机械设计第10章螺纹连接件设计
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机械设计手册---连接与紧固
当摩擦角 不变时，效率 是升角 的函数。
求最大 时的 角
d d
d
d
tan
tan(
)
0
得： 450 时，螺旋副的效率 最高。
2
但 过大时，螺旋加工困难。
一般取： 200 ~ 250
3. 螺旋的自锁
滑块沿斜面等速下滑：
水平支持力 F （防止滑块加速下滑 的平衡力）
5. P—螺距、螺纹相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向 距离。
6. S—导程 螺纹上任一点沿螺旋线旋转一周所移动的轴向距离。
单线螺纹: S=P
多线螺纹：S=nP
7.ψ—螺纹升角
螺旋线的切 线与垂直螺纹轴 线平面间的夹角。 各直径处的ψ不 同，ψ指螺纹中 径处的升角。
arctan nP （10-1） d2
s d2 tan
8. 牙形角
通过螺纹轴线的平面内螺纹牙两侧边的夹角。
9.牙侧角
牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。
对于对称牙形
2
对于非对称牙形 锯齿形螺纹工作边牙侧角：
3
10. 工作高度 h
内外螺纹间的径向接触高度。
§10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一 .矩形螺纹（ 0 ） 1. 受力分析
引入当量摩擦系数后，当滑块沿非矩形螺纹等速下滑时 的计算式为：
水平支持力 相应力矩 自锁条件：
F Fa tan( )
T
1 2
Fa d 2
tan(
)
(10-6a) (10-6b)
§10-3 机械制造常用螺纹
1. 三角螺纹 (1) 普通螺纹
求最大 时的 角
d d
d
d
tan
tan(
)
0
得： 450 时，螺旋副的效率 最高。
2
但 过大时，螺旋加工困难。
一般取： 200 ~ 250
3. 螺旋的自锁
滑块沿斜面等速下滑：
水平支持力 F （防止滑块加速下滑 的平衡力）
5. P—螺距、螺纹相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向 距离。
6. S—导程 螺纹上任一点沿螺旋线旋转一周所移动的轴向距离。
单线螺纹: S=P
多线螺纹：S=nP
7.ψ—螺纹升角
螺旋线的切 线与垂直螺纹轴 线平面间的夹角。 各直径处的ψ不 同，ψ指螺纹中 径处的升角。
arctan nP （10-1） d2
s d2 tan
8. 牙形角
通过螺纹轴线的平面内螺纹牙两侧边的夹角。
9.牙侧角
牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。
对于对称牙形
2
对于非对称牙形 锯齿形螺纹工作边牙侧角：
3
10. 工作高度 h
内外螺纹间的径向接触高度。
§10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一 .矩形螺纹（ 0 ） 1. 受力分析
引入当量摩擦系数后，当滑块沿非矩形螺纹等速下滑时 的计算式为：
水平支持力 相应力矩 自锁条件：
F Fa tan( )
T
1 2
Fa d 2
tan(
)
(10-6a) (10-6b)
§10-3 机械制造常用螺纹
1. 三角螺纹 (1) 普通螺纹
机械设计基础第10章联接习题解答
机械设计基础第10章联接习题解答10-1 试证明具有自锁性的螺旋传动，其效率恒小于50%。
证：η=tg ψ/tg （ψ+ρ） 自锁条件ψ≤ρη≤tg ψ/tg 2ψ=（1-tg 2ψ）/2≤0.5 即50%10-2 试计算M20、M20*1.5螺纹的升角，并指出哪种螺纹的自锁性较好。
解: M20 粗牙螺纹 d 2=18.376 P=s=2.5 ψ=tg -1s/(πd 2)=2.48°M20*1.5 细牙螺纹 d 2=19.026 P=s=1.5 ψ=1.44°∴ 细牙螺纹自锁效果好10-3 求螺栓所产生的拉应力为若干？螺栓会不会损坏?解: 材料35 σB =530MPa σS =315MPa (表9-1 p123)螺栓M8 d 1=6.647 d 2=7.188 P=1.25 (表10-1 p135) ψ=3.1683° f ’=0.1 ρ’=tg -1f ’=5.7106°螺母M8 d 0=9 d w =11.5 r f =(d w +d 0)/4=5.125螺纹拧紧时 T=F a [d 2tg(ψ+ρ’)/2+f c r f ]=FL (参考例10-2 p140) ∴ F a =2FL/[ d 2tg(ψ+ρ’) +2f c r f ]=25500 N==214d F a πσ734.85 MPa >σS 螺栓会损坏10-4解: Fa=100kN 梯形螺纹 d=70 d 2=65 P=10 n=4︒==-083.1121d nP tg πψ ρ’=5.711° (1) 648.0)(='+=ρψψηtg tg (2) 86.980)(22='+=ρψtg d F T a Nm (3) 螺杆每转1转 工作台升高S=nP=40螺杆转速 n 杆=υ/S=800/40=20 r/min螺杆功率 W n TT P 205430===杆杆πω (4) 工作台下降时06.305)(22Nm ＞tg d F T a ='-='ρψ 阻力矩(制动力矩) 10-5 求允许的牵引力。
