螺纹连接及螺旋传动

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1、第二篇-篇标题篇标题 第二篇第二篇 动连接：机器工作时，零部件之间可以有相对动连接：机器工作时，零部件之间可以有相对 运动。例如：各种运动副之间的连接。运动。例如：各种运动副之间的连接。连接连接静连接静连接：在机器工作中，：在机器工作中，不允许不允许零部件之间存零部件之间存 在相对运动的连接。在相对运动的连接。连接连接可拆连接：不须毁坏连接中的任何一个零件就可拆可拆连接：不须毁坏连接中的任何一个零件就可拆 开的连接。例如：螺纹连接、键连接。开的连接。例如：螺纹连接、键连接。不可拆连接：至少毁坏连接中的一部分才能拆开不可拆连接：至少毁坏连接中的一部分才能拆开 的连接。例如：铆接、焊接等。的连接。

2、例如：铆接、焊接等。概述概述 第二篇第二篇 连接连接是否是否产生产生相对相对运动运动是否是否可拆可拆摩擦锁合连接摩擦锁合连接：靠被连接件的压紧，在接触面间：靠被连接件的压紧，在接触面间 产生摩擦力阻止被连接件的相对产生摩擦力阻止被连接件的相对 移动，达到连接目的。移动，达到连接目的。连接连接形锁合连接形锁合连接：靠被连接件或附加固定零件的形状：靠被连接件或附加固定零件的形状 互相嵌合，使其产生连接作用。互相嵌合，使其产生连接作用。材料锁合连接材料锁合连接：在被连接件间涂敷附加材料，靠：在被连接件间涂敷附加材料，靠 其分子间的分子力将零件连接在其分子间的分子力将零件连接在 一起。一起。工作工作原

3、理原理概述概述 第二篇第二篇 连接连接概述概述 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动 螺纹连接螺纹连接 螺旋传动螺旋传动 螺纹连接的类型和应用螺纹连接的类型和应用 紧螺栓连接的强度计算紧螺栓连接的强度计算 螺旋传动原理螺旋传动原理 本章教学目的本章教学目的本章教学内容本章教学内容重点：重点：紧螺栓连接的强度计算紧螺栓连接的强度计算 1、大径d公称直径2、小径d1（经常作为危险截面）3、中径d2 确定螺纹几何参数和配合性质4、线数n 螺纹的螺旋线数目5、螺距P 螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离6、导程S 螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离7、螺纹升角螺旋线的切线

4、与垂直于螺纹轴心线的平面之间的夹角=arctan（s/d2）=arctan（nP/d2）8、牙型角-螺纹牙两侧面夹角9、接触高度h内外螺纹旋合后的接触面的径向高度5.1螺纹螺纹 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动1、螺纹位置：内螺纹、螺纹位置：内螺纹螺母；外螺纹螺母；外螺纹螺钉。螺钉。2、螺纹旋向：左旋螺纹，右旋螺纹（常用）、螺纹旋向：左旋螺纹，右旋螺纹（常用）。旋向判定旋向判定：顺着轴线方向看，可见侧左边高顺着轴线方向看，可见侧左边高则为左旋，右边高则为右旋。则为左旋，右边高则为右旋。3、螺纹线数：单线（连接）；多线（传动）。、螺纹线数：单线（连接）；多线（传动）。4、螺纹

5、牙形：、螺纹牙形：1、普通螺纹、普通螺纹2、管螺纹、管螺纹3、米制锥螺纹、米制锥螺纹4、矩型螺纹、矩型螺纹5、梯形螺纹、梯形螺纹6、锯齿形螺纹、锯齿形螺纹连接传动5.1螺纹螺纹 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动普通螺纹牙牙型型为为等等边边三三角角形形，牙牙型型角角为为60,摩摩擦擦大大、强强度度高高，主主要要用用于于连连接接。相相同同公公称称直直径径按按螺螺距距大大 小小 有有 粗粗 牙牙 和和 细细 牙牙 之之 分分。粗牙螺纹多用于一般连接。粗牙螺纹多用于一般连接。5.1螺纹螺纹 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动细牙螺纹螺距小细牙螺纹螺距小,螺纹深度浅

