第五螺纹联接和螺旋传动

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（4）螺距 p ：螺纹相 邻两牙在中径上对应两 点的轴向距离。 （5）线数n：螺纹的螺 旋线数量，也称螺纹头 数。 （6）导程s：同一螺旋 线上的相邻两牙在中径 线上对应两点间的轴向 ：中径 d 2 圆 （ 7 ）升角 距离。对于单线螺纹 柱上，螺旋线的切线与垂直 s=p；对于多线螺纹 于螺纹轴线的平面的夹角。 s=np。 9
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§5.2 螺 纹
一．螺纹的主要几何尺寸 在工程制图中，我们已经接触过螺纹和螺纹联接件。 现在我们就以图5-1来说明螺纹的主要几何参数，该 图是GB192-81标准化的螺纹牙型图。
图5－1
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（1）大径d（D）： 螺纹的最大直径，在 标准中也作公称直径。 （2）中径 d（ 2 D2 ） 通过螺纹轴向剖面内 牙型上的沟槽和凸起 宽度相等处的假想圆 柱面的直径，近似等 于螺纹的平均直径， （3）小径 d1 （ D1 ）：即 是确定螺纹几何参数 螺纹的最小直径，在强度 的直径。 计算中常作为危险剖面的 计算直径。
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3）梯形螺纹 牙型角为30º ，是应用最为广泛 的传动螺纹。
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4）锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为3º 和30º ，3º 的一侧用来承受载荷,可得到较高效率；30º 一侧 用来增加牙根强度,适用于单向受载的传动螺纹。
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）矩形螺纹 牙型角为0º ，适于作传动螺纹。
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以上5种常见螺纹牙型如图5-2所示。
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§5.3 螺旋副的受力分析、效率和自锁
为了便于分析，我们根据牙型角不同常把 螺纹分为矩形螺纹和非矩形螺纹两种情况。 一、矩形螺纹
螺旋副是由外螺 纹（螺杆）和内螺 纹组成的运动副， 经过简化可以看作 推动滑块（重物） 沿螺纹表面运动 （如图所示）。
教学目标 1）了解螺纹的类型及主要参数； 2）掌握螺纹联接、预紧和防松措施、螺栓组 联接的设计； 3）掌握提高螺栓联接强度的措施； 4）了解键联接的类型、特点，掌握键联接的 选择及强度计算；
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§5.1 概述
在机器的设计和制造中，为了减少制造、安 装、维修和运输费用，以及尽可能减轻机器重量、 节约贵重金属、降低生产成本和提高劳动生产率， 在一部机器中我们经常可以看到使用了相同或不 同的材料来制造不同的零件，然后通过一定的方 式和联接手段把这些零件联接成一个整体，来实 现预期的性能要求。因此，作为一个工程技术人 员，无论从事哪一个行业的工作，都必须了解机 械中常用的各种联接方法、特点和应用情况，掌 握一定的常用联接的设计准则和方法，熟悉各种 常用联接零件的类型、结构与使用条件。
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除以上的联接方式外，常用的还有过盈配合 联接、型联接等。 机械动联接：被联接的各个零部件之间可以有相 对位置变化，例如我们前面介绍的各类运动副； 机械静联接：被联接起来的各个零部件之间的位 置固定，不允许产生相对运动的联接。 机械静联接是我们本章介绍的主要内容， 而螺纹联接是机械中应用最为广泛的静联接方式 之一，它具有结构简单、工作可靠、装拆方便、 形式多样、能满足各种要求等优点。所以，我们 本章主要介绍螺纹联接。
粗牙：普通联接使用 细牙：小载荷、调整机构。 普通螺纹 自锁性好。 圆柱管螺纹：管路联接 联接螺纹 管螺纹 圆锥管螺纹：具有自封性。高温、 螺纹 高压管路。 圆锥螺纹：管路联接（与圆锥管螺纹相似） 传动螺纹：有矩形螺纹 ；梯形螺纹：双向传动 ； 锯齿型螺纹：单向
图 5－ 2
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另外，螺纹可以 根据需要制成左旋或 右旋（通常螺纹为右 旋）。 沿螺纹轴线方向 看，螺旋线自下而上 向右倾斜为右旋（如 图a），向左倾斜为 左旋（如图b）。左 旋螺纹的标准紧固件 通常制有左旋标记。
图 5－ 3
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按制订的螺纹标准不同，现在常见的有米制 和英制两大类。我国除管螺纹外，一般采用米制。 要注意：在实际工作中，特别是从事维修行 业时要注意一些进口机器中螺纹的单位制。 凡是牙型、大径和螺距符合国家标准的螺纹 都称为标准螺纹。除机械制造中常用的标准螺纹 外，还有适用于某些特殊行业的专用螺纹标准， 在需要的时候可以查阅有关的设计手册。 虽说螺纹并不陌生，但为了从理论的高度来 理解和研究螺纹联接，接下来我们就需要对螺纹 联接的基本类型和螺纹常用紧固件进行了解。
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常用的机械联接方法分类如下：
机械动联接 铆接、焊接、胶接等 不可拆卸联接 （这种联接拆卸时 会损坏其中一个零件） 机械联接 销联接 机械静联接 楔联接 可拆卸联接 螺纹联接 键及无键联接
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顾名思义，螺纹联接是采用螺纹和螺纹 联接件来实现的联接。这类联接有结构简单、 拆装方便、工作可靠等特点，在各个行业及日 常生活中得到了广泛使用。 同时，螺纹和螺纹紧固件绝大多数已经 标准化了。这种联接的设计，其主要任务就是 正确的选用。在重要的场合进行强度计算。当 然在工程上，为了满足一些特殊的工程要求， 有时也需要自制一些特殊的螺纹紧固件。为了 全面了解和研究螺纹联接，我们首先需要了解 螺纹。
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1）三角形螺纹（普 通螺纹） 牙型角为60º，可 以分为粗牙和细牙， 粗牙用于一般联接； 与粗牙螺纹相比，细 牙由于在相同公称直 径时，螺距小，螺纹 深度浅，导程和升角 也小，自锁性能好， 宜用于薄壁零件和微 调装置。 12
2）管螺纹 多 用于有紧密性 要求的管件联 接，牙型角为 55º ，公称直径 近似于管子内 径，属于细牙 三角螺纹。
(8)牙型角 ：螺 纹牙型两侧边的夹 角。 (9)螺纹的工作高 度h：表示内外螺 纹沿径向的接触高 度。
对于这些几何参数值的规定，国际上 和国内都已经标准化。规定的值不同，就 会形成不同的螺纹，需要时可以查阅相关 的手册和国家标准。
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二．螺纹分类
螺纹主要尺寸的不同，其性能、用途也不同。常 用的螺纹牙型有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺 纹和矩形螺纹（其中除矩形螺纹外都已经标准化）。