螺纹连接和螺纹传动共24页
螺纹连接与螺旋传动
预紧的目的在于增加螺钉头、螺母、垫片和连接件之间
的摩擦力，使连接牢固可靠
第五章
机械零件
防松的目的：一般的螺纹连接都有自锁性能，在受静载荷
和工作温度变化不大时，不会自行脱落。但在受冲击、振动
和变载荷作用下，以及工作温度变化很大时，这种连接有可 能自松，影响正常工作，甚至发生事故。 常用的防松措施有：增大摩擦力和机械防松 增大摩擦力防松措施：弹簧垫圈、双螺母 机械防松措施：槽型螺母和开口销、止动垫片、圆螺母和 止动垫圈、串金属丝
机械零件
【例1】 普通螺旋传动中，已知左旋双线螺杆的螺距为 8mm，若螺杆按图示方向回转两周，螺母移动了多少距离？ 方向如何？
解题过程
第五章
2.差动螺旋传动
机械零件
差动螺旋传动——由两个螺旋副组成的使活动的螺 母与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动。 1)差动螺旋传动原理
第五章
机械零件
2)差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的确定 a.差动螺旋传动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋 向相同。
L = N（Ph1－Ph2）
• 结果为正，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同 • 结果为负，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反 • 螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定
第五章
机械零件
b.复式螺旋传动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母） 旋向相反。
L = N（Ph1＋Ph2）
活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同
第五章
机械零件
2)普通螺旋传动直线移动方向的判定
螺母（螺杆）不动，螺杆（螺母）回转并移动
第五章
机械零件
Hale Waihona Puke 螺杆（螺母）回转，螺母（螺杆）移动
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 2第二章 螺纹连接和螺旋传动
§2—2 螺纹标记
2．55°密封管螺纹的标记
（1）由螺纹特征代号和尺寸代号组成 Rp3/4——尺寸代号为3/4的右旋圆柱内螺纹 R13——尺寸代号为3的与圆柱内螺纹配合的右旋圆锥外螺纹 （2）左旋螺纹在尺寸代号后面加注“LH” Rc3/4LH——尺寸代号为3/4的左旋圆锥内螺纹
（3）螺旋副的特征代号为“Rp/R1”或“Rc/R2” Rc/R23——尺寸代号3、右旋圆锥内螺纹与圆锥外螺纹的螺旋副
§2—1 螺纹的基本知识
二、螺纹的形成
某一平面图形沿圆 柱（或圆锥）表面 上的螺旋线运动， 形成的具有相同断 面的连续凸起和沟 槽称为螺纹
§2—1 螺纹的基本知识
外螺纹：在圆柱 （或圆锥）外表 面上形成的螺纹
内螺纹：在圆柱 （或圆锥）内表 面上形成的螺纹
§2—1 螺纹的基本知识
三、螺纹的种类
常见螺纹的种类、特征代号和牙型
（1）单线螺纹的尺寸代号 单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距” 粗牙普通螺纹不标螺距，细牙普通螺纹必须注出螺距
§2—2 螺纹标记
“M8×1”——公称直径8mm、螺距1mm、单线细牙螺纹 “M8”——公称直径8mm、螺距1.25mm、单线粗牙螺纹
（2）多线螺纹的尺寸代号 多线螺纹的尺寸代号为“公称直径×Ph导程P螺距” M16×Ph3P1.5 ——公称直径16mm、螺距1.5mm、导程3mm、双线螺纹
§2—3 螺纹连接
5．内六角圆柱头螺钉
螺钉 GB/T 70.1 M10×35
表示：内六角圆柱头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）
