2连接5螺纹连接和螺旋传动
0
对M12以下的螺栓，应注意控制预紧力，以防过 载拉断。合金钢安全系数更小？其强度较高
4.控制预紧力的方法：
1）控制拧紧力矩 ；
a.测力矩板手； b.定力矩板手；
定力矩扳手
测力矩扳手
2）测量螺栓的伸长量；
等价于拧紧圈数
§5-4 螺纹连接的防松
1.防松的根本原理：防止螺旋副的相对转动。
2.防松的原因：
2.双头螺柱
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
3.螺钉、紧定螺钉
螺钉的头部和端部有多种形式，以适应不同场合的需要 。
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
4.螺母
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
5.垫圈
普通用的螺纹紧固件，按制造精度分粗制、精制两类。 前者多用于建筑、木结构及其它次要场合，精制的广泛用于 机器设备中。
4. 紧定螺钉连接：
用于固定两零件 的相对位置，并传递 不大的力或力矩。
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
5. 其它常用的螺纹连接
吊环螺栓
地脚螺栓
T形槽螺栓
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
二.标准螺纹连接件 1.螺栓
螺栓的形状较多 ，用途也很广泛。如 右图所示为各种不同 形式的螺栓。螺栓连 接也可以用于螺钉连 接中。
预紧力不能太大，太大易过载拉断，因此，预紧力要 保证且又不使其过载。
3.拧紧力矩 T=F×L=T1+T2 1）螺旋副间的摩擦力矩T1：
设F0为螺栓所受的预紧力,则:
F Rsin(ψ φV)
F0 Rcos(ψ φV)
F0
0
FF0tg (v)
F
0
T1Fd22F0d22tg(v)
R
φ V --当量摩擦角
ψ φV
拧紧螺纹相当于推动重物沿螺旋面上升。取中径为计算名义尺寸。
3.拧紧力矩 T=F×L=T1+T2
2）螺母与支撑面间的摩擦力矩：
T2
D0/2
fcF0 r2πrdr
πD d0/2
2 0
d02 /4
0
T2 fcF0rf
1 3
fcF0
D03 D02
d03 d02
0
式中: fc为螺母与被连接件支撑面间的摩擦系数。
2. 管螺纹：公称直径为管子
的公称直经。
3. 用于传动的螺纹：
§5 –1 螺 纹
五、螺纹的基本参数 ：
1）大径d：（公称直径）
2）小径d1：（强度计算用）
ψ
3）中径d2：（分析效率时用
h
）
4）螺距P：相邻两在中径线上对应点间的轴向距离。 5）导程S：同一螺旋线上相邻两牙在中径线上牙对应点间的轴向
距离。S=nP
无润滑时fc=0.15
拧紧力矩: TF02d2tgv1 3fcF0D D 0 0 2 3 d d0 0 3 2
假设：接合面受国均布，并略去螺母周边非圆部分的影响。
拧紧力矩: TF02d2tgv1 3fcF0D D 0 0 2 3 d d0 0 3 2
对于M10 ~M68的普通螺纹， d 2 0 .9 d ,d 0 1 .1 d ,D 0 1 .5 d ，
用于传动
用于 连接
锯齿形螺纹
注：除了矩形螺纹外，其它螺纹都已标准化了，设计时应按国家标 准设计。
§5 –1 螺 纹
四、常用螺纹的特点及应用
1. 普通螺纹：是牙型角=60º的三角形米制螺纹。同一公称直 径可以有多种螺距。其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的均 称为细牙螺纹。细牙螺纹因螺距小，升角小，因此自锁性好、 强度高，但不耐磨、易滑扣。细牙螺纹用于薄壁零件以及受振 动载荷的连接、微调机构中。
§5 –1 螺 纹
五、螺纹的基本参数：
6）牙形角：螺纹轴向截面内， 螺纹牙型两侧边的夹角。
7）牙形斜角：牙型侧边与垂直
螺纹轴线的平面间的夹角。对于
ψ
对称牙型 =/2。
h
8）螺纹升角ψ：中径圆柱上，螺 旋线切线与垂直螺纹轴线的平面 间的夹角。 tgψ=nP/d2
9）接触高度h：内外螺纹旋合后 接触面的径向高度。
§5 –1 螺 纹
一. 螺纹的形成
多
用于连接
线
单
线
用于传动
螺 纹
螺
纹
S
d2
d2
升角ψ，导程S，螺距P，头数n；S=nP
§5 –1 螺 纹
二. 螺纹的分类
：
1）按牙形分：
三角形： 剃 形： 锯齿形：
矩 形：
2）按螺旋的线数分：单线、多 线（一 般不超过4线），线 数越多，导程越大 。单线用于连接，多线用于传动。
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
一.螺纹连接的基本类型 ：
紧定螺钉连接
螺钉连接
双头螺柱连接
螺栓连接
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
