机械基础教案-螺纹联结
机械基础-螺纹连接
异螺距螺纹
螺纹的螺距不同，常见于 特殊设计的连接件。
螺纹连接的特点和优势
1 可拆卸性
螺纹连接方便拆卸和维修，适用于需要频繁拆卸的场合。
2 高强度
螺纹连接可以提供较高的连接强度，适用于承受较大力的场合。
3 自锁性
螺纹连接可以通过正反转拧紧时的摩擦力，实现自锁效果，防止连接松动。
螺纹连接的设计原则
1 正确选择螺纹规格
根据使用要求和载荷大 小，选择合适的螺纹规 格。
2 保证螺纹精度
螺纹连接的精度要符合 相关标准，以确保连接 的质量和可靠性。
3 适当使用紧固力
需要注意紧固力是否适 当，过紧或过松都可能 影响连接效果。
螺纹连接的安装和拆卸方法
1
安装
用正确的扳手或扳手将螺纹连接部件
拆卸
2
旋转到合适的位置。
使用适当的工具和技巧拆卸螺纹连接
部件，避免损坏零件。
3
注意事项
避免过度扭转或受力不均，导致连接 松动或损坏。
螺纹连接的常见问题及解决方法
连接松动
使用适当的紧固力和螺纹 锁固剂来解决连接松动的 问题。
连接磨损定期检ຫໍສະໝຸດ 和更换磨损的螺 纹连接部件，确保连接质 量。
连接卡死
使用合适的润滑剂和正确 的拆卸方法来解决连接卡 死的问题。
螺纹连接的应用范围和前景
螺纹连接广泛应用于机械制造、汽车、航空航天等领域，随着技术的发展，螺纹连接仍然具有重要的地 位和前景。
机械基础-螺纹连接
螺纹连接是机械工程中常见且重要的连接方式。它具有广泛的应用范围，并 且具有独特的特点和优势。
螺纹连接的定义和用途
机械设计基础第9章 螺纹连接
ψ
Fa
11
重物下滑过程分析：
ψ
R
当ψ >ρ时
N
v
ρ
滑块在重力作用下会加速下滑
要使其匀速下滑，还要施加少
量的水平力F（F > 0）
F = Fa tan(ψ-ρ）
fN F
ψ
Fa
此时F 由驱动力变为阻力，而Fa由阻力变为驱动力
当ψ ≤ρ时
由于摩擦力过大，重物不能自行下滑，而在斜面上保持静止
要使其下滑需施加反向力， F ≤ 0，此时F 变为驱动力
tan S np d2 d2
ψ
4
二、螺纹的分类
普通螺纹 三角形
粗牙螺纹 一般连接 细牙螺纹 薄壁零件或微调装置
管 螺 纹 管路连接
牙 矩形 型 梯 形 传递运动或传力
锯齿形 (效率高)
牙顶较大圆角，旋合 后无径向间隙，英制
细牙螺纹
5
四种螺纹的牙侧角：
β=0° β=3°
β=15°
β=30°
螺纹旋向： 常用右旋，特殊要求时用左旋
一、螺旋线方向的判定
左(右)手自然展开成掌， 使拇指与螺纹轴线平行，若左 手四个指头的指向与螺纹牙走 向一致，则螺纹为左旋螺纹； 则螺纹为右旋螺纹。(见右图 中左旋螺纹的判定)
二、螺纹轴向力的判定
在螺母固定的情况下，旋动螺杆时，螺杆将沿轴线方 向前进或后退，这说明螺杆受到了一个沿运动方向的作用 力。该作用力方向的判定方法是对左、右旋螺纹分别采用 左、右手定则。具体做法如下：拇指伸直，其余四指握拳， 令四指弯曲方向与螺杆转动方向一致，拇指的指向即是螺 杆前进的方向。
此种现象称为“自锁”，自锁条件是： ψ ≤ρ
12
§9-2 螺纹副受力分析、效率和自锁
机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）
机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）第7章螺纹连接与螺旋传动⼀、教学要求本章内容包括螺纹连接和螺旋传动两个部分，具体教学要求如下：1）了解螺纹的基本知识，了解标准螺纹连接件和螺纹连接的基本类型、特性、标准结构、应⽤场合等。
了解螺纹的预紧和防松。
2）掌握单个螺栓连接的强度计算。
会进⾏螺栓的受⼒分析，正确理解强度计算公式中各参数的含义，合理选择材料和确定许⽤应⼒。
3）掌握螺栓组连接的设计⽅法。
（1）了解螺栓组结构设计的原则。
（2）掌握4种典型螺栓组受⼒分析，学会确定出螺栓组中受⼒最⼤的螺栓受⼒情况。
4）了解提⾼螺栓连接强度的措施。
