T型螺纹连接计算
各类螺纹计算公式详解（请收藏）
各类螺纹计算公式详解（请收藏）⼀、什么是螺纹？螺纹是从外部或内部切⼊⼯件的螺旋线。
螺纹的主要功能是：1、通过组合内螺纹产品和外螺纹产品形成机械连接。
2、通过将旋转运动转换为线性运动传递运动，反之亦然。
3、得到机械优点。
⼆、螺纹⽛型和术语螺纹⽛型确定螺纹的⼏何形状，包括⼯件直径 (⼤径、中径和⼩径)；螺纹⽛型⾓；螺距和螺旋⾓。
1、螺纹术语①⽛底：连接两个相邻螺纹⽛侧的底部表⾯。
②⽛侧：连接⽛顶和⽛底的螺纹侧表⾯。
③⽛顶：连接两个⽛侧的顶部表⾯。
P = 螺距，mm或每英⼨螺纹数 (t.p.i.)ß = ⽛型⾓ϕ = 螺纹螺旋升⾓d = 外螺纹⼤径D = 内螺纹⼤径d1 = 外螺纹⼩径D1 = 内螺纹⼩径d2 = 外螺纹中径D2 = 内螺纹中径中径，d2 / D2螺纹的有效直径。
⼤约在⼤径和⼩径之间⼀半的位置处。
螺纹的⼏何形状基于螺纹中径 (d, D) 和螺距 (P)：⼯件上沿着螺纹从⽛型上的⼀点到相应的下⼀点的轴向距离。
这也可以看作是从⼯件绕开的⼀个三⾓形。
vc = 切削速度 (m/min)ap = 总的螺纹深度 (mm)nap = 总的螺纹深度 (mm)t.p.i. = 每英⼨螺纹数进给量 = 螺距2、普通螺纹⽛型⼀、60°⽛型的外螺纹中径计算及公差（国标GB197/196）a.中径基本尺⼨计算螺纹中径的基本尺⼨=螺纹⼤径-螺距×系数值。
公式表⽰：d/D-P×0.6495例：外螺纹M8螺纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188b.常⽤的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值为”0”下限值为P0.8-0.095P1.00-0.112P1.25-0.118P1.5-0.132P1.75-0.150P2.0-0.16P2.5-0.17上限计算公式即基本尺⼨，下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺⼨-偏差-公差。
M8的6h级中径公差值：上限值7.188下限值：7.188-0.118=7.07。
联接螺栓强度计算方法
联接螺栓的强度计算方法一．连接螺栓的选用及预紧力：1、已知条件：螺栓的s＝730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m2、拧紧力矩：为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动，装配时需要预紧。
其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。
装配时可用力矩扳手法控制力矩。
公式：T=T1+T2=K*F* d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数，F为预紧力N d为螺纹公称直径mm其中K为拧紧力矩系数，F为预紧力N d为螺纹公称直径mm摩擦表面状态K值有润滑无润滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K＝0.28，则预紧力F＝T/0.28*10*10-3＝17500N3、承受预紧力螺栓的强度计算：螺栓公称应力截面面积As（mm）=58mm2外螺纹小径d1=8.38mm外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d3＝8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm紧螺栓连接装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外，还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力，使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。
螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。
1sF A σ==17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力：=0.51σ=151 MPa根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力: =1.3*302=392.6 MPa强度条件：=392.6≤730*0.8=584预紧力的确定原则：拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。
