第6篇连接与紧固

第1章螺纹及螺纹连接6-3

1螺纹6-3

1.1螺纹术语及其定义(摘自GB/T 14791—2013)6-3

1.2螺纹标准6-11

1.3英制标准6-13

1.4螺纹的分类、特点和应用6-14

1.5普通螺纹6-16

1.6梯形螺纹6-22

1.6.1梯形螺纹牙型与基本尺寸6-22

1.6.2梯形螺纹公差(摘自GB/T 5796.4—2005)6-25

1.7锯齿形(3°、30°)螺纹6-28

1.7.1锯齿形(3°、30°)螺纹牙型与基本尺寸6-28

1.7.2锯齿形(3°、30°)螺纹公差(摘自GB/T 13576.4—2008)6-31

1.7.3水系统45°锯齿形螺纹牙型与基本尺寸(摘自JB/T 2001.73—1999)6-35

1.855°非螺纹密封的管螺纹(摘自GB/T 7307—2001)6-36

1.955°密封管螺纹(摘自GB/T 7306.1～7306.2—2000)6-37

1.1060°密封管螺纹(摘自GB/T 12716—2011)6-40

1.11美国一般用途管螺纹的用途和代号6-43

1.12普通螺纹的管路系列(摘自GB/T 1414—2013)6-43

1.13米制密封螺纹(摘自GB/T 1415—2008)6-441.14管螺纹6-45

1.15矩形螺纹6-46

1.1630°圆弧螺纹6-47

2螺纹零件结构要素6-47

2.1紧固件6-47

2.2普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角(摘自GB/T 3—1997)6-49

2.3圆柱管螺纹收尾、退刀槽、倒角6-51

2.4螺塞与连接螺孔尺寸6-52

2.5地脚螺栓孔和凸缘6-52

2.6孔沿圆周的配置6-52

2.7通孔与沉孔尺寸6-53

2.8普通螺纹的内、外螺纹余留长度、钻孔余留深度、螺栓突出螺母的末端长度(摘自JB/ZQ 4247—2006)6-55

2.9粗牙螺栓、螺钉的拧入深度、攻螺纹深度和钻孔深度6-55

2.10扳手空间(摘自JB/ZQ 4005—2006)6-56

2.11对边和对角宽度尺寸(摘自JB/ZQ 4263—2006)6-57

3螺纹连接6-60

3.1螺纹连接的基本类型6-60

3.2螺纹连接的常用防松方法6-61

3.3螺栓组连接的设计6-64

3.3.1螺栓组连接的结构设计6-64

3.3.2螺栓组连接的受力分析6-64

3.4单个螺栓连接的强度计算6-66

3.4.1不预紧螺栓连接、预紧螺栓连接6-66

3.4.2受偏心载荷的预紧螺栓连接6-69

3.4.3高温螺栓连接6-693.4.4低温螺栓连接6-69

3.4.5钢结构用高强度螺栓连接6-70

3.5螺纹连接拧紧力矩的计算和预紧力的控制6-70

3.5.1拧紧力矩的计算6-70

3.5.2预紧力的控制6-71

3.6螺纹连接力学性能和材料6-73

3.7螺纹连接的标准元件6-85

3.7.1紧固件的标记方法(摘自GB/T 1237—2000)6-85

3.7.2螺栓6-85

3.7.3螺柱6-106

3.7.4螺钉6-111

3.7.5螺母6-128

3.7.6垫圈及挡圈6-151

4新型螺纹连接型式和防松装置6-180

4.1唐氏螺纹连接副6-180

4.1.1唐氏螺纹连接副的防松原理及安装要求6-180

4.1.2唐氏螺纹连接副的防松性能6-180

4.1.3唐氏螺纹连接副的保障载荷及企业标准件6-181

4.1.4唐氏螺纹连接副在吊车梁压轨器上的应用6-185

4.2高性能防松螺母6-185

4.2.1施必牢(DTF)防松螺母6-185

4.2.2液压防松螺母及拉紧器6-190

第2章铆钉连接6-193

1铆钉连接的类型、特点和应用6-193

2铆缝6-193

2.1铆缝的形式6-193

2.2铆缝的设计6-194

3铆钉孔间距6-194

4铆钉公称杆径和铆钉长度计算6-194

5铆钉用通孔直径6-195

6铆钉连接的强度计算6-195

7铆接的材料和许用应力6-196

8铆接结构设计中应注意的问题6-197

9铆钉类型及标准件6-198第3章销、键和花键连接6-216

1销连接6-216

1.1销的类型、特点和应用6-216

1.2销的选择和销连接的强度计算6-218

1.3销的标准件6-220

2键连接6-228

2.1键的类型、特点和应用6-228