大连理工 机械设计基础 作业解答：第10章-连接
紧螺栓连接
静载荷
铰制孔用螺栓
受横向载荷
变载荷
[τ]=σS/2.5 [σp]=σS/1.25(被连接件为钢) [σp]=σB/(2~2.5)（被连接件为铸铁）
[τ]=σS/(3.5~5) [σp]按静载荷的[σp]值降低20%~30%
材料
碳钢 合金钢
表10-8螺纹连接的安全系数（不能严格控制预紧力时）
fa与关系受横向工作载荷公称直径细牙螺距p0526752459035073545324240508448041340553504918075125718866471075101590268376125107512175108631010615125114127011183515125116147011383515118202224272525251637618376203762205125051152941729419294207522375221513035277272621132151表101直径与螺距粗牙普通螺纹基本尺寸140页螺纹连接受载情况许用应力松螺栓连接s1217紧螺栓连接受轴向横向载荷控制预紧力是时s1215不严格控制预紧力时查表108铰制孔用螺栓受横向载荷静载荷225被连接件为铸铁变载荷值降低2030材料静载荷变载荷m6m16m16m30m6m16m16m30碳钢合金钢425106576565表107螺纹连接的许用应力152页表108螺纹连接的安全系数不能严格控制预紧力时106某重要拉杆螺纹连接拉杆所受拉力f13kn载荷稳定拉杆材料为q275
所选螺柱的个数和直径是合适的。
螺栓轴线到边缘的距离 e=d+（3~6）mm
（4）让工作台在载荷Fa的作用下等速下降，是否需要制动装 置？加于螺杆上的制动力矩应为多少？
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 第十章 联接
§10—4 螺纹联接的基本类型及 螺纹紧固件
一、螺纹联结基本类型 二、螺纹紧固件
一、螺纹联接的基本类型
1、螺栓联接 a) 普通螺栓联接：
被连接件通孔不带螺纹，被联接件不太厚， 装拆方便。螺杆带钉头，螺杆穿过通孔与螺母配合 使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消 失，结构简单，可多次装拆，应用较广。
牙根强度弱，加工困难，常被梯形螺纹代替。
梯形螺纹特点： =2=30。比矩形螺纹效率略低。 牙根强度高，易于对中，易于制造，剖分螺母 可消除间隙，在螺旋传动中有广泛应用。
有粗牙普通螺纹M10和M68，请说明在静载 荷下这两种螺纹能否自锁（已知摩擦系数f = 0.1~0.15） 查得： 解： 1、首先求螺纹升角λ 。
粗牙螺纹
细牙螺纹
2、管螺纹 特点：用于管件连接的三角螺纹，=55,螺纹面间 没有间隙，密封性好，适用于压强在1.6MPa以下的 连接。管螺纹广泛用于水、汽、油管路联接中。
管螺纹除普通细牙螺纹外，还有60º 55º 、 的圆柱 管螺纹和60º 55º 、 的圆锥管螺纹。 管螺纹公称直径是管子的公称通径。
L=nP(n=2) L=nP(n=2) L=nP(n=2)
dd d dd 2 2 d2 dd 1 1 d1
P P P
d 1 1 d 1 d d 2 2 d 2 d d d d
hh h
LL L
4）螺 距 P — 相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应 两点间的轴向距离。 5）导程（S）— 同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面 的母线上的对应两点间的轴向距离。 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
M10螺纹： 螺距P=1.5mm，中径d2=9.026mm； M68螺纹： 螺距P=6mm， 中径d2=64.103mm。 M10螺纹升角：
机械设计基础第10章连接(键、花键-六)
第10章 连 接
§10－1 螺纹 §10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 §10－3 机械制造常用螺纹（略） §10－4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 §10－5 螺纹连接的预紧与防松