1.螺栓连接
1）被连接件的孔不用加工螺纹，装拆方便，用于经常 拆装的场合。
2）只适用于被连接件都较薄的情况。Biblioteka 2 1（（
）
）
普
铰
通
制
螺
孔
栓
螺
连
栓
fc=0.15， 1 4 2 ~ 3 2 , v ar1 .1 c，f5 tfg 为5 螺旋副的间的
摩擦系数,无润滑时 f=0.1~0.2，则：
T 0.2F0 d N·mm
为使连接有足够的预紧力又不使螺栓
拧断，预紧力可按屈服极限取：
碳素钢：F0（0.6 0.7）SA1
0
合金钢：F0（0.5 0.6）SA1
3）按旋向分：右旋、左旋。一般用右旋。 4）内、外螺纹之分：二者旋合组成螺旋副（螺纹副） 5）按母体的形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹 6）按采取标准制度的不同：公制、英制
§5 –1 螺 纹
三、机械制造常用螺纹 ：
普通螺纹
粗牙螺纹 细牙螺纹
三角螺纹
常用螺纹 （ 按牙形分）
矩形螺纹 梯形螺纹
管螺纹
普通细牙 非螺纹密封 螺纹密封 圆锥管螺纹
螺纹连接件分三个精度等级：A、B、C（高—底），C级 最常用。精度等级要配套使用。
§5-3 螺纹连接的预紧
在装配时，螺纹连接都必须预紧。对于重要的螺纹 连接，还应控制其预紧力的大小。
1.预紧力： 使连接在承受工作载荷之前预先受到力的作用 ， 这个力称为预紧力。
2.预紧的目的：
1）增加连接的可靠性； 2）增加连接的刚性； 3）防松； 4）受横向载荷作用时，增大摩擦力，防止相对滑动； 5）增大疲劳强度。
接
连
接
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
2. 双头螺柱连接： 特点及应用：
被连接件之一需加工螺纹孔 。用于被连接件之一比较厚，需 经常拆装的情况。
3. 螺钉连接： 特点及应用：
被连接件之一需加工螺纹孔 ，省去了螺母，结构简单。用于 被连接件之一比较厚，不宜经常 拆装的场合。
§ 5-2 螺纹连接的基本类型 及螺纹标准件
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螺纹连接和螺旋传动
2021/4/10
9
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
2021/4/10
10
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 8、按螺旋线数目
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32
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。
即： v
实验证明：
有润滑的一般三角形螺纹副间的当量摩擦角
v 547'( fv 0.1)
为保证自锁，一般取螺纹升角 v 标准的螺纹连接件的升角则取为 140' ～ 330'
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六角头扁螺母
2021/4/10
圆螺母
弹簧垫圈
圆螺母用止动垫圈
薄平垫圈
24
§5-3 螺纹连接的预紧
绝大多数螺纹连接在装配时都必须拧紧，使连接在承受 工作载荷之前，预先受到力的作用。
— 螺纹连接的预紧 F0
一、预紧的目的 二、预紧力的推荐值 三、拧紧力矩与预紧力的关系
2021/4/10
25
一、预紧的目的：
d 2
d 2
13
§5-2 螺纹连接的类型和标准连接件
使用螺纹和螺纹连接件来实现的连接称为螺纹连接。
一、类型、特点及应用场合
1、螺栓连接 2、双头螺柱连接 3、螺钉连接 4、紧定螺钉连接 5、特殊结构的连接
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14
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 2第二章 螺纹连接和螺旋传动
§2—2 螺纹标记
2．55°密封管螺纹的标记
（1）由螺纹特征代号和尺寸代号组成 Rp3/4——尺寸代号为3/4的右旋圆柱内螺纹 R13——尺寸代号为3的与圆柱内螺纹配合的右旋圆锥外螺纹 （2）左旋螺纹在尺寸代号后面加注“LH” Rc3/4LH——尺寸代号为3/4的左旋圆锥内螺纹
（3）螺旋副的特征代号为“Rp/R1”或“Rc/R2” Rc/R23——尺寸代号3、右旋圆锥内螺纹与圆锥外螺纹的螺旋副
§2—1 螺纹的基本知识
二、螺纹的形成
某一平面图形沿圆 柱（或圆锥）表面 上的螺旋线运动， 形成的具有相同断 面的连续凸起和沟 槽称为螺纹
§2—1 螺纹的基本知识
外螺纹：在圆柱 （或圆锥）外表 面上形成的螺纹
内螺纹：在圆柱 （或圆锥）内表 面上形成的螺纹
§2—1 螺纹的基本知识