5）了解螺旋传动的类型、特点及应⽤。
⼆、重点、难点重点：1）单个螺栓连接的强度计算，尤其是承受轴向静载荷的紧螺栓连接的强度计算。
2）螺栓组连接的结构设计，四种典型受⼒情况下螺栓组连接的受⼒分析。
难点：1）承受轴向静载荷的紧螺栓连接中的⼒与变形关系，确定FΣ值。
2）受旋转⼒矩、倾翻⼒矩的底板螺栓组连接的受⼒分析。
三、教学安排四、教学思路设计本章主要内容包括两个部分：第⼀部分为螺栓连接，是本章着重讨论的部分；第⼆部分为螺旋传动，仅作概念性介绍。
从螺纹连接的基本知识（参数、类型、标准代号），开始讨论其连接的预紧与防松。
根据连接的⼯作情况得出松螺栓连接与紧螺栓连接⼆⼤类。
在不同⼯作情况下，可得出不同失效形式和受⼒分析。
⾸先讨论单个螺栓连接的设计计算，然后分析螺栓组连接的设计计算，即求出螺栓组中受⼒最⼤的螺栓及结构设计。
第7章第1讲⼀、讲授时注意⼏点1. 7.1 螺纹连接的基本知识这节内容要注意三点：（1）右、左旋螺纹判别必须绝对正确。
（2）螺距P和导程P h的概念⼀定要搞清，P h=n·P（3）螺栓连接可分为普通螺栓连接和铰制孔⽤螺栓连接两种，需了解这两种连接的特点与应⽤。
2. 7.2 螺纹连接的预紧与防松了解防松装置的防松原理及常⽤类型，重点了解利⽤摩擦防松的⽅法和特点。
机械设计基础10联接(螺纹联接)
基本原理
螺纹联接的基本原理是通过螺纹的咬合来实现连接 和紧固。
设计要求
螺纹联接的设计要考虑螺纹的类型、尺寸、加工精 度、连接长度等因素。
螺纹联接的计算和选取方法
计算方法
螺纹联接的计算方法需要考虑载荷情况、材料性能、 螺纹类型等因素。
选取方法
螺纹联接的选取应考虑加载情况、工作环境、连接 性能要求等因素。
螺纹联接的制造和装术包括螺纹加工、表面处理等环节。
2
装配技术
螺纹联接的装配技术要注意正确的装配顺序、力矩控制等。
3
检测技术
螺纹联接的检测技术包括外观检查、力矩测试等方法。
螺纹联接的常见问题和解决方法
常见问题
螺纹联接中常见的问题包括松动、脱螺纹、过紧等。
解决方法
解决螺纹联接问题的方法包括增加紧固力、正确选择螺纹类型、使用螺纹锁紧剂等。
机械设计基础10联接(螺 纹联接)
欢迎来到机械设计基础系列第十讲！本讲将介绍螺纹联接，包括定义、分类、 特点、优点、应用领域、基本原理、设计要求等内容。
螺纹联接的定义和概念
螺纹联接是一种常用的紧固连接方式，通过螺纹的互相嵌合实现连接和紧固。 它由一个内螺纹和一个外螺纹构成，通过旋转使螺纹互相咬合达到紧固的效 果。
螺纹联接的分类和特点
分类
螺纹联接可以分为内螺纹联接和外螺纹联接两种 类型。
特点
螺纹联接具有承载能力强、可重复使用、连接牢 固等特点。
螺纹联接的优点和应用领域
1 优点
2 应用领域
提供均匀的紧固力、承载能力高、便于拆卸、 可重复使用等。
广泛应用于机械制造、汽车工程、航空航天、 建筑等领域。
螺纹联接的基本原理和设计要求
机械设计基础第32讲螺纹联接及螺纹予紧与防松
dd
1、螺栓 普通螺栓 ——六角头，小六角头，标准六角 头，大六角头, 内六角
铰制孔螺栓——螺纹部分直径较小螺母
1155°°~~3300°° rr
辗辗制制末末端端
倒倒角端端
AA型型
dsds
倒倒角角端端
dada dsds dd ee
kk' ' lsls lglg
kk
ll
XX
XX
bb
ss
bbmm
ll
辗辗制制末末端端
l3l3 HH l1l1 l2l2
需经常装拆，一端有螺钉
头，不需螺母，适于受载
dd
较小情况
HH l2l2
5、紧定螺钉联接——拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或 旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对 位置。可传递不大的轴向力或扭矩。
(b(b))
(b(b))
特殊联接：地脚螺栓联接 , 吊环螺钉联接
（三）标准螺纹联接件
