螺纹连接与螺纹传动
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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】
高职机械设计基础-螺纹连接与螺旋传动
R max
Tr max
z
ri2
i 1
圆形接合面，单个螺栓所受的横向载荷R=T/Zr
T—扭矩（N.mm），
r—分布圆半径。
罗定职业技术学院 4.受倾覆（纵向）力矩螺栓组连接 特点：M在铅直平面内，绕O-O回转，只能用普通螺 栓。 受力最大单个螺栓的工作载荷Fmax （N）
Fmax
ML max
机电工程系 模具教研室
②绞制孔用螺栓，螺杆与绞制孔间是过渡配合，工作时靠螺 杆受剪，杆壁与孔相互挤压传递横向载荷，此时杆件受剪 切力作用，故称受剪螺栓。
2.螺纹连接的主要失效形式有三类： （1）拉断； （ 2）剪断； （3）对于铰制孔连接出现孔或螺栓挤压变形。
一、普通螺栓的强度计算 （1）受拉螺栓常见的失效形式多为螺纹的塑性
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。
一般螺纹连接在装配的时候都必须拧紧，以增强连 接的可靠性、紧密性和防松能力。
对于一般连接，可凭经验来控制预紧力的大小，但 对于重要的连接就要严格控制其预紧力。
机电工程系 模具教研室
罗定职业技术学院 二、螺纹连接的防松
连接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、振动、变载 荷下或温度变化过大时容易产生松脱现象。
变形和断裂。实践表明，螺栓断裂多发生 在开始传力的第一、第二圈旋合螺纹的牙 根处，因应力集中较大。 （2）一般选用标准螺纹零件，其主要尺寸已作 出规定，故螺栓的强度计算主要是求出或 校核螺纹危险剖面的尺寸，即螺纹小径d1。
罗定职业技术学院 1.松螺栓连接的强度计算
工作时不需要将螺母拧紧。如吊钩 螺栓。
螺纹连接防松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。
常用的防松方法: （1）摩擦防松
05 机械设计作业参考答案_螺纹连接和螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动1、 简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿螺纹的特点，并说明哪些螺纹适合用于连接，哪些螺纹适合用于传动？哪些螺纹已经标准化？【答】普通螺纹：牙型为等边三角形，牙型角60度，内外螺纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中。
同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙，细牙螺纹升角小，自锁性好，抗剪切强度高，但因牙细不耐磨，容易滑扣。
应用：一般连接多用粗牙螺纹。
细牙螺纹常用于细小零件，薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中，也可作为微调机构的调整螺纹用。
矩形螺纹：牙型为正方形，牙型角0=α，传动效率较其它螺纹高，但牙根强度弱，螺旋副磨损后，间隙难以修复和补偿，传动精度降低。
梯形螺纹：牙型为等腰梯形，牙型角为30度，内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好。
主要用于传动螺纹。
锯齿型螺纹：牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角3度，非工作面牙侧角30度。
外螺纹牙根有较大的圆角，以减小应力集中，内外螺纹旋合后，大径无间隙便于对中，兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。
用于单向受力的传动螺纹。
普通螺纹适合用于连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。
普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。
2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处？【答】可以减小螺栓的刚度，从而提高螺栓连接的强度。
