示：螺母牙展开后，所示：螺母牙展开后，可看作宽可看作宽度为度为d的悬臂梁，载荷的悬臂梁，载荷F/Z均匀作用在中径均匀作用在中径圆周上，牙根部圆周上，牙根部CC受弯曲和剪切作用。受弯曲和剪切作用。弯曲强度条件弯曲强度条件（4-22）F为轴向载荷（为轴向载荷（N）；）；h为螺纹工作高度；为螺纹工作高度；d为螺纹大径（为螺纹大径（mm）；）；z为螺纹工作圈数。为螺纹工作圈数。b为螺纹根部宽度（为螺纹根部宽度（mm），对矩形螺纹），对矩形螺纹b=0.5P，锯齿形螺纹，锯齿形螺纹b=0.74P，梯形螺纹，梯形螺纹 b=0.65P。、b分别为许用剪切和弯曲应力分别为许用剪切和弯曲应力（N/mm2），查表），查表4-7。（3 3）螺杆强度的计算）螺杆强度的计算 螺杆工作时受拉力（或压力）和转矩螺杆工作时受拉力（或压力）和转矩T作用。作用。根据第四强度理论可求出危险截面的强度条根据第四强度理论可求出危险截面的强度条件：件：（4-23）为许用应力（为许用应力（N/mm2），查表），查表4-74-7；T T为转矩（为转矩（N/mm2）。）。（4 4 4 4）螺杆稳定性计算）螺杆稳定性计算）螺杆稳定性计算）螺杆稳定性计算 对于长径比大的受压螺杆，承受轴向力较大时，对于长径比大的受压螺杆，承受轴向力较大时，对于长径比大的受压螺杆，承受轴向力较大时，对于长径比大的受压螺杆，承受轴向力较大时，螺杆会因失稳而破坏，故需进行稳定性验算。螺杆会因失稳而破坏，故需进行稳定性验算。螺杆会因失稳而破坏，故需进行稳定性验算。螺杆会因失稳而破坏，故需进行稳定性验算。F FC C/F2.54 (4-24)/F2.54 (4-24)F FC C为螺杆的临界压应力，其值可查阅有关手册。为螺杆的临界压应力，其值可查阅有关手册。为螺杆的临界压应力，其值可查阅有关手册。为螺杆的临界压应力，其值可查阅有关手册。（5 5 5 5）自锁性验算）自锁性验算）自锁性验算）自锁性验算 对于要求自锁的螺旋传动，应根据式（对于要求自锁的螺旋传动，应根据式（对于要求自锁的螺旋传动，应根据式（对于要求自锁的螺旋传动，应根据式（4-104-104-104-10）验）验）验）验算其自锁性。算其自锁性。算其自锁性。算其自锁性。3.3.滚动螺旋传动滚动螺旋传动（1 1）滚珠丝杠副的结构、使用及主要参数）滚珠丝杠副的结构、使用及主要参数 滚珠丝杠副的组成及特点滚珠丝杠副的组成及特点摩擦阻力小、传摩擦阻力小、传动效率高、轴向动效率高、轴向刚度大、运转平刚度大、运转平稳、传动精度高。稳、传动精度高。具有传动可逆性。具有传动可逆性。丝杠丝杠丝杠丝杠1 1螺母螺母螺母螺母3 3反向器反向器反向器反向器2 2滚珠滚珠滚珠滚珠4 4特点：特点：滚珠丝杠副的典型结构类型滚珠丝杠副的典型结构类型内循环内循环式滚珠式滚珠丝杠副丝杠副按滚珠的循环方式分类：内循环、外循环。按滚珠的循环方式分类：内循环、外循环。单圆弧型单圆弧型单圆弧型单圆弧型双圆弧型双圆弧型双圆弧型双圆弧型单圆弧型：滚道由一段圆弧组成，滚道加工容易，单圆弧型：滚道由一段圆弧组成，滚道加工容易，单圆弧型：滚道由一段圆弧组成，滚道加工容易，单圆弧型：滚道由一段圆弧组成，滚道加工容易，精度高，但润滑效果差，接触角精度高，但润滑效果差，接触角精度高，但润滑效果差，接触角精度高，但润滑效果差，接触角随初始间隙和随初始间隙和随初始间隙和随初始间隙和轴向力大小变化，其传动效率、承载能力和轴向轴向力大小变化，其传动效率、承载能力和轴向轴向力大小变化，其传动效率、承载能力和轴向轴向力大小变化，其传动效率、承载能力和轴向刚度均不够稳定。刚度均不够稳定。刚度均不够稳定。刚度均不够稳定。双圆弧型：滚道由两段圆弧组成，能保持一定的双圆弧型：滚道由两段圆弧组成，能保持一定的双圆弧型：滚道由两段圆弧组成，能保持一定的双圆弧型：滚道由两段圆弧组成，能保持一定的接触角接触角接触角接触角，润滑效果好，但加工和检验麻烦。