机械基础螺纹连接
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机械基础-螺纹连接
螺纹的螺距相等，常见的 例子是常规螺栓和螺母的 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
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
机械基础5-4螺纹连接与螺旋传动——螺纹连接
的标注，后者为外螺纹的标注。
3、梯形螺纹的标记方法：
Tr40x7-7e 7e---外螺纹精度等级
• 单线螺纹只标注螺距，多线螺纹标注螺距和导程。 • 右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表示。 • 旋合长度有长旋合长度L，中等旋合长度N两种，中等旋合长度
4.大径（公称直径）——D、d 外螺纹大径d——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径； 内螺纹大径D——与内螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径。
5.内径（小径）d1(D1) 外螺纹小径代号d1——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径； 内螺纹小径代号D1——与内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径。
6.中径d2(D2) 一个假想的中径圆柱的直径； 该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方 d2≈0.5(d+d1)
• 长旋合长度L • 中旋合长度N • 短旋合长度S
03 螺纹的类型
1.螺纹的牙型
三、螺纹的类型 1. 按牙型: 三角形螺纹、管螺纹 ——连接（用）螺纹
矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动（用）螺纹
普通螺纹
细牙螺纹
粗牙螺纹
牙型角为60°。自锁性能好，应力集中小，应用最广，一般连 接多用粗牙螺纹。细牙螺纹常用于薄壁、振动、 受冲击零件，如微调机构（螺旋测微仪、千分尺）
螺纹代号 大径 螺纹公差带代号（中径、顶径公差） 例如：M10 –5g6g (粗 牙)
M10x1- 7H (细 牙)
• 细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距，因此必须标 出螺距值，而粗牙普通螺纹不标螺距。
• 右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺旋则用LH表示 • 旋合长度有L,S,N三种，其中中等旋合长度N不标注。 • 公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差
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】
3、梯形螺纹的标记方法：
Tr40x7-7e 7e---外螺纹精度等级
• 单线螺纹只标注螺距，多线螺纹标注螺距和导程。 • 右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表示。 • 旋合长度有长旋合长度L，中等旋合长度N两种，中等旋合长度
4.大径（公称直径）——D、d 外螺纹大径d——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径； 内螺纹大径D——与内螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径。
5.内径（小径）d1(D1) 外螺纹小径代号d1——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径； 内螺纹小径代号D1——与内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径。
6.中径d2(D2) 一个假想的中径圆柱的直径； 该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方 d2≈0.5(d+d1)
• 长旋合长度L • 中旋合长度N • 短旋合长度S
03 螺纹的类型
1.螺纹的牙型
三、螺纹的类型 1. 按牙型: 三角形螺纹、管螺纹 ——连接（用）螺纹
矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动（用）螺纹
普通螺纹
细牙螺纹
粗牙螺纹
牙型角为60°。自锁性能好，应力集中小，应用最广，一般连 接多用粗牙螺纹。细牙螺纹常用于薄壁、振动、 受冲击零件，如微调机构（螺旋测微仪、千分尺）
螺纹代号 大径 螺纹公差带代号（中径、顶径公差） 例如：M10 –5g6g (粗 牙)
M10x1- 7H (细 牙)
• 细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距，因此必须标 出螺距值，而粗牙普通螺纹不标螺距。
• 右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺旋则用LH表示 • 旋合长度有L,S,N三种，其中中等旋合长度N不标注。 • 公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差