4、 倾覆力矩倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内，底板在承受倾覆力矩之前，螺栓()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]0211.34F ca d σσπ=≤已拧紧并承受预紧力F 0。
螺纹的螺距和公式
螺纹的螺距和公式螺纹是一种常见的机械连接方式，它具有较高的牢固性和连接性能，广泛应用于各个领域。
螺纹的螺距是螺纹的一个重要参数，决定了螺纹的紧密度和连接性能。
在本文中，我们将详细介绍螺纹的螺距和相关的公式。
一、螺纹的螺距定义及测量方法螺距是螺纹上相邻两个螺纹峰值或谷值之间的轴向距离。
螺纹的螺距通常用P表示。
在国际单位制中，螺距的单位是毫米（mm）或米（m）。
螺距的测量方法主要分为直接测量和间接测量两种，其中直接测量方法比较常用和精确。
直接测量是通过螺距规或螺旋测微仪等工具测量螺纹的螺距。
螺纹规是一种特殊的测量工具，它通过螺纹规的螺旋测量尺进行非接触式测量，准确度可以达到0.01mm。
二、螺纹的螺距公式及计算方法螺纹的螺距公式可以根据螺纹的类型分为不同的计算方法。
常见的螺纹类型包括国家标准（GB/T190、GB/T1166、GB/T1167等）、美国标准（UN、UNC、UNF等）和英国标准（ISO、BSP、BSF等）等。
1.国家标准螺纹的螺距公式国家标准螺纹螺距的公式如下：P=d/n其中，P为螺距（mm），d为螺纹直径（mm），n为每英寸螺纹数。
2.美国标准螺纹的螺距公式美国标准螺纹螺距的公式如下：P=1/n其中，P为螺距（in），n为每英寸螺纹数。
3.英国标准螺纹的螺距公式英国标准螺纹螺距的公式如下：P=25.4/n其中，P为螺距（mm），n为每英寸螺纹数。
除了上述常见的螺距公式外，还存在一些特殊螺纹的螺距计算方法。
例如三角螺纹的螺距公式为：P=d/n其中，P为螺距（mm），d为螺纹直径（mm），n为每毫米螺纹数，其计算方法略有不同。
三、螺纹的螺距与连接性能的关系在实际应用中，根据具体需求选择合适的螺纹螺距，以满足连接性能和使用要求。
例如，在机械设备中，通常采用大螺距螺纹，以便快速拆卸和安装。
而在汽车和航空领域，由于要求连接紧密，通常采用小螺距螺纹。
四、螺纹的螺距与其它参数的关系阻程是螺纹的一个重要参数，它决定了螺纹的紧密度和连接性能。
螺纹连接强度计算
6）线 数 n ——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4 螺距、导程、线数之间关系：S=nP
螺纹连接强度计算
7）螺旋升角ψ——中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋
8）牙型角α ——螺线a纹r轴c轴t线g向L的平平/面面d内的2螺夹纹角a牙rc型tg两侧ndP 边2的夹角
a)减载销 b)减载套筒 c)减载键
螺纹连接强度计算
（2）、轴向载荷受拉紧螺栓联接强度计算 ①工作特点：工作前拧紧，有F’；工作后加上工作载荷F 工作前、工作中载荷变化 ②工作原理：靠螺杆抗拉强度传递外载F
③解决问题： a) 保证安全可靠的工作，F’=？ b) 工作时螺栓总载荷， F0=？ ④分析： 图1，螺母未拧紧 螺栓螺母松驰状态
9）牙型斜角β——螺纹牙的侧边与螺纹轴线垂直平面的夹角
ddd dd2d22 dd1d11
PPP LL=L=n=nPnP(P(n(n=n2=)2=)2) LLL
ddddd2d22dd1d11
hhh
螺纹连接强度计算
§6—1 螺纹联接的类型及螺纹联接件
一、螺纹联接主要类型
1、螺栓联接 a) 普通螺栓联接(受拉螺栓连接)——被联接件不太厚，螺杆带
10 12200° C° C11 1 15 5° °
bb
3 30 0° °应槽用中时，b b带外d翅舌d0D0D垫嵌11 圈入内圆舌螺1155° 嵌母°入的轴槽
H
3 内30 0° ° ，螺3300° 母°即被锁bb 紧
HH
3300°°
斜斜 垫垫 圈圈
平 h 平 h 垫垫圈圈
斜斜垫垫圈圈
hh
d1 d1
螺纹连接中孔径尺寸及位置精度的确定方法浅释
车辆工程技术65机械电子螺纹连接中孔径尺寸及位置精度的确定方法浅释王 涛,于晓华,王倩倩,毕云军（山东五征集团有限公司,山东 日照 276826）摘 要：无论是在各种工业设备还是各种交通工具上，螺纹连接是最常见的连接方式之一。
螺纹连接的状态直接影响着螺栓的使用寿命。
其中，螺栓杆部与螺栓通孔的配合状态是需要认真确定的要素之一。
不同的使用部位和使用工况，螺纹连接对配合的要求不尽相同。
本文将结合作者多年的工作经验，简单介绍螺纹连接的一般性原则及通孔尺寸和位置精度的确定方法，希望对各位同行业者有所帮助。
关键词：螺纹连接；一般性原则；位置精度螺纹连接是机械连接中最常用的连接方式之一。
在设计螺纹连接时，为保证螺纹连接设计既符合使用要求又能顺利地装配且实现装配互换性，合理确定螺栓通孔直径大小及孔组位置精度就显得非常重要。
本文将结合作者在轻卡后桥设计中的实际应用案例，对螺栓连接中通孔尺寸及位置精度确定方法进行简单介绍。