，润滑效果好，但加工和检验麻烦。，润滑效果好，但加工和检验麻烦。，润滑效果好，但加工和检验麻烦。接触角接触角接触角接触角：滚道型面在滚珠接触点的法线与丝杠：滚道型面在滚珠接触点的法线与丝杠：滚道型面在滚珠接触点的法线与丝杠：滚道型面在滚珠接触点的法线与丝杠横断面的夹角，一般取横断面的夹角，一般取横断面的夹角，一般取横断面的夹角，一般取=45=45=45=45。按滚道形面形状分类：单圆弧型、双圆弧型。按滚道形面形状分类：单圆弧型、双圆弧型。按滚道形面形状分类：单圆弧型、双圆弧型。按滚道形面形状分类：单圆弧型、双圆弧型。公称直径公称直径d0：指滚珠与螺纹滚道在理论接：指滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠中心的圆柱直径。触角状态时包络滚珠中心的圆柱直径。公称直径是用于设计的特征尺寸，无公差。公称直径是用于设计的特征尺寸，无公差。系列尺寸：系列尺寸：6，8 125，160，200。基本（公称）导程基本（公称）导程l0：丝杠相对螺母转一：丝杠相对螺母转一周时螺母基准点的轴向位移。周时螺母基准点的轴向位移。基本导程是导程特征尺寸，无公差。基本导程是导程特征尺寸，无公差。系列尺寸：系列尺寸：1，2，25，32，40。滚珠丝杠副的主要尺寸参数滚珠丝杠副的主要尺寸参数行程行程 l：丝杠相对于螺母转过某一任意角：丝杠相对于螺母转过某一任意角度时螺母基准点的轴向位移。度时螺母基准点的轴向位移。滚珠直径滚珠直径db：一般取：一般取db0.6 l0。螺杆大径螺杆大径d、小径、小径d1,螺母螺纹大径螺母螺纹大径D和小和小径径D1；等。；等。滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧方法滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧方法(a)(a)单螺母式单螺母式变位导程预紧（变导程螺母法）：变位导程预紧（变导程螺母法）：将螺母的一个导程变位（将螺母的一个导程变位（ll0 0）,使两列滚珠使两列滚珠产生轴向错位而实现预紧。产生轴向错位而实现预紧。增大滚珠直径法预紧：增大滚珠直径法预紧：采用滚珠直径与滚道直径相等或略微大几个采用滚珠直径与滚道直径相等或略微大几个微米，实现无间隙或预紧的目的。微米，实现无间隙或预紧的目的。（b b）双螺母式预紧（螺旋副有两个螺母）双螺母式预紧（螺旋副有两个螺母）总的调整方法是安装时设法改变两个螺母的总的调整方法是安装时设法改变两个螺母的相对轴向距离，使各自的滚珠紧靠到滚道的相对轴向距离，使各自的滚珠紧靠到滚道的不同侧面上，从而消除滚珠丝杠副的轴向间不同侧面上，从而消除滚珠丝杠副的轴向间隙。隙。根据结构可分为齿差预紧式、垫片预紧式、根据结构可分为齿差预紧式、垫片预紧式、螺旋预紧式三种。螺旋预紧式三种。滚珠丝杠副的精度等级和标注方法滚珠丝杠副的精度等级和标注方法n n滚珠丝杠副的精度等级滚珠丝杠副的精度等级:目前采用的部标目前采用的部标JB 3162.2-91 等效等效 国国 际标际标准准ISO 3408-3-1992，将滚珠丝杠的精度等，将滚珠丝杠的精度等级分为级分为1，2，3，4，5，7，10 共七个等共七个等级，级，各级精度依次递减各级精度依次递减 T1 级最高，级最高，T10 级级 最低。最低。n n一般精度要求时用一般精度要求时用T4、T5级，较高精度要级，较高精度要求时采用求时采用T3级，级，T7T10级用在精度要求不级用在精度要求不高而要求传动效率高的场合。高而要求传动效率高的场合。