6、。而螺距小螺纹深度浅。而螺距小,升角小，升角小，自锁自锁性就好，适合受冲击、振动和变载荷的连接性就好，适合受冲击、振动和变载荷的连接。细牙螺纹深度。细牙螺纹深度浅，不耐磨，容易滑扣，但适合于薄壁零件的连接。细牙螺浅，不耐磨，容易滑扣，但适合于薄壁零件的连接。细牙螺纹也可作为微调机构的调整螺纹用。纹也可作为微调机构的调整螺纹用。牙型为牙型为等腰三角形等腰三角形，分布在锥，分布在锥形管上，牙型角多为形管上，牙型角多为55，用于有，用于有紧密性紧密性要求的管件连接。管螺纹要求的管件连接。管螺纹的尺寸规格直接采用相应管子的的尺寸规格直接采用相应管子的尺寸规格，选用时只能使用与管尺寸规格，选用时只能使用

7、与管子具有相同尺寸规格的管螺纹。子具有相同尺寸规格的管螺纹。管螺纹5.1螺纹螺纹 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动牙型为牙型为矩形矩形，牙型角为，牙型角为0，传，传动效率高，用作动效率高，用作传动螺纹传动螺纹。但牙。但牙根强度较低，螺旋副磨损后，间根强度较低，螺旋副磨损后，间隙难以修复和补偿，传动精度降隙难以修复和补偿，传动精度降低。低。属淘汰之列属淘汰之列矩型螺纹梯形螺纹牙型角为牙型角为30，摩擦小，效率，摩擦小，效率高，是高，是应用最广泛的一种传动螺应用最广泛的一种传动螺纹纹。5.1螺纹螺纹 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动的侧面的侧面用来承受载荷，

8、可得到较高效率；用来承受载荷，可得到较高效率；的侧面的侧面用用来增加牙根强度。适用于单向受载的传动螺旋。这种螺纹来增加牙根强度。适用于单向受载的传动螺旋。这种螺纹兼有矩形螺纹传动效率高、梯形螺纹牙根强度高的特点。兼有矩形螺纹传动效率高、梯形螺纹牙根强度高的特点。牙型为牙型为不等腰梯形不等腰梯形，主，主要用于要用于传动传动。两侧牙型侧。两侧牙型侧角分别为角分别为3和和30。锯齿形螺纹5.1螺纹螺纹 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动一、螺纹连接基本类型1.螺栓连接：普通螺栓连接螺栓连接：普通螺栓连接铰制孔用螺栓连接铰制孔用螺栓连接2.双头螺柱连接双头螺柱连接3.螺钉连接螺钉连接

9、4.紧定螺钉连接紧定螺钉连接其它：地脚螺栓连接；其它：地脚螺栓连接；吊环螺栓连接；吊环螺栓连接；T型槽螺栓连接。型槽螺栓连接。5.1基本类型与标准连接件基本类型与标准连接件 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动1.螺栓连接：螺栓连接：（1）普通螺栓连接：应用广泛）普通螺栓连接：应用广泛（2）铰制孔用螺栓连接）铰制孔用螺栓连接被连接件上的被连接件上的通孔与螺栓杆通孔与螺栓杆件留有空隙件留有空隙孔和螺栓杆多采孔和螺栓杆多采用用基孔制过渡配基孔制过渡配合合，能精确固定，能精确固定被连接的相对位被连接的相对位置，能承受横向置，能承受横向载荷，载荷，孔加工精孔加工精度高度高一、螺纹连接基

10、本类型（续）5.2基本类型与标准连接件基本类型与标准连接件 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动2.双头螺柱连接：双头螺柱连接：双头螺柱连接适用于结构上双头螺柱连接适用于结构上不能采用螺栓连接的场合，例不能采用螺栓连接的场合，例如，被连接件之一如，被连接件之一太厚不宜制太厚不宜制成通孔成通孔，材料又比较软（如铝，材料又比较软（如铝镁合金壳体），且需要经常拆镁合金壳体），且需要经常拆卸的场合。卸的场合。H为拧入深度，当带有螺纹孔件的材料为：为拧入深度，当带有螺纹孔件的材料为：钢或青铜取钢或青铜取Hd；铸铁取铸铁取H=(1.251.5)d；铝合金取铝合金取H=(1.52.5)d。一