1 螺栓连接的一般性原则GB/T5277-1985《紧固件 螺栓和螺钉通孔》中规定了精装配、中等装配、粗装配三种螺栓通孔。
各规格螺栓通孔尺寸规定如下表1（螺栓和螺钉通孔直径）。
表1 螺栓和螺钉通孔直径螺纹规格M2M3M4M5M6M7M8M10螺孔直径精装配 2.2 3.2 4.3 5.3 6.47.48.410.5中等装配 2.4 3.4 4.5 5.5 6.67.6911粗装配 2.6 3.6 4.8 5.8781012螺纹规格M12M14M16M18M20M22M24M27螺孔直径精装配1315171921232528中等装配13.515.517.52022242630粗装配14.516.518.52124252830在工装夹具的设计中，如果无特殊要求，螺栓通孔一般按照中等装配进行设计，通孔尺寸精度、位置精度按照经济精度进行确定。
但是在后桥设计中，从功能、可靠性等方面考虑，通孔与螺杆之间的间隙一般要求≤0.5mm，甚至为了满足受力要求，间隙要求更小。
龙振宇机械设计 第三章 螺纹联接
螺纹联接讨论题3-1 解：由螺纹副受力分析可得其效率公式及自锁条件：由η=tanψ/tan(ψ+ρv)，ψ≤ρv可知当螺纹升角一定时，螺纹工作面的牙型斜角愈大，则f v（或ρv）愈大，效率愈低，但自锁性愈好。
在几种牙型的螺纹中，三角形螺纹牙型斜角最大（β=30°），故当量摩檫因素f v大，自锁性最好，但效率低。
故多用于紧固联接。
梯形、锯齿形、矩形螺纹则与之相反，自锁性差，但效率高，故主要用于传动。
当ρv一定时，升角ψ愈小，螺纹效率愈低，愈易自锁，故单线螺纹多用于联接，多线螺纹则常用于传动。
3-2 解：1）由式（3-21）可得：F″=F′-(1-K c)F，工作中被联接件接合面不出现缝隙，要求F″>0，而K c=c1/(c1+c2)=c1/(c1+3c1)=1/4，即须F′-(1-K c)F≥0得：F′≥(1-K c)F=(1-1/4)×10=7.5KN2）由式（3-21）得：F″=F′-(1-K c)F=10-(1-1/4)×10=2.5KN3）由式（3-23）得：F0=F′+K c F=10+1/4×10=12.5KN拉力变幅：(F0-F′)/2=∆F/2=1.25KN拉力平均值：(F0+F′)/2=(10+12.5)/2=11.25KN思考题及习题3-1 解：1）工作台稳定上升时的效率ψ=arctan(np/πd2)= arctan(4×10)/(π×65)=11.08°ρv= arctan f v= arctan0.10=5.71°η=tanψ/tan(ψ+ρv)=tan11.08°/tan(11.08°+5.71°)=64.9%2）此时加于螺杆的力矩T1=F tan(ψ+ρv)d2/2=100×103×65×10-3tan(11.08°+5.71°)/2=980N·m3）转速与功率导程：S=nP=4×10=40mm螺杆每分钟的转数：n杆=v/S=800/40=20r/min螺杆所需的功率：P=T12πn杆/60=980×2π×20/60=2.05kW也可用以下求法：P=Fv/η=100×103×800/(60×103)/0.649=2.05kW4）因ψ>ρv ，该升降机构不能自锁，欲使工作台在载荷F 作用下等速下降，需另设制动装置，其制动力矩为：T 制=Fd 2tan(ψ-ρv )/2=100×103×65×10-3tan(11.08°-5.71°)/2=305 N·m3-2 解：该螺栓连接为松螺栓连接：故 d 1≥][/4σπF （式3-18）式中：[σ]=σs /(1.2~1.7)（查表3-6）查表3-7，Q235钢的强度级别为4.6，故σs =240MPa ，得[σ]=240/(1.2~1.7)=200~141MPa取中值[σ]=170MPa则 d 1≥170/103154⨯⨯⨯π=10.6mm查螺纹标准（GB196-81）可选用M12的螺栓（d 1 =10.674mm ）。
T型螺纹连接计算
mm mm ton ton ton
mm2 ton
mm2 ton
mm2 个 ton
(D4-D2)/2= 0.65*P= (π *D4*b*u)*Sigmas*0.57735/n= (π *D4*b^2*u)*Sigmas/(n*6*L)= 1.1*Sigmas*(π *D4*b^2*u)/(n*SQRT(4b^2+36L^2))
4.50 9.10 1831.73 1069.30 975.33
π *d3^2/4= Aj*Sigmas/n=
147934.45 2594.37
π *(d3+(d2-d3)/3)^2/4= As*Sigmas/n=
149986.70 2630.36
π *d^2/4= (N*A)*Sigmas/3^.5/n=
159043.13 1 1610.34
圈 mm mm MPa mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm ton ton ton
