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1、n n第二部分第二部分 固定连接件的装配固定连接件的装配n n课题一、螺纹联接及螺旋机构n n螺纹联接是利用螺纹零件，将两个以上螺纹联接是利用螺纹零件，将两个以上零件刚性联接起来构成的一种可拆联接。零件刚性联接起来构成的一种可拆联接。螺纹联接由于具有结构简单、联接可靠、螺纹联接由于具有结构简单、联接可靠、装拆方便和成本低廉等优点，所以应用装拆方便和成本低廉等优点，所以应用极为广泛。螺纹除了用于联接外，还可极为广泛。螺纹除了用于联接外，还可以用于固定、堵塞、调整和传动等。以用于固定、堵塞、调整和传动等。一、螺纹的一般知识一、螺纹的一般知识1 1、螺纹的形成和种类、螺纹的形成和种类 将一直角三角形
2、绕将一直角三角形绕在一圆柱体上，三在一圆柱体上，三角形的底边与圆柱角形的底边与圆柱体底面圆周相重合，体底面圆周相重合，则此三角形的斜边则此三角形的斜边在圆柱体的表面上在圆柱体的表面上就形成一条螺旋线。就形成一条螺旋线。n n2、螺纹的种类n n如果用不同形状的车刀沿着螺旋线车削，便可切制出三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹。n n按螺旋线的旋向不同，螺纹可分为顺时针旋转时旋入的右旋螺纹和逆时针旋转时旋入的左旋螺纹两种。 n n根据螺纹的线数可分为单线螺纹和多线螺纹。n n沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹，沿两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹。n n单线螺纹主要用于联接，也可用于传动
3、；多线螺纹则多用于传动。n n根据用途不同，螺纹又可分为联接螺纹和传动螺纹。联接螺纹采用三角形螺纹，如螺栓和螺母上的螺纹；传动螺纹采用梯形、锯齿形和矩形螺纹，如车床丝杠上的螺纹。n n另外，螺纹还有内螺纹和外螺纹之分，两者共同组成螺纹副。2、螺纹的几何参数、螺纹的几何参数n n（1 1）大径）大径n n（2 2）小径）小径n n（3 3）中径）中径n n（4 4）螺距）螺距n n（5 5）导程）导程n n（6 6）牙型角）牙型角n n（7 7）螺纹升角（导）螺纹升角（导程角）程角）n n（1）大径是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。也就是螺纹的最大直径，外螺纹用d表示，内螺纹用D表
4、示。标准规定大径为螺纹的公称直径。n n（2）小径是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。也就是螺纹的最小直径，外螺纹用d1表示，内螺纹用D1表示。n n（3）中径就是一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。外螺纹用d2表示，内螺纹用D2表示。n n（4）螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，用P表示。n n（5）导程就是同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，用Ph表示。对于单线螺纹，Ph=P,对于线数n为的多线螺纹，则Ph=nP.n n(6) 牙型角是在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角。用表示。n n（7）螺纹升角（导程角），在中径圆
5、柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角。用表示。n n3、常用螺纹的特点和应用n n二、螺纹代号与标记n n螺纹的完整标记是由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组成。其中螺纹代号是由螺纹特征代号和尺寸代号组成，螺纹公差带代号包括中径公差带代号与顶径（指外螺纹大径和内径螺纹小径）公差带代号。旋合长度代号分为短旋合长度（S）、中旋合长度（N）和长旋合长度（L）三种，在特殊需要时，也可注明旋合长度的数值，对于一般性使用的螺纹，不标注旋合长度代号时，按中等旋合长度确定。标注时在螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号之间用“”分开。n n1、普通螺纹n n粗牙普通螺纹的螺纹代号用字母