3、螺纹联接为何要防松？常见的防松方法有哪些？【答】连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件，并且拧紧后，螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用，因此在承受静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接一般都不会自动松脱。
但在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，连接有可能松动，甚至松开，造成连接失效，引起机器损坏，甚至导致严重的人身事故等。
所以在设计螺纹连接时，必须考虑防松问题。
螺纹连接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。
具体的防松装置或方法很多，按工作原理可分为摩擦防松、机械防松和其它方法，如端面冲点法防松、粘合法防松，防松效果良好，但仅适用于很少拆开或不拆的连接。
螺纹联接与螺旋传动_题目与答案
螺纹联接与螺旋传动一、简答题(1)为什么螺纹联接常需要防松？防松的实质是什么？有哪几类防松措施？ 试指出普通螺栓联接、双头螺栓联接和螺钉联接的结构特点，各用在什么场合？ (2)试指出普通螺栓联接、双头螺栓联接和螺钉联接的结构特点，各用在什么场合？ (3)一螺栓联接预紧后，受轴向变载荷作用，在最大工作载荷max F 及剩余预紧力不变的情况下，试问提高这种螺栓疲劳强度的具体措施有哪些？(4)为提高螺栓的疲劳强度，欲减小螺栓的应力幅，请举出一个措施，并用螺栓受力—变形协调图来说明。
(5)螺栓的主要失效形式有哪些？(6)拧紧螺母与松退螺母时的螺纹副效率如何计算？哪些螺纹参数影响螺纹副的效率？ 二、填空（1）螺纹的公称直径是指螺纹的 径，螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。
螺纹的自锁条件为 ，拧紧螺母时效率公式为 。
（2）螺纹联接常用的防松原理有， ， ， 。
其对应的防松装置有 ， ， 。
（3）三角形螺纹主要用于 ，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于 。
（4）标记为螺栓GB5782—86 M16×80的六角头螺栓的螺纹是 形，牙形角等于度，线数等于 ，16代表 ，80代表 。
（5）若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的导程S和牙形角。
（6）为了提高螺栓强度，防止螺栓的疲劳破坏，通常采用的方法之一是减小 刚度或增大 刚度。
（7）有一单个紧螺栓连接，已知该螺栓所受预紧力N Q 10000=，所受轴向工作载荷N Q l 500=，螺栓的相对刚度系数2.0=+cb bK K K ，则螺栓所受的总拉伸载荷 ，残余预紧力 ；为保证结合面不出现缝隙，则该联接允许的最大轴向工作载荷 。
（需注明式中各符号的意义） （8）受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 与 之和。
（9）压力容器的紧螺栓联接中，若螺栓的预紧力和容器的压强不变，而仅将凸缘间的铜垫片换成胶垫片，则螺栓所受的总拉力b Q 和联接的紧密性 。
机械设计螺纹连接和螺旋传动
圆周长展开长度
中国地质大学专用 ห้องสมุดไป่ตู้ 作者： 潘存云教授
按螺纹旳牙型分
螺纹旳分类
按螺纹旳旋向分
按螺旋线旳根数分
按回转体旳内外表面分
按螺旋旳作用分
按母体形状分
矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹
右旋螺纹
左旋螺纹
单线螺纹多线螺纹
外螺纹内螺纹
连接螺纹传动螺纹
圆柱螺纹圆锥螺纹
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
缺陷：不耐磨，易滑扣。
应用：薄壁零件、受动载荷旳连接和微调机构。
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
第5章 螺纹连接和螺旋传动
§5－1 螺纹
§5－2 螺纹连接旳类型及原则连接件
§5－3 螺纹连接旳预紧
§5－6 螺纹连接旳强度计算
§5－7 螺栓旳材料和许用应力
§5－8 提升螺栓连接强度旳措施
§5－9 螺旋传动
§5－4 螺纹连接旳防松
§5－5 螺栓组连接旳设计
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
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梯形螺纹：