为10mm，公称长度l为35mm
§2—3 螺纹连接
6．开槽锥端紧定螺钉
螺钉 GB/T 71 M6×15
表示：开槽锥端紧定螺钉，规格尺寸（螺纹大径d） 为6mm，公称长度l为15mm
机械基础课件：螺纹连接与螺旋传动
螺纹连接与螺旋传动
(4) 螺距P： 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 (5) 线数n： 螺旋线的数目， 为便于制造， 一般n≤4 (6) 导程Ph： 在同一条螺旋线上， 相邻两牙在中径线上对应两点之间 的轴向距离。 对于单线螺纹， Ph=P， 对于多线螺纹， 导程 和螺距的关系为Ph=nP。
螺纹连接与螺旋传动
3. 螺钉连接不用螺母， 而且能有光整的外露表面， 应用 与双头螺柱连接相似， 但不宜用于经常装拆的连接， 以免 损坏被连接件的螺纹孔(见图6-6)。
螺纹连接与螺旋传动
图6-6 螺钉接件之一的螺纹孔中， 其末端顶住另 一被连接件的表面或顶入相应的坑槽中， 以固定两个零件的 相互位置， 并可传递不大的力或转距， 如图6-7所示。
螺纹连接与螺旋传动
图6-14 台虎钳
螺纹连接与螺旋传动
图6-15 车床刀架进给机构
螺纹连接与螺旋传动
2. 调整螺旋利用螺杆或螺母的移动来调整或固定零件间的 相对位置， 主要用于精密切削机床或仪器仪表的微调机构， 如图6-16所示的镗刀微调机构。
螺纹连接与螺旋传动
图6-16 镗刀的微调机构
螺纹连接与螺旋传动
螺纹连接与螺旋传动
图6-4 (a) 普通螺栓连接； (b) 铰制孔用螺栓连接
螺纹连接与螺旋传动
螺栓连接分为普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接两种。 普通螺栓连接主要受拉力， 螺栓和孔壁间有间隙， 对孔的 加工要求较低， 应用最广。 铰制孔用螺栓连接主要受剪切 应力， 孔需要精制， 螺栓和孔壁间采用基孔制过渡配合， 工作时用来承受横向载荷， 有时还兼起定位作用。
螺纹连接与螺旋传动
图6-7 (a) 被连接件之一表面平整的紧定螺钉连接； (b) 被连接件之一表面有坑槽的紧定螺钉连接
05 机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动
05机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动一、螺纹连接1.螺纹连接的概念螺纹连接是一种常用的机械连接方式，通过螺纹的相互螺合实现零件的固定和连接。
螺纹连接的主要特点是具有较强的可拆卸性，方便零件的拆卸和装配。
同时，螺纹连接还具有较高的连接强度和刚度，使得连接的零件能够承受一定的拉力和扭矩。
2.螺纹连接的类型螺纹连接主要分为内螺纹和外螺纹两种类型。
内螺纹一般为鞘形结构，用于接收外螺纹的螺纹连接。
外螺纹一般为柱形结构，用于与内螺纹相互螺合，实现连接和固定。
3.螺纹连接的应用螺纹连接广泛应用于机械设计中，特别是需要拆卸和装配的部件。
常见的应用包括螺纹连接螺杆和螺母、螺纹连接法兰和轴等。
4.螺纹连接的设计考虑因素螺纹连接的设计需要考虑以下因素：•强度和刚度：螺纹连接需要能够承受一定的拉力和扭矩，因此需要根据实际应用情况选择适当的螺纹尺寸和材料。
•可靠性：螺纹连接应设计为可靠的连接方式，即使在受到外部力的作用下也不易松动或脱落。
•拆卸性：螺纹连接需要方便零件的拆卸和装配，因此需要选择适当的螺纹类型和松紧方式。
•密封性：螺纹连接需要具有一定的密封性能，特别是在液压和气动系统中应用时，需要防止泄漏。
•耐磨性：螺纹连接需要具有一定的耐磨性能，特别是在高频率的拧紧和松开过程中。
二.螺旋传动1螺旋传动的概念螺旋传动是一种常用的动力传递方式，通过螺旋副的互相啮合传递动力。
螺旋传动的主要特点是具有较高的传递效率和承载能力，适用于大功率传动和重载工作。
2.螺旋传动的类型螺旋传动主要分为螺旋圆柱齿轮传动和螺旋锥齿轮传动两种类型。
螺旋圆柱齿轮传动适用于轴平行的传动，螺旋锥齿轮传动适用于轴倾斜或交叉的传动。