§10－6 螺栓连接的强度计算 §10－7 螺栓的材料和许用应力 §10－8 提高螺栓连接强度的措施 §10－9 螺旋传动 （略） §10－10 滚动螺旋简介（略） §10－11 键连接和花键连接
在重型机械中常采用切向键 ——一对楔键组成。
窄面 工作面
d 潘存云教授研制
斜度1：100
装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生 的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要 两对切向键分布成120~130 ˚ 。
二、平键联接的强度校核 1. 类型的选择 应根据各种平键的特点及具体应用情况来选择。 考虑：扭矩大小、对中性要求、轴上位置等情况。 2 . 尺寸的选择 键是一种标准件，主要尺寸：长L、宽b、高h b×h____按轴的直径由标准选取。表10－9 P156 L_____参照轮毂宽度B从标准中选取 一般： L=B－(5～10) mm 3. 材料的选择 键的材料常用45钢：σB≥ 600 MPa的碳素钢
MPa
表10-11 花键连接的许用挤压应力[σp ]和许用压强[p ]
连接工作方式
工作条件
[σp ] 或[p ] 齿面未经热处理 齿面经热处理
不良
35~50
40~70
静连接[σp ]
中等 良好
潘6存0云~教1授0研0制 80~120
100~140 120~200
动连接[p ] (空载下移动)
动连接[p ] (在载荷下移动)
二、平键联接的强度校核
1. 类型的选择 2 . 尺寸的选择 3. 材料的选择
§10－1 螺纹 §10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 §10－3 机械制造常用螺纹（略） §10－4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 §10－5 螺纹连接的预紧与防松
§10－6 螺栓连接的强度计算 §10－7 螺栓的材料和许用应力 §10－8 提高螺栓连接强度的措施 §10－9 螺旋传动 （略） §10－10 滚动螺旋简介（略） §10－11 键连接和花键连接
在重型机械中常采用切向键 ——一对楔键组成。
窄面 工作面
d 潘存云教授研制
斜度1：100
装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生 的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要 两对切向键分布成120~130 ˚ 。
二、平键联接的强度校核 1. 类型的选择 应根据各种平键的特点及具体应用情况来选择。 考虑：扭矩大小、对中性要求、轴上位置等情况。 2 . 尺寸的选择 键是一种标准件，主要尺寸：长L、宽b、高h b×h____按轴的直径由标准选取。表10－9 P156 L_____参照轮毂宽度B从标准中选取 一般： L=B－(5～10) mm 3. 材料的选择 键的材料常用45钢：σB≥ 600 MPa的碳素钢
MPa
表10-11 花键连接的许用挤压应力[σp ]和许用压强[p ]
连接工作方式
工作条件
[σp ] 或[p ] 齿面未经热处理 齿面经热处理
不良
35~50
40~70
静连接[σp ]
中等 良好
潘6存0云~教1授0研0制 80~120
100~140 120~200
动连接[p ] (空载下移动)
动连接[p ] (在载荷下移动)
二、平键联接的强度校核
1. 类型的选择 2 . 尺寸的选择 3. 材料的选择
机械设计基础10+螺纹连接与键连接
螺钉无头，无螺母，直接拧入被连接 件中，通过拧紧使螺钉产生预紧力。
螺柱连接
由一端带孔的螺柱和两个螺母组成， 一个螺母固定在被连接件上，另一个 螺母拧紧使螺柱伸出端产生预紧力。
螺纹连接的预紧与防松
预紧
在装配时，通过拧紧螺母或螺钉 ，使螺栓、螺柱或螺钉产生预拉 力，以提高连接的刚性和紧密性 。
防松
为防止螺纹连接在承受外载荷时 松动，采取各种措施来阻止松动 。常用的防松方法有弹簧垫圈、 自锁螺母、开口销等。
坏或磨损现象。
润滑
定期对键连接进行润滑 ，以减少摩擦和磨损，
延长使用寿命。
紧固
对于松动的键连接，应 及时进行紧固，防止出
现意外事故。
更换
对于磨损严重的键连接 ，应及时进行更换，防
止出现安全事故。
05
螺纹连接与键连接的发展趋势
新型螺纹连接的开发与应用
自锁螺纹连接
这种新型螺纹连接具有自锁功能，能 够在无外力的情况下保持紧密，防止 松动。广泛应用于需要高稳定性的机 械装置。
02
键连接
键连接的类型与特点
平键连接