为了降低摩擦和提升效率，这两种螺纹旳牙侧角β比三角形螺纹旳要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生旳间隙，应用较广。锯齿形螺纹旳效率比矩形螺纹高，但只适合单向传动。
锯齿形螺纹:
β= 15º
β= 3º
粗牙一般螺纹、细牙一般螺纹和梯形螺纹旳基本尺寸见后续各表（或查阅有关机械设计手册）。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
一、螺纹旳形成
§5－1 螺 纹
螺旋线——一动点在一圆柱体旳表面上，一边绕轴线等速旋转，同步沿轴向作等速移动旳轨迹。
中国地质大学专用 ห้องสมุดไป่ตู้ 作者： 潘存云教授
按螺纹旳牙型分
螺纹旳分类
按螺纹旳旋向分
按螺旋线旳根数分
按回转体旳内外表面分
按螺旋旳作用分
按母体形状分
矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹
右旋螺纹
左旋螺纹
单线螺纹多线螺纹
外螺纹内螺纹
连接螺纹传动螺纹
圆柱螺纹圆锥螺纹
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缺陷：不耐磨，易滑扣。
应用：薄壁零件、受动载荷旳连接和微调机构。
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第5章 螺纹连接和螺旋传动
§5－1 螺纹
§5－2 螺纹连接旳类型及原则连接件
§5－3 螺纹连接旳预紧
§5－6 螺纹连接旳强度计算
§5－7 螺栓旳材料和许用应力
§5－8 提升螺栓连接强度旳措施
§5－9 螺旋传动
§5－4 螺纹连接旳防松
§5－5 螺栓组连接旳设计
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
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梯形螺纹：
为了降低摩擦和提升效率，这两种螺纹旳牙侧角β比三角形螺纹旳要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生旳间隙，应用较广。锯齿形螺纹旳效率比矩形螺纹高，但只适合单向传动。
锯齿形螺纹:
β= 15º
β= 3º
粗牙一般螺纹、细牙一般螺纹和梯形螺纹旳基本尺寸见后续各表（或查阅有关机械设计手册）。
潘存云教授研制
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一、螺纹旳形成
§5－1 螺 纹
螺旋线——一动点在一圆柱体旳表面上，一边绕轴线等速旋转，同步沿轴向作等速移动旳轨迹。
螺纹连接及螺旋传动PPT课件
Ff
FQX FQY
ψ FQ
螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于或等于接 触表面的摩擦角。
第31页/共92页
3.螺旋副的传动效率 W1--有用功
W2--输入功
tan
tan
第32页/共92页
二、非矩形螺纹
非矩形螺纹是指牙型斜角不等于0°的三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。
Q
N/2
❖反力 ❖摩擦力 ❖当量摩擦角
第26页/共92页
锯齿形螺纹的标注
锯齿形螺纹的标注格式： 牙型代号 B、尺寸规格、导程（螺距）或螺距、旋向--公差带代号--旋合长度代 号。 单线螺纹仅标注螺距； 右旋螺纹不标注旋向。 [例]B40X14（P7）LH-8c-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为14mm ， 螺距为7mm的双线左旋锯齿形螺纹（外螺纹）， 公差带代号为8e，L为长旋合长度。
第22页/共92页
GB/T 5796. 1-2005 基本牙型
第23页/共92页
梯形螺纹的标注
梯形螺纹的标注格式： 螺纹代号 --螺纹公差带代号--螺纹旋合长度代号。
梯形螺纹的螺纹代号由牙型代号和尺寸规格组成，若为右旋可 不标注，若为左旋，用“ -LH”来注明。单线梯形螺纹用“尺寸 规格X螺距”来表示，多线梯形螺纹用“尺寸规格X导程（P螺 距）”来表示。梯形螺纹公差带代号只标注中径公差带代号； 按尺寸和螺距的大小分为中等旋合长度（N）和长旋合长度 （L）。当旋合长度为N组时，不标注；当旋合长度为L组时，用 代号“-L”标注，旋合长度根据需要，可标写旋合长度数值。 [例]Tr40X7-7H 表示公称直径尺寸为40mm, 螺距为7mm的单线 右旋梯形螺纹（内螺纹），中径公差带为7H，中等旋合长度。 [例]Tr40X14（P7）LH-8e-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为 14mm ，螺距为7mm的双线左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公 差带为8e，长等旋合长度