预紧力F' —— 预先轴向作用力（拉力） 预紧过紧 —— F' 过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度
过松 —— 拧紧力F' 过小，工作不可靠
FH 扳手拧紧力矩——T=FH·L
FH—作用于手柄上的力，L——力臂
2、预紧力F'的控制：
测力矩板手——测出预紧力矩，如左图图图44--1122测测力力矩矩扳扳手手 定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压
辗辗制制末末端端
dsds
BB型型
2、双头螺柱——两端带螺纹
XX
XX
bb
bbmm
ll
A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
dd
3、螺钉 与螺栓区别——要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹
机械设计基础10联接螺纹联接
T F
匀速下降:
Ｆd22＝Fa·Ftga(φtg－(ρ′)
) d2
2
(10-6a)
T
F
d2 2
Fatg(
)
d2 2
自锁条件： φ ≤ρ′
(10-7)
(10-5b) (10-6b)
α (β )↑ ρ′ ↑ →
自锁性↑
φ ↑ → 自锁性↓
α
要自锁好→ α (β ) ↑ , φ ↓(单头)
β
三.效率:
max 25
要自锁好→α↑ φ ↓(单) ;要效率高→α↓φ↑(多)
§10-3 机械制造常用螺纹及标准
螺 联接(可靠) → 旋 →要自锁
ρ′↑ →α↑ φ ↓ →单线ｎ=1
副 传动→ 效率高
ρ′↓→α↓ φ ↑→多线ｎ＞１
p.134
1.三角形／普通螺纹(M) →α＝60°, β=30°
螺纹
→紧固→联接(单线、α大)(粗,细)
§10-5 螺纹联接的预紧和防松 P.140
(一)拧紧力矩T0 目的：→防止松动→提高可靠、强度、紧密性
T0 的大小: 拧紧时→ 锁紧力 螺栓→轴向拉力
→Ｔ0＝Ｔ1＋Ｔ2 ＦS
被联接件→轴向压力
螺纹阻力矩 T1 :(10-5b)
Ｔ1＝F d2/2＝Fa tg(φ ＋ρ’) d2 /2
T0
螺母支持面上的摩擦阻力矩T2
α （牙型角） ; β (牙側角) ;φ（升角）=?
d2
S (n p)
tgφ＝n p／πｄ2
(10－1)
牙型:
60 ° 普通 α =60 ° β＝30°
矩形 α =0 ° β＝0°
30 ° 梯形
α =30 ° β＝15°
机械设计基础螺纹连接与螺旋传动(教案)
第 7 章螺纹连结与螺旋传动一、教课要求本章内容包含螺纹连结和螺旋传动两个部分，详细教课要求以下：1）认识螺纹的基本知识，认识标准螺纹连结件和螺纹连结的基本种类、特征、标准构造、应用处合等。
认识螺纹的预紧和防松。
2）掌握单个螺栓连结的强度计算。
会进行螺栓的受力剖析，正确理解强度计算公式中各参数的含义，合理选择资料和确立许用应力。
3）掌握螺栓组连结的设计方法。
（1）认识螺栓组构造设计的原则。
（2）掌握 4 种典型螺栓组受力剖析，学会确立出螺栓组中受力最大的螺栓受力状况。
4）认识提升螺栓连结强度的举措。
5）认识螺旋传动的种类、特色及应用。
二、要点、难点要点： 1）单个螺栓连结的强度计算，特别是蒙受轴向静载荷的紧螺栓连结的强度计算。
2）螺栓组连结的构造设计，四种典型受力状况下螺栓组连结的受力剖析。
难点： 1）蒙受轴向静载荷的紧螺栓连结中的力与变形关系，确立FΣ值。
2）受旋转力矩、倾翻力矩的底板螺栓组连结的受力剖析。
三、教课安排教课内容学时数1.螺纹连结的基本知识2. 螺纹连结的预紧与防松 23. 单个螺栓连结的强度计算 24. 螺栓组连结的构造设计和受力剖析 25. 螺纹连结件的资料和许用应力6. 提升螺栓连结强度的举措27.滑动螺旋传动简介8.转动螺旋传动简介9. 讲堂议论——螺栓连结的受力剖析 2四、教课思路设计本章主要内容包含两个部分：第一部分为螺栓连结，是本章侧重议论的部分；第二部分为螺旋传动，仅作观点性介绍。