2.2键的选择和连接的强度计算6-229

2.3键的标准件6-231

3花键连接6-246

3.1花键的类型、特点和应用6-246

3.2花键连接的强度计算6-246

3.2.1通用简单计算法6-246

3.2.2花键承载能力计算法(摘自GB/T 17855—1999)6-247

3.3矩形花键(摘自GB/T 1144—2001)6-254

3.4圆柱直齿渐开线花键6-258

3.4.1术语、代号及定义(摘自GB/T 3478.1—2008)6-258

3.4.2基本参数(摘自GB/T 3478.1—2008)6-260

3.4.3基本齿廓(摘自GB/T 3478.1—2008)6-262

3.4.4尺寸系列6-263

3.4.5公差等级及公差6-270

3.4.6渐开线花键的参数标注6-277

第4章过盈连接6-279

1过盈连接的方法、特点与应用6-279

2过盈连接的设计与计算6-280

2.1圆柱面过盈连接的计算(摘自GB/T 5371—2004)6-281

2.2圆柱面过盈连接的计算举例6-287

2.3圆锥面过盈连接的计算(摘自GB/T 15755—1995)6-290

2.4圆锥过盈连接的计算举例6-293

3过盈连接的结构设计6-295

3.1圆柱面过盈连接的合理结构6-295

3.2圆锥面过盈连接的一般要求(摘自GB/T 15755—1995)6-296

3.3油压装卸结构设计规范(摘自JB/T 6136—2007)6-298

3.4油压装卸说明(摘自JB/T 6136—2007)6-301

第5章胀紧连接和型面连接6-302

1胀紧连接6-302

1.1连接原理与特点6-302

1.2胀紧连接套的型式与基本尺寸(摘自GB/T 28701—2012)6-302

1.2.1ZJ1型胀紧连接套6-302

1.2.2ZJ2型胀紧连接套6-304

1.2.3ZJ3型胀紧连接套6-306

1.2.4ZJ4型胀紧连接套6-307

1.2.5ZJ5型胀紧连接套6-308

1.3胀紧连接套的标记示例6-309

1.4胀紧连接套的选用(摘自GB/T 28701—2012)6-309

1.4.1按传递负荷选择胀套的计算6-309

1.4.2结合面公差及表面粗糙度6-309

1.4.3被连接件的尺寸6-310

1.5胀紧连接套安装和拆卸的一般要求(摘自GB/T 28701—2012)6-311

1.6ZJ1型胀紧连接套的连接设计要点(摘自GB/T 28701—2012)6-311

2型面连接6-317

第6章锚固连接6-319

1锚固连接的作用原理6-3192锚固连接失效的几种主要形式6-320

3锚固连接的基础与安装6-320

3.1锚固基础6-320

3.2锚栓的安装6-321

4锚栓的表面处理6-324

5锚固连接的承载力验算6-324

5.1锚栓承载力验算要求及计算公式6-324

5.1.1验算方法与要求6-324

5.1.2受拉承载力计算6-325

5.1.3受剪承载力计算6-325

5.1.4拉剪共同作用下的承载力计算6-326

5.2例题6-326

6锚栓型号与规格6-327

7国产钢膨胀螺栓及膨胀螺母6-345

7.1钢膨胀螺栓6-345

7.2膨胀螺母6-346

第7章粘接6-347

1胶黏剂的选择6-347

2粘接接头的设计6-350

3粘接工艺与步骤6-352

3.1表面处理6-352

3.2胶液配制和涂敷6-353

3.3晾置与固化6-354

4粘接技术的应用6-354

参考文献6-358

第7篇轴及其连接

第1章轴、曲轴和软轴7-3

1轴7-3

1.1轴的分类7-3

1.2轴的设计7-3

1.3轴的常用材料7-3

1.4轴的结构设计7-6

1.4.1零件在轴上的定位与固定7-7

1.4.2提高轴疲劳强度的结构措施7-10

1.4.3轴颈及轴伸结构7-10

1.4.4轴的结构示例7-18

1.5轴的强度计算7-19

1.5.1按扭转强度或刚度计算7-19

1.5.2按弯扭合成强度计算7-20

1.5.3强度校核计算7-21

1.6轴的刚度校核7-28

1.6.1轴的扭转刚度7-28

1.6.2轴的弯曲刚度7-28

1.7轴的临界转速校核7-31

1.7.1不带圆盘的均匀质量轴的临界转速7-31

1.7.2带圆盘的轴的临界转速7-32

1.7.3轴的临界转速计算举例7-33

1.7.4等直径轴的一阶临界转速计算7-34