11、、螺纹连接基本类型（续）5.2基本类型与标准连接件基本类型与标准连接件 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动螺钉拧入深度螺钉拧入深度H:钢或青铜钢或青铜Hd 铸铁铸铁H=(1.25 1.5)d 铝合金铝合金H=(1.5 2.5)d3.螺钉连接：螺钉连接：不用螺母不用螺母，结构比双头螺，结构比双头螺柱连接简单，多用于柱连接简单，多用于受力不大受力不大或或不需要经常拆装不需要经常拆装的场合。的场合。一、螺纹连接基本类型（续）5.2基本类型与标准连接件基本类型与标准连接件 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动平端紧定螺钉连接平端紧定螺钉连接 锥端紧定螺钉连接锥端紧定螺

12、钉连接 4.紧螺钉连接：紧螺钉连接：利用拧入零件螺纹孔中的利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入相应的凹坑中，以或顶入相应的凹坑中，以固定固定两个零件的相对位置两个零件的相对位置，并可传，并可传递不大的力或转矩。递不大的力或转矩。一、螺纹连接基本类型（续）5.2基本类型与标准连接件基本类型与标准连接件 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动5.其它螺栓连接其它螺栓连接地脚螺栓地脚螺栓吊环螺栓吊环螺栓 T形槽螺栓形槽螺栓一、螺纹连接基本类型（续）5.2基本类型与标准连接件基本类型与标准连接件 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋

13、传动二、标准连接件螺栓：螺栓：螺母：螺母：垫圈垫圈：5.2基本类型与标准连接件基本类型与标准连接件 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动2、预紧力、预紧力F0在使连接承受工作载荷之前，预先受到的力。在使连接承受工作载荷之前，预先受到的力。预紧力过大时会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。预紧力过大时会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。一般规定，一般规定，F00.8s碳素钢螺栓：碳素钢螺栓：F0（0.60.7）SA1合金钢螺栓：合金钢螺栓：F0（0.50.6）SA11、预紧目的预紧目的提高连接的紧密性提高连接的紧密性防止连接松动防止连接松动提高连接件强度防松提高连接件强度防松5.3

14、螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动1、扳手卡盘、扳手卡盘2、圆柱销、圆柱销3、弹簧、弹簧4、螺钉、螺钉3、预紧力的控制与测量、预紧力的控制与测量测力矩扳手测力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手测定螺栓伸长量测定螺栓伸长量5.3螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动4、预紧力与拧紧力矩的关系、预紧力与拧紧力矩的关系T=FL=T1+T25.3螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动4、预紧力与拧紧力矩的关系、预紧力与拧紧力矩的关系:T=FL=T1+T2v一般普通的标准扳手的

15、长度一般普通的标准扳手的长度L L1515d d，若拧紧力为若拧紧力为F F，则则T T=FLFL，因此有因此有 F F0 07575F F。若假设若假设F F=200N=200N，则则FoFo15000N15000N。如果用这个预紧力拧紧如果用这个预紧力拧紧M12M12以下的钢制螺栓，就有可能被以下的钢制螺栓，就有可能被过载拧断。过载拧断。v对于重要的连接，尽量不采用直径过小对于重要的连接，尽量不采用直径过小(小于小于M12M12）的螺的螺栓。必须使用时，应采用力矩扳手严格控制其拧紧力矩。栓。必须使用时，应采用力矩扳手严格控制其拧紧力矩。5.3螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧 第第5 5章章 螺

16、纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动2、螺纹连接防松的分类：、螺纹连接防松的分类：（工作原理工作原理）摩擦防松摩擦防松机械防松机械防松不可拆卸防松不可拆卸防松1、螺纹连接防松的实质：、螺纹连接防松的实质：防止螺旋副的相对转动防止螺旋副的相对转动（1 1）对顶螺母）对顶螺母-摩擦防松摩擦防松两螺母对顶拧紧后，使两螺母对顶拧紧后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用摩擦力的作用。结构简单，适用于平稳、低速和重载的固定。结构简单，适用于平稳、低速和重载的固定装置的连接。装置的连接。5.4螺纹连接的防松螺纹连接的防松 第第5 5章章 螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动螺母拧紧后，靠垫圈压平而产生的弹性反力使旋合螺纹间压紧。同时垫圈斜口的尖端抵住螺母与被连接件的支承面也有防松作用。结构简单，使用方便，但在振动冲击载荷作用下，防松效果较差，一般用于不甚重要的连接。2、弹簧垫圈、弹簧垫圈-摩擦防松摩擦防松3、自锁螺母防松、自锁螺母防松-摩擦防松摩擦防松螺母一端制成非圆形收口或开封后径向收口。当螺母拧紧后，收口张开，利用收口的回弹力使旋合螺纹间压紧。这种方法结构简