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】
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
机械基础螺纹连接练习题
机械基础螺纹连接练习题螺纹连接是机械工程中常用的连接方式之一，它具有紧固可靠、拆卸方便等优点。
在机械基础课程中，学生通常从简单的螺纹连接开始学习，逐渐提升难度。
本文将为大家提供一些机械基础螺纹连接的练习题，以帮助大家更好地掌握这一技能。
练习题一：螺纹切割如果要制作一个M10×1.5mm的外螺纹，则切割螺纹的螺距应为多少？解析：螺距是螺纹每转一周前进的距离，表示为P。
根据题目所给的螺纹规格M10×1.5mm，其中的1.5mm就是螺距。
因此，螺距为1.5mm。
练习题二：螺纹配对给定以下螺纹规格，请选择正确的螺纹配对。
1. M20×2.5mm2. 3/4-10UNC3. G1/4"A. M20×1.5mmB. 1/2-12UNFC. M8×1.25mm解析：正确的螺纹配对应该是：1. A，M20×1.5mm2. B，1/2-12UNF3. C，M8×1.25mm练习题三：螺纹加工现有一块方形薄板，边长为80mm，希望在板上加工一个M5×0.8mm内螺纹。
请问该如何进行螺纹加工？解析：首先，根据螺纹规格M5×0.8mm，确定螺纹的孔径和螺距。
然后，在薄板上标出螺纹中心的位置。
使用合适的钻头预先钻一个孔，直径略小于螺纹孔径，以便后续螺纹加工。
接下来，使用螺纹攻丝工具，选择合适的攻丝工具型号进行螺纹加工。
先将攻丝工具对准预先钻好的孔位，然后旋转攻丝工具，顺时针推下压，直到完成整个螺纹的加工。
练习题四：螺纹拧紧力计算一台机器上需要使用4个螺钉进行连接，螺钉的螺纹孔径为M8×1.25mm，拧紧力矩为10 N·m。
假设螺纹的摩擦系数为0.15，请计算每个螺钉所承受的拧紧力。
解析：首先，根据螺纹规格M8×1.25mm，确定螺纹的孔径和螺距。
然后，根据拧紧力矩10 N·m和摩擦系数0.15，可以通过力矩计算公式计算出拧紧力。
电子教案与课件：机械基础 12.2认识螺纹连接
将两半联轴器的螺栓孔对齐，接合面贴紧，将6个螺栓依次穿过螺栓孔后，套上弹簧垫 圈，拧上螺母，使用扳手对角逐个拧紧，并凭感觉和经验来控制预紧力。 注意：螺栓的穿入方向要一致。
14
例12-2 如下图所示凸缘联轴器，用6个M20的螺栓加平垫圈和标准螺母将两个半联轴器紧 固在一起。工作一段时间后，螺纹连接出现松动，螺栓和螺母出现了滑牙，不能正常使用。 试分析原因，重新更换螺纹连接件并做适当防松、紧固处理。
凸缘联轴器 15
解：一、螺纹连接失效分析 根据两半联轴器连接的特点，此处采用螺栓连接是恰当的。工作一段时间后螺纹连接出
(a)测力矩扳手
（b）定力矩扳手`
图12-9 预紧力控制扳手
10
2 螺纹连接的防松
一般螺纹连接具有自锁性，在静载荷作用下，工作温度变化不大时，这种自锁性能防止螺母 松脱。但在实际工作中，当外载荷有振动、变化时，或材料高温蠕变等会造成摩擦力减少， 螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹连接松动，经过反复作用，螺纹 连接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。 螺纹连接防松的原理就是消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。 常用的防松方法见表12-3。
图例
结构及应用
有普通螺栓和铰制孔用螺栓，精度分为 A、B、C三级，通常多用C级，杆部螺纹长 度可以根据需要确定。
双头螺 柱
两端带螺纹，分A型（有退刀槽）和B型 （无退刀槽）。
螺钉
螺钉的结构与螺栓相似，但头部的形状较 多，有六角头、圆柱头、半圆头、沉头等， 旋具槽有内六角孔、十字槽、一字槽等。
8
紧定螺 钉
机械基础
第十二章 螺纹连接与螺旋传动
第二节 认识螺纹连接
14
例12-2 如下图所示凸缘联轴器，用6个M20的螺栓加平垫圈和标准螺母将两个半联轴器紧 固在一起。工作一段时间后，螺纹连接出现松动，螺栓和螺母出现了滑牙，不能正常使用。 试分析原因，重新更换螺纹连接件并做适当防松、紧固处理。
凸缘联轴器 15
解：一、螺纹连接失效分析 根据两半联轴器连接的特点，此处采用螺栓连接是恰当的。工作一段时间后螺纹连接出
(a)测力矩扳手
（b）定力矩扳手`
图12-9 预紧力控制扳手
10
2 螺纹连接的防松
一般螺纹连接具有自锁性，在静载荷作用下，工作温度变化不大时，这种自锁性能防止螺母 松脱。但在实际工作中，当外载荷有振动、变化时，或材料高温蠕变等会造成摩擦力减少， 螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹连接松动，经过反复作用，螺纹 连接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。 螺纹连接防松的原理就是消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。 常用的防松方法见表12-3。
图例
结构及应用
有普通螺栓和铰制孔用螺栓，精度分为 A、B、C三级，通常多用C级，杆部螺纹长 度可以根据需要确定。
双头螺 柱
两端带螺纹，分A型（有退刀槽）和B型 （无退刀槽）。
螺钉
螺钉的结构与螺栓相似，但头部的形状较 多，有六角头、圆柱头、半圆头、沉头等， 旋具槽有内六角孔、十字槽、一字槽等。
8
紧定螺 钉
机械基础
第十二章 螺纹连接与螺旋传动
第二节 认识螺纹连接
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