从螺纹连结的基本知识（参数、种类、标准代号），开始议论其连结的预紧与防松。
依据连接的工作状况得出松螺栓连结与紧螺栓连结二大类。
在不一样工作状况下，可得出不一样无效形式和受力剖析。
第一议论单个螺栓连结的设计计算，而后剖析螺栓组连结的设计计算，即求出螺栓组中受力最大的螺栓及构造设计。
第7章第1讲知识点1.1）螺纹的种类2）主要参数3）应用4）螺纹连结的基本种类2.1）螺纹连结的预紧2）螺纹连结的防松一、解说时注意几点1.7.1 螺纹连结的基本知识这节内容要注意三点：（ 1）右、左旋螺纹鉴别一定绝对正确。
中职机械基础教案：螺纹连接
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：备课组别机械课程名称机械基础主备教师授课教师课题：§2-3螺纹连接教学目标1. 了解螺纹连接件类型;2. 掌握螺纹连接应用;3. 掌握螺纹连接预紧和放松方法.重点掌握螺纹连接应用难点掌握螺纹连接预紧和放松方法教法讲授法；研讨法；教学设备多媒体；教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容复习上讲内容：讲授新课：§2－3 螺纹连接一、螺纹连接件1．六角头螺栓螺栓GB/T 5780M12×50表示：C级六角头螺栓，规格尺寸（螺纹大径d）为12mm，螺栓杆身长度l 为50mm。
2．双头螺柱教学内容螺柱 GB/T 899 M12×50表示：双头螺柱，规格尺寸（螺纹大径d）为12 mm，公称长度l 为50mm。
3．开槽圆柱头螺钉螺钉 GB/T 65 M12×50表示：开槽圆柱头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为12 mm，公称长度l为50 mm。
4．十字槽沉头螺钉螺钉 GB/T 819.1 M6×20表示：十字槽沉头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为6mm，公称长度l为20mm。
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。
6．开槽锥端紧定螺钉教学内容螺钉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。
7．六角螺母螺母GB/T6170 M12表示：A级Ⅰ型六角螺母，规格尺寸（螺纹大径d）为12mm。
8．六角开槽螺母螺母GB/T 6179 M16表示：C级Ⅰ型六角开槽螺母，规格尺寸（螺纹大径d）为16 mm。
9．平垫圈垫圈GB/T 95 10表示：平垫圈C级，公称尺寸（与其配套使用的螺栓或螺母的螺纹大径d）为10mm。
10．弹簧垫圈教学内容二、螺纹连接的类型和应用1．螺栓连接，如图（1）所示。
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教师授课教案
2016下-2017上学年一学期课程机械基础
教学内容
旧知复习：1.齿轮系的传动类型和特点。
2.定轴轮系、行星轮系的传动特点与传动比的计算方法。
讲授新课：项目三机械零件的连接
任务1 螺纹连接的特点与应用
一、螺纹连接的类型
1．螺栓连接
2. 螺钉连接
二、螺纹连接的基本知识
螺栓的各部分名称
（1）螺栓直径d即公称直径，指螺栓大径；
（2）螺栓杆径d s指螺栓杆部没有螺纹处的直径；
（3）螺栓长度l指螺栓杆部的全长；
（4）螺纹长度b指螺栓上螺纹的长度；
（5）螺栓头高k指螺栓头的高度。
（6）螺栓头对角宽度e 指螺栓头外接圆的直径（角对角长度）。
（7）螺栓头对边宽度s指螺栓头内切圆的直径（边对边长度）。
（8）螺距P指相邻两牙同一齿侧面的轴向距离。
2. 螺纹的牙型与代号
普通连接螺纹的牙型为三角形，牙型角为60º，代号为M。
管螺纹的牙型也是三角形，但牙型角为55º，代号为G，G后面的数字表示管内的通孔直径。
梯形螺纹的牙型梯形，牙型角为30º，代号为Tr。
