行業(yè)新聞|2022-03-02| 深圳維動自動化
機器中的所有零部件都不能孤立地存在,它們必須以某種方式與其他零部件聯(lián)接在一起,這就引起了機械聯(lián)接。
機械聯(lián)接可分為兩大類:一類是機器工作時,被聯(lián)接件間可以有相對運動的聯(lián)接,稱為機械動聯(lián)接,如機械原理中學學過的各種運動副;另一類則是在機器工作時,被聯(lián)接件不予許出現(xiàn)相對運動的聯(lián)接,稱為機械靜聯(lián)接。
機械靜聯(lián)接也可以分為兩大類:可拆連接和不可拆聯(lián)接。
可拆連接是不需要毀壞連接中的任一零件就可拆開的聯(lián)接。常見的有螺紋連接、鍵連接、花鍵連接和銷聯(lián)接。
不可拆聯(lián)接是至少必須毀壞連接中的某一部分才能拆開的聯(lián)接。常見的有鉚接、焊接和膠接等。
另外,還有一種可做成可拆或不可拆的過盈配合聯(lián)接,在機器中也常使用。
螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,又能經(jīng)常拆裝,應用最廣。鍵連接、花鍵聯(lián)接和過盈連接,則經(jīng)常用于軸與軸上零件間的聯(lián)接——軸轂聯(lián)接。
一、螺紋的類型和應用
螺紋有內(nèi)螺紋和外螺紋,二者共同組成螺旋副用于連接或傳動。按照母體的形狀分為圓柱螺紋和圓錐螺紋;按牙型分為三角形螺紋,矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒螺紋。根據(jù)螺紋螺旋線方向又分為左旋和右旋螺紋。此外螺紋還有單線和多線之分。三角形螺紋主要用于聯(lián)接,而矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動,其中除矩形外均已標準化。標準螺紋的基本尺寸可查閱有關標準。
常見螺紋有多種,按其用途可分為以下兩大類:
1、聯(lián)接螺紋
聯(lián)接螺紋的牙形為三角形,其特點是當量摩擦角大、自鎖性較好、強度高,常見的種類有普通螺紋、管螺紋和圓錐螺紋。
普通螺紋的牙型角a=60°,內(nèi)、外螺紋旋合后留有徑向間隙。對同一公稱直徑的普通螺紋,按螺距大小的不同分為粗牙螺紋與細牙普通螺紋。細牙普通螺紋常用于切制粗牙螺紋對強度影響較大的零件(如軸、管狀零件)或受沖擊振動和變載荷的聯(lián)接中,也可用作微調(diào)機構(gòu)的調(diào)節(jié)螺紋。
管螺紋牙型角a=55°,牙頂有較大的圓角,內(nèi)外螺紋旋合后無徑向間隙,以保證旋合的緊密性。一般用于管路系統(tǒng)中的聯(lián)接。
圓錐螺紋與圓錐管螺紋相似,但牙型角a=60°,螺紋牙頂為平頂。多用與汽車、拖拉機、航空機械和機床的燃料、油、水、氣輸送管路系統(tǒng)。
二、傳動螺紋
與聯(lián)接螺紋相比、傳動螺紋的牙型角a較小,因此其傳動效率高。按牙型的不同,傳動螺紋的種類有矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。
矩形螺紋的牙型為方形,牙型角a=0°。其傳動效率較其他螺紋都高,但牙根強度弱、螺紋磨損后間隙難以補償,使傳動精度降低,目前已逐漸被梯形螺紋所代替。矩形螺紋尚未標準化。
梯形螺紋的牙形為等腰梯形,牙型角a=30°。與矩形螺紋相比,梯形螺紋的傳動效率略低,但其工藝性好、牙根強度高、對中性好。如剖分螺母,磨損后還可以調(diào)整間隙,它是最常見的傳動螺紋。
鋸齒形螺紋的牙形為不等腰梯形,其工作面牙形半角β=3°,非工作面牙型半角為30°。外螺紋根部有較大的圓角以減小應力集中。內(nèi)外螺紋旋合后,大徑處無間隙,便于對中。這種螺紋兼有矩形螺紋傳動效率高和梯形螺紋牙根強度高的特點,但只能用于單向受力的傳動螺旋中。
三、螺紋的主要參數(shù)
下面以廣泛應用的圓柱銷普通螺紋為例來說明螺紋的主要參數(shù)。
1、大徑d----與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱面的直徑,亦稱為公稱直徑(管螺紋除外)。
2、小徑d----與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱面的直徑,在強度計算中常用作危險剖面的計算直徑。
3、中徑d---螺紋的牙厚與牙間寬相等處的圓柱直徑。
4、線數(shù)n-----螺紋的螺旋線數(shù)。為了便于制造,一般n小于等于4.
5、螺距P-----螺紋相鄰兩牙型上所對應兩點間的軸向距離。
6、導程S------在同一條螺旋線上相鄰兩牙型上所對應兩點間的軸向距離,S=nP。
7、螺紋升角φ------在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角,計算公式為:
8、牙型角a------軸向剖面內(nèi),螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。螺紋牙型的測邊與螺紋軸線的垂線間的夾角稱為牙型半角β。對于三角形、梯形等對稱牙型,β=a/2。
9、螺紋接觸高度h------兩個相互配合螺紋的牙型上,牙測重合部分在垂直于螺紋軸線方向上的距離。
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