《机械设计》课件第五章螺纹连接和螺旋传动

《机械设计》课件第五章螺纹连接和螺旋传动•螺纹连接的基本知识•螺旋传动的基本原理•螺纹连接的设计与计算•螺旋传动的优化设计目•螺纹连接和螺旋传动的实例分析录contents01螺纹连接的基本知识螺纹的种类和特点01020304三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹主要用于一般连接，特点是自牙形为矩形，传动效率高，但牙形为梯形，强度较高，自锁牙形为锯齿形，主要用于单向锁性能好，但强度低，只能承制造困难性能好，应用广泛受力较大的场合，如石油、化受较小的拉力或压力工、化肥等工业部门螺纹连接的类型和标准螺栓连接双头螺柱连接螺钉连接紧定螺钉连接由一根双头螺柱和两个由螺栓和螺母组成，通由螺钉和螺母组成，适螺母组成，适用于被连用于固定两零件的相对过拧紧螺母使螺栓产生用于受力不大、不经常接件之一较厚或受载较位置，传递力或扭矩预紧力，实现连接拆卸的场合大螺纹连接的预紧和防松预紧为了增加连接的刚性和紧密性，在装配时拧紧螺栓或螺柱防松为了防止螺栓或螺柱在工作中松动，采取各种措施如弹簧垫圈、自锁机构等02螺旋传动的基本原理螺旋传动的分类和特点分类根据工作原理的不同，螺旋传动可以分为传力螺旋传动、传导螺旋传动和调整螺旋传动特点螺旋传动具有传动平稳、承载能力大、传动精度高、易于自锁等优点，但同时也有传动效率低、结构尺寸大、成本高等缺点螺旋传动的应用场景工业制造螺旋传动广泛应用于各种工业制造领域，如冶金、1化工、建材等，用于驱动各种工作机构和调整机构交通运输在交通运输领域，螺旋传动主要用于驱动车轮、2舵机等机构，如火车、汽车、船舶等农业机械在农业机械领域，螺旋传动主要用于驱动各种农3具和调整机构，如拖拉机、收割机等螺旋传动的效率与自锁效率螺旋传动的效率受多种因素影响，如螺纹的形状、尺寸、材料、润滑条件等为了提高效率，需要选择合适的螺纹参数和润滑方式自锁螺旋传动具有自锁功能，即在某些情况下，如反向传动或载荷过大时，螺旋传动会自动锁定，防止机构损坏自锁功能在安全性和稳定性方面具有重要意义03螺纹连接的设计与计算螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算需要考虑载荷类型、材料特性、螺纹参数等因素，以确保连接的可靠性和安全性常用的强度计算方法包括扭强度计算过程中需要考虑应力矩法、剪切法、挤压法和弯分布、应力集中、疲劳强度等曲法等，根据具体情况选择因素，以确保连接的持久性和合适的计算方法稳定性螺栓组连接的设计螺栓组连接的设计需要考虑螺栓的数量、排列方式、间距等因素，以确保连接的稳定性和可靠性螺栓组连接的设计应遵循等强度的原则，即各螺栓承受的载荷应相等，以避免部分螺栓过载或未充分利用材料强度螺栓组连接的设计还需要考虑安装和拆卸的方便性，以确保维护和修理的顺利进行螺纹连接的材料和许用应力螺纹连接的材料应具有足够的强度、韧性和耐腐蚀性等性能，01以满足使用要求许用应力是材料在一定条件下允许的最大应力值，应根据材料02的力学性能、工作环境等因素进行选择在选择材料和许用应力时，应综合考虑多种因素，以确保螺纹03连接的安全性和可靠性04螺旋传动的优化设计螺旋传动的效率优化优化设计参数加工精度通过调整螺旋传动的几何参数，如螺提高螺旋齿的加工精度，减少齿面粗距、螺旋升角等，提高传动效率糙度，降低摩擦阻力，提高传动效率材料选择选择具有高强度、低摩擦系数的材料，以减小摩擦损失，提高传动效率螺旋传动的刚度分析受力分析对螺旋传动中的受力进行详细分析，包括轴向力、径向力和剪切力等刚度计算根据受力分析结果，计算螺旋传动的刚度，确保其满足设计要求刚度优化通过调整螺旋传动的几何参数和材料选择，优化其刚度性能螺旋传动的润滑与维护010203润滑方式选择油品选择维护保养根据工作条件和环境选择选择适合的润滑油或润滑定期对螺旋传动进行检查适当的润滑方式，如脂润脂，以保证良好的润滑效和维护，清理齿面杂质，滑或油润滑果和较长的使用寿命补充润滑剂，确保其正常运行05螺纹连接和螺旋传动的实例分析实际应用中的螺纹连接案例案例一汽车发动机的油底壳油底壳通常由铝合金制成，通过螺纹连接固定在发动机上这种连接方式简单、可靠，能够承受发动机在工作时的振动和温度变化案例二建筑物的钢结构在大型建筑物中，钢结构之间的连接常常使用高强度螺栓进行螺纹连接，以确保结构的稳定性和安全性实际应用中的螺旋传动案例案例一数控机床的进给系统进给系统中的丝杠通过螺旋传动将旋转运动转化为直线运动，从而实现工作台的精确移动这种传动方式具有高精度、高效率的特点案例二电梯的升降系统电梯的升降系统利用螺旋传动，通过电机驱动螺母和螺杆的相对运动，实现电梯轿厢的升降这种传动方式结构紧凑，能够承受较大的载荷未来发展趋势与展望智能化与自动化01随着工业

4.0和智能制造的发展，螺纹连接和螺旋传动的智能化与自动化将成为未来的重要趋势例如，通过引入传感器和智能控制技术，实现连接和传动的自适应调整和远程监控新材料的应用02新型材料如碳纤维、陶瓷等具有更高的强度和轻量化特性，将为螺纹连接和螺旋传动带来新的发展机遇这些材料在航空、汽车等领域的应用将进一步拓展环保与可持续发展03随着对环保和可持续发展的重视，无污染、低能耗的螺纹连接和螺旋传动技术将受到更多关注例如，开发无润滑油或低润滑油需求的螺纹连接和螺旋传动系统，减少对环境的影响THANK YOU。