3．普通螺纹的标注
普通螺纹的标注由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合代号组成。
(1) 螺纹代号
普通螺纹用字母M及公称直径表示，细牙螺纹需要加注螺距的数值，左旋螺纹需要加注代号“LH”。
（2）螺纹公差带代号
螺纹公差带代号表示螺纹中径和顶径加工的精度，用公差等级的数字和基本偏差的字母组成，标注在螺纹代号之后，用“-”隔开。
小写字母表示外螺纹；大写字母表示内螺纹。
(3) 螺纹旋合长度代号螺纹旋合长度代号表示两旋合螺纹在轴向上的旋合长度，用S、N、L表示短、中等和长旋合长度。
用“-”隔开。
中等旋合长度不必标注。
4. 梯形螺纹的标注
梯形螺纹的牙型为梯形，用代号Tr表示，标注的方法与普通螺纹的标注方法相似。
梯形螺纹的标注如下：
Tr42 ⨯12(P6) LH-6H-L
其中：Tr 表示梯形螺纹的代号；42表示公称直径；12表示双头梯形螺纹的导程12 mm；P6 表示螺距为6 mm，导程＝头数⨯螺距。
三、常用的螺纹连接件
螺栓连接时，需要螺母和垫圈等连接件配合使用。
螺母起承受载荷的作用；垫圈起增大受力面积，保护螺母的作用。
1. 螺母
常用螺母有六角形、圆形、方形、槽形等，以六角形为最常用，如图3－5所示。
2. 垫圈
常用垫圈有普通圆形平垫圈、弹簧垫圈、锁紧垫圈和弹性垫圈，如图3－6所示。
四、螺纹连接的防松
（1）双螺母防松。
（2）弹簧垫圈防松。
（3）槽形螺母。
（4）开口销防松。
（5）带翅垫片。
五、螺纹连接的装拆
1.螺纹连接的安装
安装螺纹连接时，可使用固定开口的呆板手、活板手、棘轮板手、套筒板手、电动板手等工具来拧紧螺母。
2.螺栓连接的拆卸
螺栓连接拆卸的顺序与安装的顺序相反，后装的先拆，先装的后拆。
（1）拆卸螺栓连接的螺母时，如果有防松的开口销或其它防松的工件，应先拆去防松装置，再用板手按逆时针方向松开螺母；如果使用板手不能正常拧下螺母，可能由于螺母与螺栓连接处严重生锈，应在锈蚀处加注除锈剂，待除锈剂渗入后，再拧下螺母。
也可采用加热、振动、冲击的方法松动螺母。
（2）如果是左旋螺纹，其拧紧或松开的扭转方向与常用的右旋螺栓相反，按顺时针方向松开螺母。
（3）拆卸时尽可能选用呆板手，使板手开口的两个侧面与螺母充分接触。
延长板手的长度，可起到增大扭矩的效果，但容易拧断螺纹，应尽量避免使用。
（4）安装连接螺栓的螺母时，检查螺母与螺栓的公称直径、螺距等参数是否相同后试装，选配防松垫圈，再作最后的装配。
成组连接的螺栓，应按对称的规律拧紧螺母。
为了方便拆装，安装时可在螺杆表面擦上少量的润滑油，防止结合面生锈。
3．螺钉连接的拆卸
螺钉连接的装拆方法与螺栓连接的方法相似。
六、螺纹连接的强度计算
1. 松螺纹连接的强度计算
螺纹连接的强度效核和设计计算公式分别为：
σ=
][4
/2
1σπ≤d F
（3-1） d 1]
[4σπF
≥
（3-2） 式中 F — 轴向工作载荷，N ；
d 1—螺纹小径，约为螺纹公称直径的0.85倍，mm ； [σ]—螺纹材料的许用拉应力，MPa 。
2. 受横向工作载荷方向的紧连接螺纹强度计算 （1）紧连接螺纹
F 0f m z ≥C F R
F 0≥
fmz
CF R
（3-3） 式中 F 0— 单个螺栓受到的预紧力，N ； F R —横向工作载荷，N ；
C — 连接的可靠性系数，通常取C=1.1~1.3；
f — 连接件接合面的摩擦系数，一般 f =0.10 ~1.3； m — 连接件接合面的对数； z — 连接件的螺钉数目。
（2）铰制孔紧连接螺纹
τ=
2
4s
R
d F π≤[τ] （3-4） 式中 F R —横向工作载荷，N ；
d s —受工作载荷处连接螺纹的直径，mm ； [τ]— 许用剪切应力，MPa 。
课堂练习
小结：1.螺纹连接的类型、特点及应用场合。
2.螺栓各部分参数的名称、螺纹的牙型与代号。
3.普通螺纹的标注方法。
4.按步骤校核螺纹连接的强度。