FQX FQY
ψ FQ
螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于或等于接 触表面的摩擦角。
第31页/共92页
3.螺旋副的传动效率 W1--有用功
W2--输入功
tan
tan
第32页/共92页
二、非矩形螺纹
非矩形螺纹是指牙型斜角不等于0°的三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。
Q
N/2
❖反力 ❖摩擦力 ❖当量摩擦角
第26页/共92页
锯齿形螺纹的标注
锯齿形螺纹的标注格式： 牙型代号 B、尺寸规格、导程（螺距）或螺距、旋向--公差带代号--旋合长度代 号。 单线螺纹仅标注螺距； 右旋螺纹不标注旋向。 [例]B40X14（P7）LH-8c-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为14mm ， 螺距为7mm的双线左旋锯齿形螺纹（外螺纹）， 公差带代号为8e，L为长旋合长度。
第22页/共92页
GB/T 5796. 1-2005 基本牙型
第23页/共92页
梯形螺纹的标注
梯形螺纹的标注格式： 螺纹代号 --螺纹公差带代号--螺纹旋合长度代号。
梯形螺纹的螺纹代号由牙型代号和尺寸规格组成，若为右旋可 不标注，若为左旋，用“ -LH”来注明。单线梯形螺纹用“尺寸 规格X螺距”来表示，多线梯形螺纹用“尺寸规格X导程（P螺 距）”来表示。梯形螺纹公差带代号只标注中径公差带代号； 按尺寸和螺距的大小分为中等旋合长度（N）和长旋合长度 （L）。当旋合长度为N组时，不标注；当旋合长度为L组时，用 代号“-L”标注，旋合长度根据需要，可标写旋合长度数值。 [例]Tr40X7-7H 表示公称直径尺寸为40mm, 螺距为7mm的单线 右旋梯形螺纹（内螺纹），中径公差带为7H，中等旋合长度。 [例]Tr40X14（P7）LH-8e-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为 14mm ，螺距为7mm的双线左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公 差带为8e，长等旋合长度
第5章螺纹连接和螺旋传动
(4) 线数n
螺纹的螺旋线数目。
相邻两牙在中径线上对应两点间的 (5) 螺距P 轴向距离。
(6) 导程S S = nP
螺纹上任一点沿同一 条螺旋线转一圈所移 d d2 d1 动的轴向距离。
P/2 P/2
P
S
(7) 螺纹升角ψ
P/2 P/2
P
S
中径d2圆柱上， 螺旋线的切线与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 直于螺纹轴线的平 面的夹角。
▲铰制孔用螺栓连接：孔与螺栓杆过渡配合，能 精确固定被连接件的相对位置，能承受横向载荷。 但孔的加工精度要求较高。
普通螺栓
铰制孔螺栓
杆孔间隙
过渡配合面
螺栓连接
2.双头螺柱连接 适用于结构上不能采用螺栓连接的场合，例如被 连接件之一太厚不宜制成通孔，材料较软，需要经 常拆装。拆卸这种连接时，不用拆螺柱。
注：括号内的公称直径为第二系列
§5－2 螺纹连接的类型及标准连接件
一、 螺纹连接的基本类型 基 本 类 型 螺栓连接 螺钉连接 双头螺柱连接 紧定螺钉连接
1、螺栓连接 在被连接件上开有通孔，插入螺栓后，在螺栓 的另一端拧上螺母。被连接件较薄，易做成通孔， 可经常拆卸。 ▲普通螺栓连接：被连接件上的通孔与螺栓杆间 留有间隙，通孔的加工精度要求低，结构简单， 装拆方便。
2．受转矩的螺栓组连接 转矩T作用在连接接合面内，在转矩的作用下， 底板将绕通过螺栓组对称中心并与接合面相垂直的 轴线转动。
▲采用普通螺栓时，靠连接预紧后在接合面间产
采用普通螺栓和铰制孔用螺栓组成的 螺栓组受转矩时的受力情况是不同的
生的摩擦力矩来抵抗转矩T。 根据作用在底板上的力矩平衡及连接强度的条件：
冲点法：冲坏螺纹副
铆合法：端部铆死 端焊法：端部焊死 粘结法：拧紧时涂胶粘剂
螺纹连接和螺旋传动
一、分类形式：
1、按 结 构 2、按所起作用 3、按 螺 距 4、按国家标准 5、按母体的形状 6、按螺纹的旋向
按螺纹的旋向分： 右旋 (常用)
左旋
一、分类形式：
