第十章：连接连接：连接是连接件与被连接件的组合。被连接件：泛指各类非标零件。连接件：又称紧固件。螺栓、螺母、销、铆钉等。大部分为标准件。其它连接方式：利用分子结合力组成的焊接和粘接等。连接与运动副的区别：运动副——两个构件的可动连接本章的连接→指固定连接形式。各零件之间不能产生相对运动。例：轴与轴上零件、连杆、箱体与箱盖等。连接的类型：可拆连接：允许多次装拆，不影响使用性能。螺纹、键等连接。不可拆连接：必须损坏连接件或被连接件才能拆开。焊接、铆接、胶粘接等。本章研究可拆卸的固定连接。10.1螺纹的形成及主要参数一.螺旋线的形成及类型一条倾斜直线或直角三角形绕在圆柱面上，就形成了螺旋线，其导程是定值。二.螺纹的形成选择一定形状的平面（如三角形、梯形、锯齿形等），沿螺旋线运动，运动时保持图形通过圆柱体轴线。螺纹线的形成三.螺纹的分类1.按平面形状分（螺纹牙形）：三角形、梯形、锯齿形（30、300）、矩形。2.按螺旋线数分：单线、多线（一般≤4）不同线数的右旋螺纹3.按旋向分：左旋、右旋。一般为右旋。刀杆上的连接螺纹为左旋。4.按母体为轴或孔分：内螺纹、外螺纹。内外螺纹旋合组成螺旋副或螺纹副。5.按功能分：连接、传动。丝杠螺母的传动方式（梯形螺纹）。6.按母体形状：圆柱、圆锥螺纹。一般为圆柱。圆锥螺纹有：管螺纹、锥管螺纹螺纹的主要参数（以圆柱螺纹为例）：1.大径d（D）:外螺纹的牙顶（内螺纹的牙底）圆柱直径。——公称直径。2.小径d1（D1）:外螺纹的牙底（内螺纹的牙顶）圆柱直径。——强度计算用直径。3.中径d2(D2):螺纹牙厚与牙间相等处的圆柱直径。—几何计算，受力分析尺寸。4.螺距P:螺纹两相邻牙在中径线上对应两点间的轴向距离。5.导程S:同一条螺旋线沿中径圆柱而旋转一周，上升的距离。同一条螺旋线上的两相邻牙在中径线对应两点的轴向距离。设螺纹线数为n，则S=nP6.升角ψ——中径圆柱面上的螺旋线的切线与横截面之间的夹角，相当于将中径圆柱面展开，构成的三角形的倾斜角ψtanψ=S/πd2=nP/πd27.牙形角α——螺纹轴向剖面内，螺纹牙形相邻两侧间的夹角。牙侧角β——螺纹轴向剖面内，螺纹牙形侧边与螺纹横截面间的夹角。对于三角形，梯形螺纹，β=α/2。8.螺纹接触高度h——两个相互配合的螺纹的牙型上，牙侧重合部分在垂直于螺纹轴向方向上的距离螺纹的测量：1）螺纹套规（主要测量螺纹中径）螺纹环规（过端和至端），检查螺柱螺纹塞规（过端和至端），检查螺孔2）螺纹三针测量法是一种测量螺纹中径的方法.量针直径的确定：PMD=β2cos21Pβd=M−D(1+)+ctg2βsin22量针,直径D2千分尺10.2螺旋副的受力分析、效率和自锁一.矩形螺纹（β=0）T问题的描述与等效：已知，一个螺旋副（螺栓与螺母），螺纹参数等效已知，轴向载荷为Fa，两者的摩擦系数为f，欲使螺母匀速上升或下降，需在螺母上施加的旋转力矩T为多少？螺旋副受力分析等效：可以看成是一个滑块放在螺栓的牙表面上。而螺纹沿中径d2圆柱面展开后相当于一斜面，倾角为ψ。故螺旋副受力分析可以等效为滑块沿斜面的滑动。v匀速上升受力分析:已知：轴向力（铅垂力）Fa，法向力Fn，摩擦反力Ff，总反力FR，水平驱动力F。因物体作匀速运动，有：∑F=0v摩擦角ρ应为多少？匀速上升ρ——反映了接触表面的摩擦系数，与载荷无关。总结:匀速下降1.当ψ＞ρ，F＞0在轴向力Fa的作用下，欲使螺母匀速而不加速下滑，必须在螺母上作用力F或力矩T，阻止其加速下滑。2.当ψ≤ρ，F≤0在轴向力Fa的作用下，于使螺母匀速下滑，必须外加驱动力F或力矩T。否则，无论Fa多大，螺母不会下降——自锁。二.非矩形螺纹（β≠0）矩形螺纹法向力非矩形螺纹法向力二.非矩形螺纹（β≠0）在相同轴向力Fa的作用下,矩形螺纹：Fn=Fa非矩形螺纹：摩擦力：矩形螺纹Ff矩=Fa•f非矩形螺纹Ff非=Fa•f/cosβ总结在相同的轴向力Fa作用下:Ff非>Ff矩实际应用中连接用螺纹——三角螺纹螺纹接触方式：平面接触、非平面（如斜面、柱面等）接触时的摩擦力。在相同的压力作用下，非平面摩擦力大于平面摩擦力。当量摩擦系数、当量摩擦角：非矩形螺纹的受力计算：可以应用矩形螺纹的计算公式，只是把式中的摩擦角ρ改为当量摩擦角ρ′即可。三.螺旋副的效率螺