平键连接是最常见的键连接类型，主要用于传递扭矩和旋 转运动。它具有结构简单、工作可靠、装拆方便等优点， 但承受的载荷较小。
楔键连接
楔键连接主要用于固定轴的位置，并传递扭矩。楔键连接 具有较高的承载能力和定位精度，但装拆不太方便。
花键连接
花键连接是一种多齿的键连接，能够承受较大的载荷。花 键连接具有较高的承载能力和较高的效率，但制造较复杂 ，成本较高。
键连接在机械中的应用
固定轴与轮毂
键连接主要用于固定轴与轮毂之 间的连接，如汽车变速箱中的轴
和齿轮等。
传递扭矩
机械设计基础第第10章螺纹连接
特点：结构简单、连接可靠、装拆方便，且多
数螺纹连接件已标准化，生产率高，因而应用广泛。
聊城大学汽车学院 汽车工程系
10.2.1 螺纹
一.螺纹的主要参数 螺旋线---螺纹---螺纹
d2
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(1) 大径d
(2) 小径 d1 (3) 中径d2 (4) 螺距P
d d d1 2
P/2 P/2
按螺旋的作用分
按母体形状分
聊城大学汽车学院 汽车工程系
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹
螺纹副
按螺旋的作用分
按母体形状分
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a. 利用附加摩擦力防松
弹簧垫圈
对顶螺母
尼龙圈锁紧螺母
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b. 机械防松
潘存云教授研制
开口销与六 角开槽螺母
圆螺母用止动垫圈
止动垫圈
串联钢丝
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c. 破坏螺旋副防松 用冲头冲2~3点 1~1.5P
涂粘合剂
冲点防松法
粘合法防松
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紧定螺钉
5)其它特殊结构的螺纹连接
起吊螺钉
T 型螺栓
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二.标准螺纹连接件 螺 纹 连 接 件 螺栓
L L0
螺栓的结构形式
d
六角头 L L0 d 小六角头
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螺 纹 连 接 件
螺栓 双头螺柱
L L1 L0 d L1 -----座端长度 L0 -----螺母端长度
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2.按旋向分（2）--旋向判断
21
五、螺纹的类型
2.按旋向分（3）--应用举例
22
五、螺纹的类型
3.按螺纹线的根数分
单线
多线
易于实现自锁， 多用于连接紧固
传动效率高， 多用于传动
23
五、螺纹的类型
4.按回转体的内外表面分
内螺纹
外螺纹
一起构成螺旋副
24
五、螺纹的类型
5.按母体的形状分
圆柱螺纹
管螺纹
14
四、螺纹的主要参数
8.牙型角α
轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。
15
四、螺纹的主要参数
9.牙侧角β
牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。
16
四、螺纹的主要参数
10.接触高度h
内外螺纹旋合后，接触面的径向高度。
17
五、螺纹的类型
1.按螺纹的牙型分1/2
三角形
矩形
30º
已经标准化，最 常用的连接螺纹
一、连接的必要性
由于使用、结构、制造、装配、运输等方 面的原因，机器中很多零件需要彼此连接。
1
二、连接的主要类型
1. 按是否存在相对运动
静连接
动连接
被连接件之间相
被连接件之间能产
互完全固定。
生一定的相对运动
2
二、连接的主要类型
2. 按是否可拆（1）--定义
可拆连接：不需要破坏连接中的任一个零 件就可以拆开的连接。
1.螺栓连接（1）--普通螺栓连接3/3
静载:l1≥(0.3-0.5)d 变载:l1≥0.75d 冲击载荷或弯曲载荷：
l1 ≥d a≈（0.2-0.3）d
e≈d+（3-6）mm 通孔直径d0≈1.1d
29
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（2）--铰制孔螺栓连接1/3
螺杆和孔 是配合关系， 可以实现被连 接件的准确定 位
30
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（2）--铰制孔螺栓连接2/3
两个被连接件 均适宜打通孔， 要求两个被连接 件准确定位或横 向载荷大时。