1、按 结 构 2、按所起作用 3、按 螺 距 4、按国家标准 5、按母体的形状 6、按螺纹的旋向 7、按螺纹的牙型
按螺纹的牙型分： 三角形 梯形 锯齿形 矩形 其他特殊形状
由以上可知，当力臂长为螺栓直径的15倍时，预紧力是所加外 力的75倍。因此，对于重要的连接，为防止螺栓被拧断，应采用 不小于Ｍ12的螺栓。
§5-4 螺纹连接的防松
一、螺纹连接的自动松脱 1、螺纹连接的自锁 2、自动松脱的条件 3、自动松脱的危害 4、防松的任务
1、螺纹连接的自锁：
当螺纹升角小于或等于螺纹副间的当量摩擦角时，螺 纹副具有自锁能力。
§5-5 螺栓组连接的设计
绝大多数情况下，螺纹连接件都成组使用，其中以螺栓 组连接最具有典型性。
一、设计准则 二、结构设计 三、螺栓组连接的受力分析
一、设计准则:
根据连接用途和被连接件结构 选定螺栓数目和布置形式
根据连接的工作载荷
分析各螺栓受力
如受力不均，按受力最大的螺栓进行强度计算，确定螺 纹连接的结构尺寸。
铰制孔螺栓连接的被连接件同螺栓杆之间采用过渡配 合，连接同时还能起到精确的定位作用，并能承受横向载 荷。对孔的加工精度要求高，两孔一般需要配做。
2、双头螺柱连接：
用于因结构限制不能用螺栓连 接而又需要经常拆卸的场合。
双头螺柱连接的装配分解
双头螺柱连接的装配分解：
3、螺钉连接：
不用螺母，直接拧入被连接件 的螺纹孔中。多用于受力不大或不 需经常拆装的场合。
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第五章 螺纹连接与螺纹传动
一、螺纹的类型和应用 第一节 螺 纹
工程应用
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第五章 螺纹连接与螺纹传动
1、 螺纹的形成 如用一个三角形沿螺旋线运动并使三角形平面始终通过圆柱体
轴线 YY，这样就构成了三角形螺纹。同样可得到梯形、锯齿形、 矩形螺纹。
d2
第五章 螺纹连接与螺纹传动
螺旋副的自锁条件为： ? ? ? ? arctan f
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第五章 螺纹连接与螺纹传动
例1：一梯螺纹的螺杆，d=20mm, ，d1=15.5mm ，
d2=18mm ，P=4mm ，n=2，f=0.2 ，问：该螺纹是否满
足解自：锁条t件g ?？?
nP
?d2
?
2? 4
? ? 18
?
0 . 1414
8、效率η：
? ? tan ? tan(? ? ? V )
退出
第五章 螺纹连接与螺纹传动
9、自锁条件：
放松螺母时
水平推力: F ? F 0 ?tan( ? ? ? )
T ? F ?d2 2
?
F0
?d 2 2
?tan( ?
??)
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第五章 螺纹连接与螺纹传动
自锁
R
F ? F0 ?tan(? ? ? ) 当 ? ?? ? 0 时 F ? 0
则： ? ? 8.05?
tg ? ' ?
f
cos ?
?
f
?
cos
?
f
cos 15 ?
2
则： ? ' ? 11.69?
因 ? ? ? ' ，故该机构自锁。
第五章 螺纹连接与螺纹传动
第二节 螺纹连接的类型及标准连接件
一、螺纹连接件的类型
普通螺栓连接 螺栓连接
铰制孔螺栓连接
螺纹连接的类型
双头螺柱连联接 螺钉连接 紧定螺钉连接 地脚螺栓
2、螺纹分类
1）按螺纹线数分：单线（连接）；多线（传动）。
2）按螺纹牙形分：三角形、矩形、梯形、锯齿形等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
60°
30°
30°
三角形
梯形
3° 锯齿形
矩形
连接：效率低、自锁性好。
传动：效率高、自锁性差。
单线，用于连接
双线或多线，常用于传动
粗牙：一般情况下使用。
细牙：d相同，p小， ψ小，牙浅，自锁性好，但不 耐磨，易滑扣。∴ 用于变载荷场合。
◆传动螺纹——要求：效率较高 1．矩形螺纹(α＝0): η↑但强度↓定心性↓
2 ．梯形螺纹(α＝ 30°):η较高 , 易切削,强度↑定心性↑
3. 锯齿形螺纹 非工作面：β＝30° 工作面：β＝3°
具有梯形螺纹强度高特点， 又具有矩形螺纹效率高特点。 锯齿形螺纹只能进行单向传动。
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绝大多数螺纹连接受载之前
拧紧
受到的这个预加作用力称 为预紧力F 0
预紧的目的：在于增强连接的可靠性和紧密性，以防止受
