螺纹连接特点和应用主要涉及机械工程中螺纹联结与螺旋传动的关键部分,包括三角形螺纹、圆柱管螺纹、矩形螺纹及非矩形螺纹,应用在联接、传动、自锁和防松等场合。
三角形螺纹具有大牙型角、自锁性能好、牙根厚、强度高的特点,适用于联接,具体分为普通螺纹、英制螺纹和圆柱管螺纹。普通螺纹根据螺距分为粗牙和细牙,粗牙螺纹应用广泛,细牙螺纹用于薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构的调整。
圆柱管螺纹具有牙型角为55°,牙顶呈圆弧形,旋合螺纹间无径向间隙,紧密性好的特点,广泛用于水、煤气、润滑等管路系统的联接。
矩形螺纹牙型为正方形,牙型角为0°,牙厚为螺距的一半,当量摩擦系数较小,效率较高,但牙根强度较低,螺纹磨损后难以补偿轴向间隙,对中精度低,加工困难,已较少采用。
非矩形螺纹的牙型角不为0°,包括梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹等,其螺杆和螺母相对转动时,可看作楔形滑块沿楔形斜面移动,适用于传动。
螺纹联接的基本类型包括螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。螺栓联接被联接件孔中不切制螺纹,装拆方便,应用最广泛,铰制孔用螺栓联接适用于需要螺栓承受横向载荷或需靠螺杆精确固定被联接件相对位置的场合。双头螺柱联接用于被联接件较厚,要求结构紧凑和经常拆装的场合。螺钉联接结构较简单,适用于被联接件之一较厚,或另一端不能装螺母的场合。紧定螺钉联接用于固定两个零件的相对位置,并可传递不大的力或转矩。
标准螺纹联接件品种多样,常用的标准螺纹联接件有螺栓、螺钉、双头螺柱、紧定螺钉、螺母和垫圈等。普通螺栓、双头螺栓、螺钉、紧定螺钉等规格多样,垫圈也有多种类型,如防松垫圈等。在设计和使用螺纹联接件时,应根据联接的结构形式、材料性质和载荷状态等条件进行预紧和防松处理。
螺纹联接的预紧目的是保持正常工作,通过测力矩扳手或完力矩扳手控制扳手力矩大小,实现预紧力的有效控制。预紧力的大小直接影响联接的强度、紧密性和防松能力。螺纹联接的防松措施包括摩擦防松、机械防松和变为不可拆联接等,具体包括弹簧垫片、对顶螺母、自锁螺母、开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈、带翅垫片等方法。
螺纹联接的强度计算主要针对螺栓联接,包括松螺栓联接和紧螺栓联接两种情况。紧螺栓联接中,单个螺栓所需的预紧应力和螺栓的受力情况需根据预紧力、工作载荷和结合面的摩擦系数等参数进行计算。在紧螺栓联接中,螺栓实际承受的总拉力不等于预紧力和轴向工作载荷之和,需考虑剩余预紧力的影响。
通过分析和计算,可确保螺纹联接在特定载荷条件下的强度和可靠性,为机械设计和应用提供科学依据。螺纹联接的应用广泛,是机械工程中不可或缺的连接方式,其设计与计算需考虑多种因素,以确保安全、可靠和高效。
螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接,具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。