《机械设计基础》课程PPT教学课件（讲稿）PPT讲义课件（第6-10章，螺纹连接与螺旋传动、带传动、链传动、轴、齿轮传动）

第6章螺纹连接与螺旋传动 6.1运动副的摩擦 62螺纹连接的基本知识 6.3螺纹连接的预紧与防松 6.4单个螺栓连接的强度计算

第6章 螺纹连接与螺旋传动 6.1 运动副的摩擦 6.2 螺纹连接的基本知识 6.3 螺纹连接的预紧与防松 6.4 单个螺栓连接的强度计算

6.1运动副的摩擦 6.1.1移动副中的摩擦力 1.移动副中摩擦力的确定 21 当外载一定时,运动副两元素间法向反力 的大小与运动副两元素的几何形状有关: 1)两构件沿单一平面接触 F2IN2IrQ 21 2)两构件沿一槽形角为26的槽面接触 N,,sin=-Q Q∫ sine sin e F21=V21=JQ Q

6.1运动副的摩擦 6.1.1移动副中的摩擦力

2.移动副中总反力的确定 1)总反力和摩擦角 总反力R1:法向反力M2和摩擦力F2的合力 摩擦角q:总反力和法向反力之间的夹角 F21 N to= N N

6.1.2机械效率及自锁 机械功 、驱动功(输入功):作用在机械上的驱动力所 作的功为驱动功即输入功)W 2、有效功(输出功):克服生产阻力所作的功为 有效功(输出功)W 3、损耗功:克服有害阳力所作的功为损耗功W 它们之间的关系为W=W+W

1、驱动功(输入功)：作用在机械上的驱动力所 作的功为驱动功(即输入功)Wd； 2、有效功(输出功）：克服生产阻力所作的功为 有效功(输出功)Wr； 3、损耗功：克服有害阻力所作的功为损耗功Wf。 它们之间的关系为Wd＝Wr ＋Wf 6.1.2机械效率及自锁 一、机械功

二、机械效率 1、机械效率:输出功和输入功的比值,反映了输入功 在机械中有效利用的程度,称为机械效率,通常用n表示 2、效率以功的形式表达 Wr Wa-w,, ws W 3、效率以功率形式表达 将各功除以时间测得Nd=N+N Wit N 或 W,it N 其中NN、N分别为m+、输出功率与损耗功率

1、机械效率：输出功和输入功的比值，反映了输入功 在机械中有效利用的程度，称为机械效率, 通常用η表示。 2、效率以功的形式表达： 3、效率以功率形式表达 将各功除以时间t则得Nd＝Nr ＋Nf 或 其中Nd、Nr 、Nf分别为输入功率、输出功率与损耗功率。 二、机械效率

4、效率以力或力矩的形式表达 设P为驱动力,Q为生产阻力,v和v分别为P和Q的作用 点沿该力作用线方向的速度,于是可得 理想机械:指没有摩擦的机械。 理想驱动力:指理想机械中为了克 服同样的生产阻力Q,所需的驱动 力P

4、效率以力或力矩的形式表达 设P为驱动力，Q为生产阻力，vP和vQ分别为P和Q的作用 点沿该力作用线方向的速度，于是可得 理想机械：指没有摩擦的机械。 理想驱动力：指理想机械中为了克 服同样的生产阻力Q，所需的驱动 力P0

理想机械的效率o: we- love eve P 于是得机械效率的力表达式: P 同理推得效率得力矩表达式为: n M 统一形式 理想驱动力理想驱动力矩 实际驱动力ˉ实际驱动力矩

理想机械的效率η0： 即 于是得机械效率的力表达式： 同理推得效率得力矩表达式为： 统一形式 ：

三、机械的自锁 由于机械中总存在着损失功,所以机械效率η<1 若机械的输入功全部消耗于摩擦,结果就没有有用功 输出,则η=0。若机槭的输入工不足以克服摩擦阻力 消耗的工,则η<0。在这种情况下不管驱动力多大 都不能使杋械运动,机械发生自锁。因此机械自锁的 条件是n≤0,其中n=0为临界自锁状态,并不可靠

三、机械的自锁 由于机械中总存在着损失功，所以机械效率η＜1。 若机械的输入功全部消耗于摩擦，结果就没有有用功 输出，则η=0。若机械的输入工不足以克服摩擦阻力 消耗的工，则η ＜0。在这种情况下不管驱动力多大 都不能使机械运动，机械发生自锁。因此机械自锁的 条件是η≤0，其中η=0为临界自锁状态，并不可靠

6.1.3螺旋机构的效率 螺旋副中的摩擦 矩形螺纹螺旋副中的摩擦 1)矩形螺纹螺旋副的简化 ☆将螺纹沿中径2圆柱面展开,其螺纹将展成为一个斜 面,该斜面的升角a等于螺旋在其中径d2上的螺纹升角。 tg a 丌d 丌d 1导程, z螺纹头数, p螺距 令螺旋副可以化为斜面机构进行力分析

6.1.3螺旋机构的效率

当以力矩M拧紧螺母是,相当与滑块在驱动力P作 用下克服阻力Q沿斜面等速上升。 1)滑块沿斜面等速上行 力分析 ++E2=0 P 驱动力P=Qg(a+q) P=2. tga 效率 C p tg(a+o 滑块沿斜面等速上行,相当于拧紧螺母 (工作行程),不要求自锁。由n>0得 0<a<--9

当以力矩M拧紧螺母是，相当与滑块在驱动力P作 用下克服阻力Q沿斜面等速上升