梯形螺纹牙型GB5796.1-86 螺纹工作圈数u= 外螺纹大径d= 螺距P= 材料Sigmas= 安全系数n= 牙顶间隙ac= 基本牙型高度H1= 外螺纹牙高h3= 内螺纹牙高H4= 牙顶高Z= 外螺纹中径d2= 内螺纹中径D2= 外螺纹小径d3= 内螺纹小径D1= 内螺纹大径D4= 外螺纹牙顶圆角R1max= 牙底圆角R2max= 螺杆（外螺纹）螺纹牙强度计算 弯曲力臂L= 螺纹根部高度b= 容许抗剪切能力= 容许抗弯曲能力= 容许综合抵抗荷载能力= 螺母（内螺纹）螺纹牙强度计算 弯曲力臂L= 螺纹根部高度b= 螺纹容许抗剪切能力= 螺纹容许抗弯曲能力= 容许综合抵抗荷载能力= 螺杆净截面抗拉强度计算 净截面面积Aj= 螺杆净截面容许抗拉能力= 螺杆公称截面抗拉强度计算 公称截面面积As= 螺杆公称截面容许抗拉能力= 螺杆截面抗剪强度计算 螺杆截面面积A= 剪切面数量N= 螺杆截面容许抗剪能力=
螺丝理论计算公式
螺丝理论计算公式螺丝是一种常见的连接零部件，在机械制造和建筑工程中起着重要作用。
螺丝的设计和计算是非常重要的，因为它直接影响到螺丝的使用寿命和连接的稳固性。
螺丝的设计需要考虑到多个因素，包括载荷、材料、螺纹形状等。
在这篇文章中，我们将介绍螺丝的理论计算公式，以及如何根据这些公式进行螺丝的设计和计算。
螺丝的基本结构包括螺纹部分和螺柱部分。
螺纹部分是螺丝的主要连接部分，它通过与螺母配合形成连接。
螺纹部分的设计需要考虑到受力情况，以确保连接的稳固性。
而螺柱部分则用于承受外部载荷，需要具有足够的强度和刚度。
螺丝的理论计算公式主要包括以下几个方面，拉伸强度、剪切强度、螺纹扭矩和预紧力。
这些公式可以帮助工程师根据具体的使用情况进行螺丝的设计和计算，以确保连接的可靠性和安全性。
首先，我们来看一下螺丝的拉伸强度计算公式。
螺丝在使用过程中会受到拉力的作用，因此其拉伸强度是非常重要的。
螺丝的拉伸强度可以通过以下公式进行计算：\[ F_t = A_s \times \sigma_t \]其中，\( F_t \) 为螺丝的拉伸强度，\( A_s \) 为螺丝的横截面积，\( \sigma_t \) 为螺丝的材料拉伸强度。
根据这个公式，我们可以通过螺丝的材料和尺寸来计算其拉伸强度，以确保其在受到拉力时不会发生断裂。
接下来，我们来看一下螺丝的剪切强度计算公式。
螺丝在使用过程中也会受到剪切力的作用，因此其剪切强度同样是非常重要的。
螺丝的剪切强度可以通过以下公式进行计算：\[ F_s = A_s \times \tau \]其中，\( F_s \) 为螺丝的剪切强度，\( \tau \) 为螺丝的材料剪切强度。
通过这个公式，我们可以计算螺丝在受到剪切力时的强度，以确保其不会发生剪断。
除了拉伸强度和剪切强度，螺丝的螺纹扭矩也是需要进行计算的重要参数。
螺纹扭矩是指在螺丝和螺母之间施加的扭矩，用于产生预紧力。
螺纹扭矩可以通过以下公式进行计算：\[ T = F \times d \]其中，\( T \) 为螺纹扭矩，\( F \) 为预紧力，\( d \) 为螺丝的有效直径。
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(D4-D2)/2= 0.65*P= (π*D4*b*u)*Sigmas*0.57735/n= (π*D4*b^2*u)*Sigmas/(n*6*L)= 1.1*Sigmas*(π*D4*b^2*u)/(n*SQRT(4b^2+36L^2))
4.50 9.10 494.40 288.62 263.25
仅供参考 14 120.00 14.00 235.00 1.34 1.00 26.12 5.12 7.00 8.00 6.00 3.50 113.00 113.00 104.00 106.00 122.00 0.50 0.84 4.50 9.10 421.46 246.03 224.41 圈 mm mm MPa mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm ton ton ton
1.866P 0.366P 0.5*P= H1+ac= H1-ac= 0.25*P= d-2*Z= d-2*Z= d-2*h3= d-2*H1= d+2*ac 0.5*ac 0.06P= (d2-d3)/2= 0.65*P= (π*d3*b*u)*Sigmas*0.57735/n= (π*d3*b^2*u)*Sigmas/(n*6*L)= 1.1*Sigmas*(π*d3*b^2*u)/(n*SQRT(4b^2+36L^2))
mm mm ton ton ton
π*d3^2/4= Aj*Sigmas/n=
8494.87 148.98
mm2 ton
π*(d3+(d2-d3)/3)^2/4= As*Sigmas/nn
π*d^2/4= (N*A)*Sigmas/3^0.5/n=
11309.73 1 114.51
mm2 个 ton