31
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（2）--铰制孔螺栓连接3/3
a≈（0.2-0.3）d 铰制孔螺栓：l1≈d e≈d+（3-6）mm
32
六、螺纹连接的主要类型
拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过 其材料屈服极限σ s的80%；
43
七、螺栓的预紧
3.预紧力大小的确定（2）--具体范围
碳素钢螺栓：F0≤(0.6-0.7)σ sA1 合金钢螺栓：F0≤(0.5-0.6)σ sA1
A1 ---危险截面积， A1 ≈π d21/4
44
七、螺栓的预紧
3.预紧力大小的确定（3）--具体数值
40
七、螺栓的预紧
1.预紧的定义
绝大多数螺纹连接在装配时需要拧紧， 使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的 作用，这个预加的作用力称为预紧力。
41
七、螺栓的预紧
2.预紧的必要性
（1）适当的预紧力可以增大连接的紧密性 和可靠性；
（2）还能提高螺栓的疲劳强度。
42
七、螺栓的预紧
3.预紧力大小的确定（1）--原则
具体数值应该根据载荷性质、连接刚度 等具体工作条件确定。
45
七、螺栓的预紧
4.预紧力大小的控制（1）--意义
（1）预紧力过大，会使整个连接的结构尺寸 增大；也会使连接在装配时因过载而断裂。
（2）预紧力不足，则又可能导致连接失效，重 要的螺栓连接应控制预紧力。
2.螺钉连接（1）--感性认识
外露比较光滑
33
六、螺纹连接的主要类型
2.螺钉连接（2）--使用场合
连接件太厚， 被连接件不适宜 打通孔，且连接 不经常拆卸的场 合。
34
六、螺纹连接的主要类型
2.螺钉连接（3）--尺寸
钢或青铜：H=d 铸铁：H=(1.25-1.5)d 铝合金：H=(1.5-2.5)d 螺纹孔深度：
7
四、螺纹的主要参数
1.大径d
与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的 假想圆柱体的直径，是螺纹的公称直径。
8
四、螺纹的主要参数
2.小径d1
与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的 假想圆柱体直径，常作强度计算的危险截面。
9
四、螺纹的主要参数
3.中径d2
母线上牙型沟槽和凸起宽度相等的假想圆 柱直径，确定螺纹几何参数和配合性质的直径。
H1=H+(2-2.5)P 钻孔深度：
H2=H1+(0.5-1)d
35
六、螺纹连接的主要类型
3.双头螺柱连接（1）--感性认识
36
六、螺纹连接的主要类型
3.双头螺柱连接（2）--使用场合
连接件太厚， 被连接件不适宜 打通孔，且连接 经常拆卸的场合。
37
六、螺纹连接的主要类型
3.双头螺柱连接（3）--尺寸
不可拆连接：至少要破坏连接中的某一个 零件才可以拆开的连接。
3
二、连接的主要类型
2. 按是否可拆（2）--可拆连接
螺纹连接
等
键连接
4
二、连接的主要类型
2. 按是否可拆（3）--不可拆连接
焊接
铆接
粘接
5
二、连接的主要类型
2. 按是否可拆（4）--过盈连接
6
三、螺纹的形成
一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该 图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。
10
四、螺纹的主要参数
4.螺距P
相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
11
四、螺纹的主要参数
5.线数n
螺旋线的数目。
12
四、螺纹的主要参数
6.导程S
同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上 对应两点间的轴向距，S=nP。
13
四、螺纹的主要参数
7.螺纹升角 ψ
中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺 纹轴线的平面的夹角。
未标准化，牙根 应力集中较严重
18
五、螺纹的类型
1.按螺纹的牙型分2/2
梯形
15º
锯齿形30º 3º Nhomakorabea已经标准化，最 常用的传动螺纹
已经标准化，只 能单侧传动重
19
五、螺纹的类型
2.按旋向分（1）--种类
左旋
右旋
不常用，需要在 最常用，在螺纹标注中 螺纹标注标注旋向 不标旋向的即为右旋
20
五、螺纹的类型
钢或青铜：H=d 铸铁：H=(1.25-1.5)d 铝合金：H=(1.5-2.5)d 螺纹孔深度：
H1=H+(2-2.5)P 钻孔深度：
H2=H1+(0.5-1)d
38
六、螺纹连接的主要类型