1.8轴的工作图及设计计算举例7-35

2曲轴7-40

2.1曲轴结构设计7-40

2.2曲轴的设计要点7-42

2.3曲轴的强度计算7-42

2.3.1曲轴的破坏形式7-42

2.3.2曲轴的受力分析7-42

2.3.3曲轴的静强度校核7-44

2.3.4曲轴的疲劳强度校核7-45

2.3.5应力集中系数Kσ、Kτ及应力σa、σm、τa、τm7-46

2.3.6提高曲轴强度的措施7-47

3软轴7-48

3.1软轴的结构组成和规格7-49

3.1.1软轴7-49

3.1.2软管7-49

3.1.3软轴接头7-51

3.1.4软管接头7-51

3.2常用软轴的典型结构7-52

3.3防逆转装置7-53

3.4软轴的选择7-54

第2章联轴器7-55

1联轴器的分类、特点及应用7-55

2机械式联轴器选用计算(摘自JB/T 7511—1994)7-63

3联轴器的性能、参数及尺寸7-66

3.1联轴器轴孔和连接型式与尺寸(摘自GB/T 3852—2008)7-66

3.1.1圆柱形轴孔和键槽型式及尺寸7-66

3.1.2圆锥形轴孔和键槽型式及尺寸7-69

3.1.3其他连接型式7-71

3.2刚性联轴器7-71

3.2.1凸缘联轴器(摘自GB/T 5843—2003)7-71

3.2.2ZZ1胀套式刚性联轴器7-74

3.3鼓形齿式联轴器7-74

3.3.1GⅡCL型鼓形齿式联轴器(摘自GB/T 26103.1—2010)7-75

3.3.2GⅡCLZ型鼓形齿式联轴器(摘自JB/T 8854.2—2001)7-80

3.3.3GCLD型鼓形齿式联轴器(摘自GB/T 26103.3—2010)7-84

3.3.4NGCL型带制动轮鼓形齿式联轴器(摘自GB/T 26103.4—2010)7-86

3.3.5NGCLZ型带制动轮鼓形齿式联轴器(摘自GB/T 26103.5—2010)7-89

3.3.6鼓形齿式联轴器的选用及许用补偿量7-92

3.3.7联轴器的转矩计算7-93

3.4TGL鼓形齿式联轴器(摘自JB/T 5514—2007)7-95

3.5滚子链联轴器(摘自GB/T 6069—2002)7-98

3.6十字轴式万向联轴器7-100

3.6.1SWC型整体叉头十字轴式万向联轴器(摘自JB/T 5513—2006)7-100

BH、WH型联轴器7-100

BF、WF、WD型联轴器7-102

DH型联轴器7-105

CH型联轴器7-106

SWC型万向联轴器与相配件的连接尺寸及螺栓预紧力矩7-107

SWC型万向联轴器的布置与选用计算7-108

3.6.2SWP型剖分轴承座十字轴式万向联轴器(摘自JB/T 3241—2005)7-110

A型、B型、C型、D型、E型、F型联轴器7-110

G型—有伸缩超短型联轴器7-114

ZG型—正装贯通型、FG—反装贯通型联轴器7-115

SWP型万向联轴器的连接及螺栓预紧力矩7-117

SWP型万向联轴器的选用计算7-117

3.7膜片联轴器(摘自JB/T 9147—1999)7-119

3.7.1JMⅠ型—带沉孔基本型联轴器的基本参数和主要尺寸7-119

3.7.2JMⅠJ型—带沉孔接中间轴型联轴器的基本参数和主要尺寸7-121

3.7.3JMⅡ型—无沉孔基本型联轴器的基本参数和主要尺寸7-123

3.7.4JMⅡJ型—无沉孔接中间轴型联轴器的基本参数和主要尺寸7-126

3.7.5膜片联轴器许用补偿量7-129

3.7.6膜片联轴器的选用计算7-130

3.8蛇形弹簧联轴器 (摘自JB/T 8869—2000)7-130

3.8.1JS型—罩壳径向安装型 (基本型)联轴器7-130

3.8.2JSB型—罩壳轴向安装型联轴器7-132

3.8.3JSS型—双法兰连接型联轴器7-133

3.8.4JSD型—单法兰连接型联轴器7-135

3.8.5JSJ型—接中间轴型联轴器7-138

3.8.6JSJ型中间轴长度的校核7-138

3.8.7JSG型—高速型联轴器7-139

3.8.8JSZ型—带制动轮型联轴器7-140

3.8.9JSP型—带制动盘型联轴器7-142

3.8.10JSA型—安全型联轴器7-143

3.8.11联轴器许用补偿量及主要零件材料7-145

3.9梅花形弹性联轴器(摘自GB/T 5272—2002)7-146

3.9.1LM型—基本型、LMD型—单法兰型、LMS型—双法兰型联轴器7-146