6、M与公称直径表示，细牙普通螺纹的螺纹代号用字母M与公称直径螺距表示。当螺纹为左旋时，在代号之后加 “LH”。例如:n n M24表示公称直径为24的粗牙普通螺纹。n n M241.5表示公称直径为24，螺距为1.5的细牙普通螺纹。n n M241.5LH表示公称直径为24mm，螺距为1.5的左旋细牙普通螺纹。普通螺纹公差带代号是由表示公差等级的数字和表示基本偏差代号的字母组成。例如5g、6H等。如果螺纹的中径公差带代号与顶径公差带代号不同，则应依次分别标注，前者表示中径公差带，后者表示顶径公差带。如果中径公差带代号与顶径公差带代号相同。则只要标注一个代号即可。例如:n nM105g6gS表示公
7、称直径为l0的粗牙普通外螺纹，其中径公差带代号为5g，顶径公差带代号为6g，短旋合长度。 M202LH 6H表示公称直径为20，螺距为2的左旋细牙普通内螺纹，其中径公差带代号和顶径公差带代号均为6H，中等旋合长度（不标N）。n n2、管螺纹n n (1)用螺纹密封的管螺纹的标记由螺纹特征代号和尺寸代号组成。其中圆锥外螺纹的特征代号为“R”，圆锥内螺纹的特征代号为“Rc”，圆柱内螺纹的特征代号为“Rp”;尺寸代号用分数表示。其单位为in(英寸)。例如：n nRl/2LH表示公称百径为1/2in的左旋圆锥外螺纹。n nRc1 1/2表示公称直径为1 1/2in的圆锥内螺纹。n nRp 1/2表示公
8、称直径为1/2in的圆柱内螺纹。n n 因为用螺纹密封的管螺纹其内、外螺纹均只有一种公差带，所以在标记中不必标出。n n(2)非螺纹密封的管螺纹的标记由螺纹特征代号G、尺寸代号和公差等级代号组成。其中外螺纹公差等级分A级和B级两种；而内螺纹公差等级只有一种，故在标记中不必标出。例如：n n G1 1/2A 表示公称尺寸为1 1/2in，公差等级为A的非螺纹密封的管螺纹 （外螺纹）。n nG1/2LH表示公称尺寸为 1/2in的非螺纹密封的管螺纹(左旋内螺纹)。n n3、梯形螺纹和锯齿形螺纹 n n梯形螺纹和锯齿形螺纹的标记方法与普通螺纹的标记方法相似，例如：n nTr407LH7HL表示公称直
9、径为40，螺距为7的左旋梯形螺纹（螺母），中径公差带代号为7H（顶径公差带代号不注)，旋合长度代号为长旋合长度。n nTr4014（P7）LH7e表示公称直径为40，导程为14（螺距为7）的左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公差带代号为7 e，中等旋合长度。n n B4077A表示公称直径为40，螺距为7的锯齿形螺纹 (内螺纹)，中径公差带代号7A，中等旋合长度。n nB4014（P7）LH8cL表示公称直径为40，导程为14（螺距为7）的左旋锯齿形螺纹 (外螺纹)，中径公差带代号8c，长旋合长度。 n n三、螺纹联接的基本类型和常用螺纹联接件n n 螺纹联接的基本类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉
10、联接和紧定螺钉联接四种，它们的结构、特点及应用见表33.n n常用的螺纹联接件有螺栓、双头螺柱、紧定螺钉、螺母、垫圈等。这些零件的结构和尺寸都已标准化，并由专门工厂生产，设计时可根据标准选用。螺纹联接件的结构特点和应用场合可查阅有关手册。 n n四、螺纹联接的预紧与防松n n 1、螺纹联接的预紧 螺纹联接在装配时一般都必须拧紧，使联接在承受工作载荷之前就受到了预紧力的作用。预紧的目的在于增强联接的刚度、可靠性和紧密性，防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对位移。适当地加大预紧力可以提高螺栓的疲劳强度，有利于联接的可靠性和紧密性。但是，过大的预紧力会导致螺纹联接件的损坏，因此对重要的螺纹联接，为
11、了保证联接达到所需要的预紧力，又不使螺纹联接件过载，在装配时要控制预紧力。控制预紧力的方法很多。通常采用指针式扭力扳手（图317）控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。n n2、螺纹联接的防松 联接用的螺纹标准件都能满足自锁条件，拧紧螺母后、螺母或螺钉头部与被联接件支承面之间的摩擦力也有助于防止螺母松脱。因此在静载荷作用下，联接一般不会自动松脱。但是在冲击、抓动或变载荷作用下，或当温度变化很大时，螺纹中的摩擦阻刀会瞬间减小或消失，这种现象多次重复出现就会使联接逐渐松脱，甚至会造成重大事故。所以，必须考虑螺纹联接的防松措施。n n 螺纹的防松，就是防止螺母与螺杆间的相对运动，常用的防松方法见表3