4.紧定螺钉连接（1）--感性认识
39
六、螺纹连接的主要类型
4. 紧定螺钉连接（2）--使用场合
定位并 传递不大的 力或转矩的 场合。
圆锥螺纹
25
五、螺纹的类型
5.按螺旋的作用分
连接螺纹
传动螺纹
26
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（1）--普通螺栓连接1/3
螺杆和孔 之间有间隙， 不能实现被连 接件的准确定 位
27
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（1）--普通螺栓连接2/3
两个被连接件 均适宜打通孔。
28
六、螺纹连接的主要类型
21
五、螺纹的类型
2.按旋向分（3）--应用举例
22
五、螺纹的类型
3.按螺纹线的根数分
单线
多线
易于实现自锁， 多用于连接紧固
传动效率高， 多用于传动
23
五、螺纹的类型
4.按回转体的内外表面分
内螺纹
外螺纹
一起构成螺旋副
24
五、螺纹的类型
5.按母体的形状分
圆柱螺纹
管螺纹
14
四、螺纹的主要参数
8.牙型角α
轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。
15
四、螺纹的主要参数
9.牙侧角β
牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。
16
四、螺纹的主要参数
10.接触高度h
内外螺纹旋合后，接触面的径向高度。
17
五、螺纹的类型
1.按螺纹的牙型分1/2
三角形
矩形
30º
已经标准化，最 常用的连接螺纹
一、连接的必要性
由于使用、结构、制造、装配、运输等方 面的原因，机器中很多零件需要彼此连接。
1
二、连接的主要类型
1. 按是否存在相对运动
静连接
动连接
被连接件之间相
被连接件之间能产
互完全固定。
生一定的相对运动
2
二、连接的主要类型
2. 按是否可拆（1）--定义
可拆连接：不需要破坏连接中的任一个零 件就可以拆开的连接。
1.螺栓连接（1）--普通螺栓连接3/3
静载:l1≥(0.3-0.5)d 变载:l1≥0.75d 冲击载荷或弯曲载荷：
l1 ≥d a≈（0.2-0.3）d
e≈d+（3-6）mm 通孔直径d0≈1.1d
29
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（2）--铰制孔螺栓连接1/3
螺杆和孔 是配合关系， 可以实现被连 接件的准确定 位
30
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（2）--铰制孔螺栓连接2/3
两个被连接件 均适宜打通孔， 要求两个被连接 件准确定位或横 向载荷大时。
31
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（2）--铰制孔螺栓连接3/3
a≈（0.2-0.3）d 铰制孔螺栓：l1≈d e≈d+（3-6）mm
32
六、螺纹连接的主要类型
拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过 其材料屈服极限σ s的80%；
43
七、螺栓的预紧
3.预紧力大小的确定（2）--具体范围
碳素钢螺栓：F0≤(0.6-0.7)σ sA1 合金钢螺栓：F0≤(0.5-0.6)σ sA1
A1 ---危险截面积， A1 ≈π d21/4
44
七、螺栓的预紧
3.预紧力大小的确定（3）--具体数值
40
七、螺栓的预紧
1.预紧的定义
绝大多数螺纹连接在装配时需要拧紧， 使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的 作用，这个预加的作用力称为预紧力。
41
七、螺栓的预紧
2.预紧的必要性
（1）适当的预紧力可以增大连接的紧密性 和可靠性；
（2）还能提高螺栓的疲劳强度。
42
七、螺栓的预紧
3.预紧力大小的确定（1）--原则
具体数值应该根据载荷性质、连接刚度 等具体工作条件确定。
45
七、螺栓的预紧
4.预紧力大小的控制（1）--意义
（1）预紧力过大，会使整个连接的结构尺寸 增大；也会使连接在装配时因过载而断裂。
（2）预紧力不足，则又可能导致连接失效，重 要的螺栓连接应控制预紧力。
2.螺钉连接（1）--感性认识
外露比较光滑
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六、螺纹连接的主要类型
2.螺钉连接（2）--使用场合
连接件太厚， 被连接件不适宜 打通孔，且连接 不经常拆卸的场 合。
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六、螺纹连接的主要类型
2.螺钉连接（3）--尺寸
