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螺紋連結(jié)件
螺紋連接是一種廣泛使用的可拆卸的固定連接,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的螺紋檢測(cè)方法是利用螺紋量規(guī)進(jìn)行接觸或利用萬(wàn)能工具顯微鏡進(jìn)行人工測(cè)量,工作量大,工作效效率規(guī)的低,測(cè)量結(jié)果易受人為影響。
在接觸式測(cè)量中,螺紋量規(guī)易磨損,從而影響測(cè)量精度,更換量規(guī)的成本也高。另外,在有些工作場(chǎng)合人工難以完成檢測(cè)工作。為此,需要自動(dòng)的螺紋檢測(cè)設(shè)備來(lái)解決螺紋檢測(cè)的瓶頸問(wèn)題,以提高緊固件企業(yè)的效益。
根據(jù)平面圖形的形狀,螺紋可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形螺紋等。根據(jù)螺旋線的繞行方向,可分為左旋螺紋和右旋螺紋,規(guī)定將螺紋直立時(shí)螺旋線向右上升為右旋螺紋,向左上升為左旋螺紋。機(jī)械制造中一般采用右旋螺紋,有特殊要求時(shí),才采用左旋螺紋。根據(jù)螺旋線的數(shù)目,可分為單線螺紋和等距排列的多線螺紋。為了制造方便,螺紋一般不超過(guò)4線
螺栓組的布置
布置螺栓組包括確定螺栓組中的螺栓數(shù)目并給出每個(gè)螺栓的位置。應(yīng)力求使各螺栓受力均勻并且較小,避免螺栓受附加載荷,還應(yīng)有利于加工和裝配。
1〕接合面處的零件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,最好是方形,圓形或矩形,同一圓周上的螺栓數(shù)目應(yīng)采用4,6,8,12,等,以便加工時(shí)分度。應(yīng)使螺栓組的形心與零件接合面的形心重合,最好有兩個(gè)互相垂直的對(duì)稱軸,以便于加工和計(jì)算,常把接合面中間挖空,以減少接合面加工量和接合面平面度的影響,還可以提高連接剛度。
2〕受力矩的螺栓組,螺栓應(yīng)遠(yuǎn)離對(duì)稱軸,以減少螺栓受力。
3〕受橫向力的螺栓組,沿受力方向布置的螺栓不宜超過(guò)6-8個(gè),以免各螺栓受力嚴(yán)重不均勻。
4〕同一螺栓組所用的緊固件的形狀,尺寸,材料等應(yīng)一致,以便于加工和裝配。
5〕為裝配螺紋連接時(shí),工具應(yīng)有足夠的操作空間,應(yīng)保證一定的扳手空間尺寸。
主要參數(shù)
要區(qū)分不同的螺紋,就要掌握說(shuō)明螺紋特點(diǎn)的一些參數(shù)。以廣泛應(yīng)用的圓柱普通螺紋為例,螺紋的主要參數(shù)如下:
(1)大徑d(外徑)(D)——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑——亦稱公稱直徑
(2)小徑(內(nèi)徑)d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑,在強(qiáng)度計(jì)算中作危險(xiǎn)剖面的計(jì)算直徑
(3)中徑d2——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑,近似等于螺紋的平均直徑 d2≈0.5(d+d1)
(4)螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離
(5) 導(dǎo)程(S)——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離
(6) 線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目,一般為便于制造n≤4;螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系:L=nP
(7) 螺旋升角ψ——在中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角。
(8) 牙型角α——螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角;牙型斜角β指螺紋牙型的側(cè)邊與螺紋軸線的垂直平面的夾角
特點(diǎn)應(yīng)用
螺紋是螺紋聯(lián)結(jié)和螺旋傳動(dòng)的關(guān)鍵部分,現(xiàn)將機(jī)械中幾種常用螺紋的特點(diǎn)和應(yīng)用介紹如下:
1. 三角形螺紋
牙型角大,自鎖性能好,而且牙根厚、強(qiáng)度高,故多用于聯(lián)接。常用的有普通螺紋、英制螺紋和圓柱管螺紋。
(1)普通螺紋:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,把牙型角α = 60°的三角形米制螺紋稱為普通螺紋,大徑d為公稱直徑。同一公稱直徑可以有多種螺距的螺紋,其中螺距最大的稱為粗牙螺紋,其余都稱為細(xì)牙螺紋,粗牙螺紋應(yīng)用最廣。細(xì)牙螺紋的小徑大、升角小,因而自鎖性能好、強(qiáng)度高,但不耐磨、易滑扣,適用于薄壁零件、受動(dòng)載荷的聯(lián)接和微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)整。
(2).英制螺紋:牙型角α = 55°,以英寸為單位,螺距以每英寸的牙數(shù)表示,也有粗牙、細(xì)牙之分。主要是英、美等國(guó)使用,國(guó)內(nèi)一般僅在修配中使用。
2. 圓柱管螺紋
牙型角α = 55°,牙頂呈圓弧形,旋合螺紋間無(wú)徑向間隙,緊密性好,公稱直徑為管子的公稱通徑(圖9-8c),廣泛用于水、煤氣、潤(rùn)滑等管路系統(tǒng)聯(lián)接中。
3. 矩形螺紋
牙型為正方形,牙型角α = 0°,牙厚為螺距的一半,當(dāng)量摩擦系數(shù)較小,效率較高,但牙根強(qiáng)度較低,螺紋磨損后造成的軸向間隙難以補(bǔ)償,對(duì)中精度低,且精加工較困難,因此,這種螺紋已較少采用 [1] 。
測(cè)量方法
?、俾菁y夾角的測(cè)量
螺紋夾角也叫牙型角。螺紋夾角的測(cè)量可通過(guò)測(cè)量側(cè)面角來(lái)實(shí)現(xiàn),螺紋側(cè)面角是螺紋側(cè)面與螺紋軸線的垂直面之間的夾角。螺紋牙的近似輪廓在螺紋兩側(cè)直線段采樣,對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行直線最小二乘擬合。
②螺距的測(cè)量
螺距是指螺紋上某一點(diǎn)至相鄰螺紋牙上對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。測(cè)量時(shí)必須平行于螺紋軸線。
?、勐菁y中徑的測(cè)量
螺紋中徑是中徑線沿垂直于軸線距離,中徑線是一個(gè)假想的線 [1] 。
測(cè)量結(jié)果
采用機(jī)器視覺(jué)技術(shù),設(shè)計(jì)螺紋參數(shù)測(cè)量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)螺紋試樣的螺紋夾角、螺距和中徑等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果表明,螺紋參數(shù)在規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)。由于視覺(jué)檢測(cè)具有高效和可靠的特點(diǎn),經(jīng)過(guò)進(jìn)一步考察,認(rèn)為可用于生產(chǎn)實(shí)踐中。
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