12、4。n n螺纹连接件的装配修理n n五、螺钉、螺栓和螺母的装配n n1、清理螺栓、螺母或螺钉与连接表面之间的杂物，如碎切屑、毛刺等。n n2、在连接螺纹部分涂上润滑油。n n3、进行装配（见图7-1-2）。将螺栓穿入螺栓孔中，螺母拧在螺栓上，用扳手将螺母拧紧。n n4、拧紧成组螺栓或螺母时，一般分三次并按一定顺序进行，以防止螺栓或连接件因受力不同而产生变形。在图7-1-3中：n n图a为拧紧长方形布置的成组螺纹的顺序图。图b为拧紧圆形或方形布置的成组螺纹的顺序图。n n六、双头螺柱的装配n n1、将连接部分的毛刺或其他杂物清理干净。n n2、在螺纹连接部分涂润滑油。n n3、双头螺柱的拧紧。n
13、 n（1）用两个螺母拧紧（见图7-1-4）：n n 将两个螺母相互锁紧在双头螺柱上，将螺柱的另一端拧入螺纹内，然后扳动上面的一个螺母，即可将双头螺柱拧紧在螺纹孔内。n n（2）用长螺母拧紧（见图7-1-5）：将长螺母拧入双头螺柱上，再将止动螺钉拧入长螺母中，并顶在螺柱端面，然后扳动长螺母，即可将双头螺柱拧紧在螺纹孔内。最后再将止动螺钉拧松，松开长螺母即可。n n（3）用专用工具拧紧（见图7-1-6）：n n将双头螺柱拧入工具套，在双头螺柱的光杠部分，按图示方向旋转专用工具即可将双头螺柱拧紧，反方向旋转即可将专用工具取出。n n备注：n n1、双头螺柱在装配时，必须保证轴心线与机体表面垂直。在图
14、7-1-7中：n n图a为采用90角尺检查双头螺柱与机体表面的垂直度。n n图b为采用过盈配合形式的紧固。n n 2、对于有拧紧力矩要求的螺纹连接，必须采用测力矩扳手拧紧。n n七、螺纹连接的防松n n1、用附加摩擦力防松n n（1）双螺母防松（见图7-1-8）。将主螺母拧紧到预定位置，然后将副螺母拧紧即可。n n（2）弹簧垫圈防松（见图7-1-9）。将弹簧垫圈套在螺杆上，螺母拧紧即可。n n2、用机械方法防松n n（1）开口销与带槽螺母防松（见图7-1-10）。将带槽螺母拧紧在螺杆上，使螺杆销孔与带槽螺母的槽相对应。然后将开口销沿带槽螺母的槽中穿入螺杆直至对边螺母槽外，用尖嘴钳或锤子锤击开口
15、销带耳部，直至达到正确位置，最后将开口销弯曲即可。n n（2）圆螺母与止动垫圈防松（见图7-1-11）。将止动垫圈套入螺杆，使止动垫圈内翅插入螺杆槽内，将圆螺母拧入螺杆上，并拧紧，使垫圈外翅正对圆螺母开口，最后弯曲止动垫圈外翅，使外翅插入圆螺母槽的缺口内即可。n n（3）六角螺母与止动垫圈锁紧防松（见图7-1-12）。将带耳止动垫圈套入螺栓，使弯曲带耳与被连接件的一边紧贴，拧紧螺母，最后弯曲止动垫圈的另一带耳，使其与螺母的另一边紧贴即可。n n（4）串联钢丝防松（见图7-1-13）。按一定顺序拧紧成组螺栓，然后用钢丝连续穿过一组螺栓头部的径向小孔，用尖嘴钳将钢丝拧紧即可。用串联钢丝防松时，要注
16、意钢丝穿绕方向。n n图7-1-14中虚线穿绕方向是错误的。n n3、冲击防松（见图7-1-15）n n首先将螺母拧紧，然后在螺栓与螺母的接合部用样冲冲击几个冲点即可。n n图a为端面冲点防松。n n图b为侧面冲点防松。n n八、螺纹连接的修复n n1、螺纹连接配合过松修复n n（1）镶螺纹套修复（见图7-1-16）。将损坏的螺孔扩大到镶套的外径尺寸，并用丝锥攻制出新螺纹，用机械加工的方法加工出具有内外螺纹的螺纹套。螺纹套内螺纹应与原螺纹孔螺纹相同。为防止螺套转动，可在螺纹套的外径处钻铰一小孔，在小孔内打入止动圆柱销。n n（2）配制台阶形螺栓（见图7-1-17）。n n首先将损坏的螺纹孔扩大
17、，攻制新螺纹（一般新螺纹比原螺纹尺寸大一级即可），再根据新螺纹孔制作台阶形螺栓。螺栓的大头与攻的螺纹孔相同，螺栓的小头和原螺栓螺纹相同，最后将台阶形螺栓拧入新制螺纹孔内。n n2、螺钉、螺栓或螺母因锈蚀难以拆卸时的修复（见图7-1-18）n n可将连接件放在煤油中，或将煤油滴在螺纹上，待煤油渗入螺纹是连n n接部位即可进行拆卸。n n或用锤子敲击螺栓头n n部或螺母，然后进行n n拆卸。n n3、螺栓、螺母或螺钉螺纹牙齿损坏的修复n n 图7-1-19为螺纹牙齿因塑性变形而损坏，可采用丝锥或板牙重新对螺纹进行校正。当螺纹牙齿脱扣时（见图7-1-20），应采用更换新的螺栓、螺母或螺钉方法修复n n4、螺栓或螺钉折断后的取出n n（1）螺栓断裂在螺孔外的取出方法。在图7-1-21中n n图a将螺栓两侧用锉刀锉出两个平行平面，然后用扳手夹住两平行平面，旋转扳手带动螺栓旋出。n n图b在螺栓断裂处用锯弓在径向锯削一条窄槽，然后用一字旋具插入窄槽旋出折断螺钉。此法只适用于较小直径的螺钉。n n 图c在螺栓断裂处焊一螺母，然后用扳手扳动螺母即可将断裂螺杆旋出。n n（2）螺栓断裂在螺孔内的取出方法。（见图7-1-22）。n n选用直径略小螺孔直径的钻头，将断裂在螺纹孔内的螺杆钻掉，取出，然后用同样尺寸的丝锥攻制新螺纹。