钢或青铜：H=d 铸铁：H=(1.25-1.5)d 铝合金：H=(1.5-2.5)d 螺纹孔深度：
7
四、螺纹的主要参数
1.大径d
与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的 假想圆柱体的直径，是螺纹的公称直径。
8
四、螺纹的主要参数
2.小径d1
与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的 假想圆柱体直径，常作强度计算的危险截面。
9
四、螺纹的主要参数
3.中径d2
母线上牙型沟槽和凸起宽度相等的假想圆 柱直径，确定螺纹几何参数和配合性质的直径。
H1=H+(2-2.5)P 钻孔深度：
H2=H1+(0.5-1)d
35
六、螺纹连接的主要类型
3.双头螺柱连接（1）--感性认识
36
六、螺纹连接的主要类型
3.双头螺柱连接（2）--使用场合
连接件太厚， 被连接件不适宜 打通孔，且连接 经常拆卸的场合。
37
六、螺纹连接的主要类型
3.双头螺柱连接（3）--尺寸
不可拆连接：至少要破坏连接中的某一个 零件才可以拆开的连接。
3
二、连接的主要类型
2. 按是否可拆（2）--可拆连接
螺纹连接
等
键连接
4
二、连接的主要类型
2. 按是否可拆（3）--不可拆连接
焊接
铆接
粘接
5
二、连接的主要类型
2. 按是否可拆（4）--过盈连接
6
三、螺纹的形成
一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该 图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。
10
四、螺纹的主要参数
4.螺距P
相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
11
四、螺纹的主要参数
5.线数n
螺旋线的数目。
12
四、螺纹的主要参数
6.导程S
同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上 对应两点间的轴向距，S=nP。
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四、螺纹的主要参数
7.螺纹升角 ψ
中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺 纹轴线的平面的夹角。
未标准化，牙根 应力集中较严重
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五、螺纹的类型
1.按螺纹的牙型分2/2
梯形
15º
锯齿形30º 3º Nhomakorabea已经标准化，最 常用的传动螺纹
已经标准化，只 能单侧传动重
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五、螺纹的类型
2.按旋向分（1）--种类
左旋
右旋
不常用，需要在 最常用，在螺纹标注中 螺纹标注标注旋向 不标旋向的即为右旋
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五、螺纹的类型
钢或青铜：H=d 铸铁：H=(1.25-1.5)d 铝合金：H=(1.5-2.5)d 螺纹孔深度：
H1=H+(2-2.5)P 钻孔深度：
H2=H1+(0.5-1)d
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六、螺纹连接的主要类型
4.紧定螺钉连接（1）--感性认识
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六、螺纹连接的主要类型
4. 紧定螺钉连接（2）--使用场合
定位并 传递不大的 力或转矩的 场合。
圆锥螺纹
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五、螺纹的类型
5.按螺旋的作用分
连接螺纹
传动螺纹
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六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（1）--普通螺栓连接1/3
螺杆和孔 之间有间隙， 不能实现被连 接件的准确定 位
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六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（1）--普通螺栓连接2/3
两个被连接件 均适宜打通孔。
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六、螺纹连接的主要类型