3.9.2LMZ-Ⅰ型分体式制动轮、LMZ-Ⅱ型整体式制动轮联轴器7-149

3.9.3梅花联轴器的许用补偿量7-152

3.10弹性套柱销联轴器(摘自GB/T 4323—2002)7-152

3.10.1LT型—基本型联轴器7-152

3.10.2LTZ型—带制动轮联轴器7-154

3.10.3弹性套柱销联轴器的许用补偿量7-155

3.11弹性柱销齿式联轴器(摘自GB/T 5015—2003)7-155

3.11.1LZ型联轴器7-155

3.11.2LZD型锥形轴孔联轴器7-158

3.11.3LZJ型接中间轴联轴器7-159

3.11.4LZZ型带制动轮联轴器7-161

3.11.5弹性柱销齿式联轴器的许用补偿量7-163

3.12轮胎式联轴器(摘自GB/T 5844—2002)7-163

3.12.1UL型联轴器7-163

3.12.2轮胎式联轴器许用补偿量7-165

3.13弹性块联轴器(摘自JB/T 9148—1999)7-165

3.13.1LK型—基本型、LKA型—安全销型联轴器7-166

3.13.2弹性块联轴器许用补偿量7-168

3.14新型星形联轴器7-169

3.14.1LMX型星形联轴器7-169

3.14.2LMX-Z胀套式星形联轴器7-170

3.14.3LMX-F法兰式星形联轴器7-171

3.15链轮摩擦式安全联轴器7-172

3.16GZ1-C型钢球安全联轴器7-173

4液力偶合器7-174

4.1分类及其结构特点7-175

4.2传动原理7-175

4.3基本关系和特性7-176

4.4设计原始参数及其分析7-180

4.5流道选型设计7-182

4.6轴向推力计算7-185

4.7叶轮断面设计与强度计算7-187

4.8结构设计7-189

4.9偶合器的典型产品及其选择7-190

4.10多动力机驱动的限矩型液力偶合器选型匹配7-220

4.11双速及调速电动机驱动的限矩型液力偶合器选型匹配7-220

4.12带偶合器传动系统启动特性计算7-223

4.13传动系统采用偶合器的节能计算7-226

4.14发热与散热计算7-230

4.15试验7-232

第3章离合器7-233

1常用离合器的型式、特点及应用7-233

2离合器的选用与计算7-237

2.1离合器的型式与结构选择7-237

2.2离合器的选用计算7-237

3嵌合式离合器7-238

3.1牙嵌离合器7-239

3.1.1牙嵌离合器的牙型、特点与使用条件7-239

3.1.2牙嵌离合器的材料与许用应力7-240

3.1.3牙嵌离合器的计算7-241

3.1.4牙嵌离合器尺寸的标注示例7-242

3.1.5牙嵌离合器的结构尺寸7-243

3.2齿式离合器7-245

3.3转键离合器7-246

4摩擦离合器7-248

4.1摩擦离合器的型式、特点及应用7-248

4.2摩擦元件的材料、性能及适用范围7-249

4.3摩擦盘的型式与特点7-250

4.4摩擦离合器的计算7-252

4.5摩擦离合器的摩擦功和发热量计算7-255

4.6摩擦离合器的磨损和寿命7-256

4.7摩擦离合器的润滑和冷却7-256

4.7.1湿式摩擦离合器润滑油的选择7-256

4.7.2湿式摩擦离合器的润滑方式7-257

4.8摩擦离合器结构尺寸7-257

5电磁离合器7-258

5.1电磁离合器的型式、特点与应用7-259

5.2电磁离合器的动作过程7-260

5.3电磁离合器的选用计算7-261

5.4电磁离合器及电磁离合制动器产品7-262

5.4.1摩擦式电磁离合器产品7-262

5.4.2牙嵌式电磁离合器产品7-277

5.4.3电磁离合制动器产品7-280

6磁粉离合器7-287

6.1磁粉离合器的原理及特性7-287

6.2磁粉离合器的选用计算7-288

6.3磁粉离合器的基本性能参数(摘自JB/T 5988—1992)7-289

6.4磁粉离合器产品7-290

7液压离合器7-294

7.1液压离合器的特点、型式与应用7-294

7.2液压离合器的计算7-295

7.3活塞式多盘液压离合器的性能及主要尺寸7-296

8气压离合器7-297

8.1气压离合器的特点、型式与应用7-297

8.2气压离合器的计算7-299

8.3气压离合器的结构尺寸7-300

8.4QPL型气动盘式离合器7-303

8.5气