3.螺旋传动的优点螺旋传动相比其他传动方式具有以下优点：•传递效率高：螺旋传动具有较高的传递效率，一般可达到90%以上,适用于大功率传动。
•承载能力大：螺旋传动的螺旋副结构紧凑，齿轮之间的啮合面积大，能够承受较大的载荷。
•平稳运行：螺旋传动的齿轮啮合面积大，传动过程中啮合点多，运转平稳，减少振动和噪声。
机械设计第五章螺纹连接和螺旋传动
F2
d12 /
4
应力幅:
m in
F0
d12 / 4
a
max min
2
F2 F0
d12 4
Cb Cb Cm
2F
d12
安全系数:
min C :
S
ca
2 1tc (K ) min (K )(2 a min )
S
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 79 倾覆力矩
F0
F0
8
率
T1
Q
d2 2
tg
v
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 33
F Qtg v
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 34
螺纹自锁条件: f < jv
螺纹效率:
tgf tg(f jv )
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 35
螺栓组的布局
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 36
TT2 2
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 42
§ 5-2 螺栓的强度计算
1) 失效形式: 断裂, 压溃
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 43 2) 松螺栓联接计算
crane
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 44
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 45
校核公式:
F
4
d12
[ ]
吊环螺钉
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 29
防盗螺母
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 30
螺栓的防松
摩擦防松
锁紧螺母
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 31 机械防松
开口销
split cotter pin
(整理)螺纹连接与螺旋传动
第七章螺纹连接与螺旋传动为了便于机器的制造、安装、维修和运输，在机器和设备的各零、部件间广泛采用各种联接。
联接分可拆联接和不可拆联接两类。
不损坏联接中的任一零件就可将被联接件拆开的联接称为可拆联接，这类联接经多次装拆仍无损于使用性能，如螺纹联接、链联接和销联接等。
不可拆联接是指至少必须毁坏联接中的某一部分才能拆开的联接，如焊接、铆钉联接和粘接等。
螺纹联接和螺旋传动都是利用具有螺纹的零件进行工作的，前者作为紧固联接件用，后者则作为传动件用。
本章主要讨论螺纹联接的结构、计算和设计，重点介绍单个螺栓联接的强度计算、螺栓组的受力分析及提高螺栓联接强度的措施。
一、教学要求1.掌握螺纹连接的基本类型、掌握螺纹连接的预紧和防松；2.掌握单个螺栓连接的强度计算；3.了解螺栓组连接的受力分析，能够根据已知的条件合理的选择螺栓连接。
二、教学重点与难点1.螺栓连接的基本类型；2.单个螺栓连接的强度计算；3.螺栓组的设计计算是本章的难点。