载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑动。
? 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屈服极限的80% 。
动的轴向距离。S= nP
第五章 螺纹连接与螺纹传动
5、升角ψ：螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。
tan ? ? s ? nP ?d2 ?d2
可见，ψ↑→S↑→效率↑→自锁性↓。 6、牙形角α： 螺纹轴向截面内，螺纹牙两侧边的夹角，对
称牙形，α=2β，β：牙型侧角。
7、工作高度h：内外螺纹旋合的接触高度。
第五章 螺纹连接与螺纹传动
第二篇 连接
可拆连接
螺纹连接 键、花键和销连接
连接
静连接 动连接
型面连接
过盈连接 不可拆连接 铆接
焊接 胶接
第五章 螺纹连接与螺纹传动
§5-1 螺纹 §5-2 螺纹连接的类型与标准联接件 §5-3 螺纹连接的预紧 §5-4 螺纹连接的防松 §5-5 螺纹连接组的设计（重点） §5-6 螺纹连接的强度计算（重点） §5-7 螺纹连接件的材料与许用应力 §5-8 提高螺纹连接强度的措施 §5-9 螺旋传动
∴连接螺纹：一般为单线、粗牙、右旋的三角螺纹。
第五章 螺纹连接与螺纹传动
3）按螺纹用途 ◆连接螺纹：三角形螺纹、管螺纹、自攻螺钉
圆柱管螺纹——α=55°用于水、煤气、润滑管路 圆锥管螺纹——α=55°,60 °用于密封要求高的管路
管螺纹的公称直径——管子的公称内径（通径）
d
第五章 螺纹连接与螺纹传动
第五章 螺纹连接与螺纹传动
5）自攻螺钉——由螺钉攻出螺纹
6）螺母
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tt 第b五b 章
螺纹连接与3螺300°°纹传b动b
HH
3300°°
7）垫圈
平平垫垫圈圈
斜斜垫垫圈圈
hh dd1 1 dd2 2
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第五章 螺纹连接与螺纹传动
第三节 螺纹连接的预紧
一、预紧力
二、标准螺纹连接件
参见66页表5-2（常用标准螺纹连接件）
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1）螺栓
第五章 螺纹连接与螺纹传动
2）双头螺柱——两端带螺纹
A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
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3）螺钉
第五章 螺纹连接与螺纹传动
4）紧定螺钉 锥 端——适于零件表面硬度较低不常拆卸场合。 平 端——接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大 的平面，适于经常拆卸场合。 圆柱端——压入轴上凹坑中，适于紧定空心轴上零件的位置
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第五章 螺纹连接与螺纹传动
4）按螺旋线绕行方向分： 左旋 右旋——常用
旋向判定：顺着轴线方向看，可见侧左边高 则为左旋，右边高则为右旋。
思考：
5）按螺旋线位置分： 内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹 外螺纹——在圆柱孔的外表面形成的螺纹
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第五章 螺纹连接与螺纹传动
各种螺纹的特点:
几何计算用。 一般取：
d 2 ? 1 (d1 ? d 2) 2
第五章 螺纹连接与螺纹传动
2、线数n：螺纹的螺旋线数目。n↑→效率↑→自锁性↓ 常用连接的螺纹要求自锁性，一般为单线。为便于制造n≤4 。 3、螺距P－螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。 4、导程S：螺旋线上任一点沿同一条螺旋线旋转一周所移
螺纹类型 三角形螺纹
矩形 梯形 锯齿形
性能 自锁性好 效率最高 效率较高 效率较高
牙根强度 最大 小 较大 较大
工艺性 好 差 好 好
适用场合 联接 传动
传动(标准化) 传动（单向）
第五章 螺纹连接与螺纹传动
二、螺纹主要参数
1、直径
大径d：公称直径。M20→d=20mm
小径d1：螺纹的最小直径,常用于连接的强度计算。 中径d2：齿厚=齿槽宽处直径，常用于连接的动力、运动、几何计算。