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常見(jiàn)螺紋的分類和應(yīng)用

行業(yè)新聞|2022-03-02| 深圳維動(dòng)自動(dòng)化


機(jī)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(jī)械聯(lián)接。

機(jī)械聯(lián)接可分為兩大類:一類是機(jī)器工作時(shí),被聯(lián)接件間可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接,稱為機(jī)械動(dòng)聯(lián)接,如機(jī)械原理中學(xué)學(xué)過(guò)的各種運(yùn)動(dòng)副;另一類則是在機(jī)器工作時(shí),被聯(lián)接件不予許出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接,稱為機(jī)械靜聯(lián)接。

機(jī)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?dú)倪B接中的任一零件就可拆開(kāi)的聯(lián)接。常見(jiàn)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(kāi)的聯(lián)接。常見(jiàn)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(guò)盈配合聯(lián)接,在機(jī)器中也常使用。

螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,又能經(jīng)常拆裝,應(yīng)用最廣。鍵連接、花鍵聯(lián)接和過(guò)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(yīng)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(dòng)。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(dòng),其中除矩形外均已標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)螺紋的基本尺寸可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

常見(jiàn)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(diǎn)是當(dāng)量摩擦角大、自鎖性較好、強(qiáng)度高,常見(jiàn)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(duì)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(xì)牙普通螺紋。細(xì)牙普通螺紋常用于切制粗牙螺紋對(duì)強(qiáng)度影響較大的零件(如軸、管狀零件)或受沖擊振動(dòng)和變載荷的聯(lián)接中,也可用作微調(diào)機(jī)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(wú)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(jī)、航空機(jī)械和機(jī)床的燃料、油、水、氣輸送管路系統(tǒng)。

二、傳動(dòng)螺紋

與聯(lián)接螺紋相比、傳動(dòng)螺紋的牙型角a較小,因此其傳動(dòng)效率高。按牙型的不同,傳動(dòng)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(dòng)效率較其他螺紋都高,但牙根強(qiáng)度弱、螺紋磨損后間隙難以補(bǔ)償,使傳動(dòng)精度降低,目前已逐漸被梯形螺紋所代替。矩形螺紋尚未標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)效率略低,但其工藝性好、牙根強(qiáng)度高、對(duì)中性好。如剖分螺母,磨損后還可以調(diào)整間隙,它是最常見(jiàn)的傳動(dòng)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(yīng)力集中。內(nèi)外螺紋旋合后,大徑處無(wú)間隙,便于對(duì)中。這種螺紋兼有矩形螺紋傳動(dòng)效率高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的特點(diǎn),但只能用于單向受力的傳動(dòng)螺旋中。

三、螺紋的主要參數(shù)

下面以廣泛應(yīng)用的圓柱銷普通螺紋為例來(lái)說(shuō)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(qiáng)度計(jì)算中常用作危險(xiǎn)剖面的計(jì)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(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。

6、導(dǎo)程S------在同一條螺旋線上相鄰兩牙型上所對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)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(jì)算公式為:

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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(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角稱為牙型半角β。對(duì)于三角形、梯形等對(duì)稱牙型,β=a/2

9、螺紋接觸高度h------兩個(gè)相互配合螺紋的牙型上,牙測(cè)重合部分在垂直于螺紋軸線方向上的距離。


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