7.1 螺纹连接的基本知识7.1.1 螺纹的类型按牙型: 三角形螺纹、管螺纹——联接螺纹矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动螺纹，如图7.1按位置：内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹外螺纹——在圆柱孔的外表面形成的螺纹三角形螺纹：粗牙螺纹——用于紧固件细牙螺纹——同样的公称直径下，螺距最小，自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等根据螺旋线绕行方向：左旋——不常用右旋——常用，如图7.2根据螺旋线头数：单头螺纹（n=1）——用于联接双头螺纹（n=2）——如图多线螺纹（n≥2）——用于传动如图7.37.1.2 螺纹的主要参数现以图7.4所示的圆柱普通螺纹为例说明螺纹的主要几何参数。
1、大径d 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱体的直径，在有关螺纹的标准中称为公称直径。
2、小径d1与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体的直径，是螺纹的最小直径，常作为强度计算直径。
3、中径d2在螺纹的轴向剖面内，牙厚和牙槽宽相等处的假想圆柱体的直径。
螺纹连接与螺旋传动
基本概念：螺纹连接是利用螺纹零件构成的 连接。
特 点：构造简单，拆装方便，工作可靠， 标准件，应用广。
1
5.1 螺纹
一、 螺纹的主要参数
d--螺纹大径 d1-螺纹小径 d2--螺纹中径 p--螺距 n--线数 S--导程 y --螺纹升角
，牙型角 --牙型斜角
旋向
2
螺纹的线数和旋向 3
54
么么么么方面
• Sds绝对是假的
疲劳强度条件为
a
CB CB Cm
2F
d12
[ ]a
MPa
[ ]a
km 1
K Sa
MPa
式中 1 —螺栓材料的对称拉压疲劳极限
K —有效应力集中系数
k m —螺纹制造工艺系数
—尺寸系数
S a —安全系数
56
三、 螺栓连接的许用应力
57
螺栓许用剪应力及许用挤压应力
F
被连接件受力
F '' F ' Cm F CB Cm
51
螺栓的相对刚度
剩余预紧力
F '' 0.2F
52
（2）静强度计算
校核公式：
4 1.3F0
d12
[ ]
MPa
设计公式：
d1
4 1.3F0
[ ]
mm
式中 [ ] —紧螺栓连接的许用拉应力
53
（3）疲劳强度计算
对于受变载荷的 螺栓连接，按静 强度设计尺寸后， 还需进行疲劳强 度校核。
牙根强度弱，加工困难，常被梯形螺纹代替。
9
3 、梯形螺纹 (代号：Tr GB 192-81)
特点： =2=30。比矩形螺纹效率略低。
螺纹连接和螺旋传动
为了便于机器的制造、安装、运输、维修以及提高生 产率，广泛地使用各种连接。因此设计者应了解各种机器 中常用的连接方法、连接种类、特点和应用，熟悉连接设 计的准则，掌握好设计的方法。 动连接---运动副 机械连接 静连接
不可拆连接 可拆连接
焊接、铆接、胶接 螺纹连接、键连接、销连接
在设计被连接零件时，应同时决定所要采用 的连接类型。连接类型的选择是以使用要求及经 济要求为依据的。一般，采用不可拆连接多由于 制造及经济上的原因；采用可拆连接多由于结构、
升角的计算式为：
S nP arctan arctan d 2 d 2
接触高度h－内、外螺纹旋合后的 接触面的径向高度。
M10； M10×1；
§5-2 螺纹连接的类型与标准连接件
联接类型与标准件2
一、标准螺纹连接件
螺纹连接的类型很多，螺栓、螺柱、螺钉、螺母等称为螺纹联接件。 在机械制造中常见的螺纹连接件的结构型式和尺寸都已经标准化，设计 时可以根据有关标准选用。
自攻螺钉螺纹
自攻螺钉用螺纹与普通螺纹相比，牙型相同，但是 在相同的大径时，自攻螺纹的螺距大而小径则略小。自 攻螺钉用螺纹已是一种标准化的螺纹。
管螺纹
管螺纹是用于管子连接的螺纹，其螺纹牙分布在圆锥体上。
常用的管螺纹根据牙型角的不同可分为55°和60°的管螺纹。 管螺纹根据其密封的性能，可将其分为密封管螺纹和非密封 管螺纹。密封管螺纹的螺旋副本身具有密封和机械连接两种功能； 非密封管螺纹则螺旋副本身仅具有机械连接一种功能，但它可以 锁紧螺纹以外的密封结构。 管螺纹的尺寸规格直接采用相应管子的尺寸规格，选用时只 能使用与管子具有相同尺寸规格的管螺纹。 G1/4"； ZG1/4"