第四章 螺纹联接

第五章 螺纹联接和螺旋传动
• 螺纹联接和螺旋传动都是利用螺纹零件工 作的。但两者的工作性质不同，在技术要 求上也有差别。前者作为紧固件用，要求 保证联接强度（有时还要求紧密性)；后者 则作为传动件用，要保证螺旋副的传动精 度、效率和磨损寿命等。
§5—1 螺 纹
• (一)螺纹的类型和应用
• 螺纹有外螺纹和内螺纹之分，它们共同组成螺 旋副；起联接作用的螺纹称为联接螺纹；起传动 作用的螺纹称为传动螺纹：螺纹又分为米制和英 制(螺距以每英寸牙数表示)两类，我国除管螺纹 保留英制外，都采用米制螺纹。
3．螺钉联接
• 这种联接的特点是螺 栓(或螺钉)直接拧入 被联接件的螺纹孔中， 不用螺母，在结构上 比双头螺柱联接简单、 紧凑。其用途和双头 螺柱联接相似，但如 经常拆装时，易使螺 纹孔磨损，可能导致 被联接件报废，故多 用于受力不大，或不 需要经常拆装的场合。
4．紧定螺钉联接
紧定螺钉联接是利用拧入零件 螺纹孔中的螺钉末端顶住另一 零件的表面(图5—4a)或顶入相 应的凹坑中(图5—4b)，以固定 两个零件的相对位置，并可传 递不大的力或转矩。
的不同直径
处，螺纹升角各不相同。通常按螺纹中
径d2处计算，即
arctan S arctan nP
d 2
d 2
8)牙型角α——螺纹轴向 截面内，螺纹牙型两侧边的夹 角。螺纹牙型的侧边与螺纹轴 线的垂直平面的夹角称为牙侧 角，对称牙型的牙侧角β=α/2。
9)接触高度h——内外螺 纹旋合后的接触面的径向高度。
• 常用螺纹的类型主要有普通螺纹、米制锥螺纹、 管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。前 三种主要用于联接，后三种主要用于传动。
(二)螺纹的主要参数
1)大径d——螺纹的最大直径， 即与螺纹牙顶相重合的假想圆柱 面的直径，在标准中定为公称直 径。
2)小径d1——螺纹的最小直径， 即与螺纹牙底相重合的假想圆柱 面的直径，在强度计算中常作为 螺杆危险截面的计算直径。
3)中径d2——通过螺纹轴向截 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， d2≈0.5(d+d1)。中径是确定螺纹 几何参数和配合性质的直径。
4)线数n——螺纹的螺旋线数目。沿一
根螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹；沿
两根以上的等距螺旋线形成的螺纹称为
多线螺纹。常用的联接螺纹要求自锁性，
故多用单线螺纹；传动螺纹要求传动效
率高，故多用双线或三线螺牙型上对
应点间的轴向距离。
6)导程S——螺纹上任一点沿同一条
螺旋线转——·周所移动的轴向距离。单
线螺纹S=P；多线螺纹S=nP。
7)螺纹升角ψ——螺旋线的切线与垂
直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹
• 铰制孔用螺栓联 接。孔和螺栓杆 多采用基孔制过 渡配合(H7／m6、 H7／n6)。这种联 接能精确固定被 联接件的相对位 置，并能承受横 向载荷，但孔的 加工精度要求较 高。
2．双头螺柱联接
这种联接适用于结构上 不能采用螺栓联接的场 合，例如被联接件之一 太厚不宜制成通孔，材 料又比较软(例如用铝 镁合金制造的壳体)， 且需要经常拆装时，往 往采用双头螺柱联接。 显然，拆卸这种联接时， 不用拆下螺柱。
各种管螺纹的主要几何 参数可查阅有关标准，其尺寸 代号都不是螺纹大径，而近似 等于管子的内径。
§5—2 螺纹联接的类型和标准联接件
• (一)螺纹联接的基本类型 • 1．螺栓联接
这种联接的结构特点是被联接 件上的通孔和螺栓杆间留有间 隙，通孔的加工精度要求低， 结构简单，装拆方便，使用时 不受被联接件材料的限制，因 此应用极广。
螺钉除作为联接和紧定用外， 还可用于调整零件位置，如 机器、仪器的调节螺钉等。
特殊结构的联接
专门用于将机座或机 架固定在地基上的
装在机器或大型零部 件的顶盖或外壳上
用于工装设备中
(二)标准螺纹联接件
• • 螺纹联接件的类型很多，在机械制造中常见的螺
纹联接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈 等。这类零件的结构型式和尺寸都已标准化，设 计时可根据有关标准选用。它们的结构特点和应 用示于表5—2。 • 根据GB／T 3103·1—1982的规定，螺纹联接件 分为三个精度等级，其代号为A、B、C级。A级 精度的公差小，精度最高，用于要求配合精确、 防止振动等重要零件的联接；B级精度多用于受 载较大且经常装拆、调整或承受变载荷的联接； C级精度多用于一般的螺纹联接。常用的标准螺 纹联接件(螺栓、螺钉)，通常选用C级精度。
§5—3 螺纹联接的预紧
• 绝大多数螺纹联接在装配时都必须拧紧，使联接在承受工 作载荷之前，预先受到力的作用。这个预加作用力称为预 紧力，预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防 止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。
• 不可拆联接：至少必须毁坏联接中的某一部分才能拆开的 联接。常见的有铆钉联接、焊接、胶接等。
• 可拆或不可拆的过盈联接，在机器中也常使用。
第五章 螺纹联接和螺旋传动
学习要求： • 1． 螺纹联接的基本知识（1~4节）：了解螺纹及其螺纹
联接件的类型、特性、标准、结构应用场合及有关的放松 方法等，以便在设计时能够正确的选用它们 • 2． 螺纹联接设计及强度计算（5~7节）：掌握其结构设 计原则及强度计算的理论与方法，能正确进行螺栓组的受 力分析，能较为合理地设计出可靠的螺栓组联接 学习重点： • 1． 各类不同外载荷情况下，螺栓组中各螺栓的受力分析 • 2． 螺栓联接的强度计算，尤其是承受轴向拉伸载荷的紧 螺栓联接强度计算 难点： 承受倾覆力矩的底板螺栓组联接的设计
第二篇 联接
机械联接有两大类：
• 动联接：机器工作时，被联接的零(部)件间可以有相对运动的 联接，如各种运动副；
• 静联接：机器工作时，被联接的零(部)件间不允许产生相对运 动的联接。
• 本书中除了指明为动联接外，所用到的"联接”均指机械静联
• 接机。械静联接：
• 可拆联接：不须毁坏联接中的任一零件就可拆开的联接， 故多次装拆无损于其使用性能。如：螺纹联接、键联接。