滚珠丝杠副的标注方法滚珠丝杠副的标注方法滚珠丝杠副根据其结构、规格、精度和螺纹滚珠丝杠副根据其结构、规格、精度和螺纹旋向等特征，用汉语拼音字母、数字和文字旋向等特征，用汉语拼音字母、数字和文字按下列格式进行标注：按下列格式进行标注：(2)滚珠丝杠副设计、选用方法和步骤：滚珠丝杠副设计、选用方法和步骤：n n滚珠丝杠副设计、选用方法和步骤与滚动滚珠丝杠副设计、选用方法和步骤与滚动轴承的选用、校核较为类似，故留给同学轴承的选用、校核较为类似，故留给同学学完滚动轴承部分后自学。学完滚动轴承部分后自学。4.3 螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算（2 2）紧螺纹连接的强度计算）紧螺纹连接的强度计算）紧螺纹连接的强度计算）紧螺纹连接的强度计算 1.普通螺栓连接强度计算普通螺栓连接强度计算小结小结 （1 1）松螺栓连接的强度计算）松螺栓连接的强度计算）松螺栓连接的强度计算）松螺栓连接的强度计算（4-13）只受预紧力的紧螺栓连接只受预紧力的紧螺栓连接只受预紧力的紧螺栓连接只受预紧力的紧螺栓连接（4-14）受预紧力和轴向静工作拉力的螺栓连接受预紧力和轴向静工作拉力的螺栓连接（4-17）F0=F+KCF （4-15）2.2.铰制孔用螺栓连接强度计算铰制孔用螺栓连接强度计算（1）挤压强度条件）挤压强度条件（2）抗剪强度条件）抗剪强度条件（4-18）（4-19）4.44.4螺旋传动螺旋传动1.螺旋传动机构的类型螺旋传动机构的类型传力螺旋传力螺旋、传导螺旋、传导螺旋、调整螺旋。、调整螺旋。2.滑动螺旋传动的设计计算滑动螺旋传动的设计计算 （1）耐磨性计算）耐磨性计算(4-20)（2 2）螺纹牙的强度计算）螺纹牙的强度计算抗剪强度条件抗剪强度条件弯曲强度条件弯曲强度条件(4-21)（4-22）（3 3）螺杆强度的计算）螺杆强度的计算（4-23）（4）螺杆稳定性计算）螺杆稳定性计算FC/F2.54 (4-24)(5)自锁性验算自锁性验算 v (4-10)3.3.滚动螺旋传动滚动螺旋传动（1 1 1 1）滚珠丝杠副的结构、使用及主要参数）滚珠丝杠副的结构、使用及主要参数）滚珠丝杠副的结构、使用及主要参数）滚珠丝杠副的结构、使用及主要参数滚珠丝杠副的组成及特点滚珠丝杠副的组成及特点滚珠丝杠副的组成及特点滚珠丝杠副的组成及特点滚珠丝杠副的典型结构类型滚珠丝杠副的典型结构类型滚珠丝杠副的典型结构类型滚珠丝杠副的典型结构类型滚珠丝杠副的主要尺寸参数滚珠丝杠副的主要尺寸参数滚珠丝杠副的主要尺寸参数滚珠丝杠副的主要尺寸参数滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧方法滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧方法滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧方法滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧方法滚珠丝杠副的精度等级和标注方法滚珠丝杠副的精度等级和标注方法滚珠丝杠副的精度等级和标注方法滚珠丝杠副的精度等级和标注方法（2 2 2 2）滚珠丝杠副设计选用的方法和步骤（略）滚珠丝杠副设计选用的方法和步骤（略）滚珠丝杠副设计选用的方法和步骤（略）滚珠丝杠副设计选用的方法和步骤（略）重点：螺纹连接的强度计算。重点：螺纹连接的强度计算。作业作业P54:4-4题题4-4（取（取d1=8.376mm，S=1.2,C=1.1）横向载荷：横向载荷：R，可靠性系数：，可靠性系数：C=1.1解题思路：解题思路：P45公式公式4-14：摩擦力：摩擦力：F为螺栓的预紧力，为螺栓的预紧力，f为摩擦系数，为摩擦系数，z为螺栓为螺栓的个数，的个数，m为被连结件结合面的对数。为被连结件结合面的对数。连接允许传递的静载荷：连接允许传递的静载荷：属于只受预紧力的紧螺栓连接，属于只受预紧力的紧螺栓连接，4-4解：解：（1）（2）（3）