三、螺纹的种类
常见螺纹的种类、特征代号和牙型
（1）单线螺纹的尺寸代号 单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距” 粗牙普通螺纹不标螺距，细牙普通螺纹必须注出螺距
§2—2 螺纹标记
“M8×1”——公称直径8mm、螺距1mm、单线细牙螺纹 “M8”——公称直径8mm、螺距1.25mm、单线粗牙螺纹
（2）多线螺纹的尺寸代号 多线螺纹的尺寸代号为“公称直径×Ph导程P螺距” M16×Ph3P1.5 ——公称直径16mm、螺距1.5mm、导程3mm、双线螺纹
§2—3 螺纹连接
5．内六角圆柱头螺钉
螺钉 GB/T 70.1 M10×35
表示：内六角圆柱头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）
为10mm，公称长度l为35mm
§2—3 螺纹连接
6．开槽锥端紧定螺钉
螺钉 GB/T 71 M6×15
表示：开槽锥端紧定螺钉，规格尺寸（螺纹大径d） 为6mm，公称长度l为15mm
05 机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动
05机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动一、螺纹连接1.螺纹连接的概念螺纹连接是一种常用的机械连接方式，通过螺纹的相互螺合实现零件的固定和连接。
螺纹连接的主要特点是具有较强的可拆卸性，方便零件的拆卸和装配。
同时，螺纹连接还具有较高的连接强度和刚度，使得连接的零件能够承受一定的拉力和扭矩。
2.螺纹连接的类型螺纹连接主要分为内螺纹和外螺纹两种类型。
内螺纹一般为鞘形结构，用于接收外螺纹的螺纹连接。
外螺纹一般为柱形结构，用于与内螺纹相互螺合，实现连接和固定。
3.螺纹连接的应用螺纹连接广泛应用于机械设计中，特别是需要拆卸和装配的部件。
常见的应用包括螺纹连接螺杆和螺母、螺纹连接法兰和轴等。
4.螺纹连接的设计考虑因素螺纹连接的设计需要考虑以下因素：•强度和刚度：螺纹连接需要能够承受一定的拉力和扭矩，因此需要根据实际应用情况选择适当的螺纹尺寸和材料。
•可靠性：螺纹连接应设计为可靠的连接方式，即使在受到外部力的作用下也不易松动或脱落。
•拆卸性：螺纹连接需要方便零件的拆卸和装配，因此需要选择适当的螺纹类型和松紧方式。
•密封性：螺纹连接需要具有一定的密封性能，特别是在液压和气动系统中应用时，需要防止泄漏。
•耐磨性：螺纹连接需要具有一定的耐磨性能，特别是在高频率的拧紧和松开过程中。
二.螺旋传动1螺旋传动的概念螺旋传动是一种常用的动力传递方式，通过螺旋副的互相啮合传递动力。
螺旋传动的主要特点是具有较高的传递效率和承载能力，适用于大功率传动和重载工作。
2.螺旋传动的类型螺旋传动主要分为螺旋圆柱齿轮传动和螺旋锥齿轮传动两种类型。
螺旋圆柱齿轮传动适用于轴平行的传动，螺旋锥齿轮传动适用于轴倾斜或交叉的传动。
3.螺旋传动的优点螺旋传动相比其他传动方式具有以下优点：•传递效率高：螺旋传动具有较高的传递效率，一般可达到90%以上,适用于大功率传动。
•承载能力大：螺旋传动的螺旋副结构紧凑，齿轮之间的啮合面积大，能够承受较大的载荷。
•平稳运行：螺旋传动的齿轮啮合面积大，传动过程中啮合点多，运转平稳，减少振动和噪声。
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
潘存云教授研制
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
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
潘存云教授研制
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。
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
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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
pmin 0.72MPa 0
pmax p
5. 校核预紧力：
碳素钢： F0 0.6 ~ 0.7 s A1
s 240 MPa
A1
d12
4
3.1416
10.106 2 4
80.214 mm 2
F0 6520 N
0.6 s A1 11550 .8N
所以，预紧力的大小也是满足要求的。
2. 适合制造螺纹的材料
一般连接用途：
低碳钢：Q215、10号钢； 中碳钢：Q235、35号钢、45号钢；
冲击、振动、变载荷情况下：
合金钢：如15Cr、40Cr等。
特殊用途（防锈、耐高温等）：
特种钢、铜合金、铝合金等
等级8.8级以上的螺纹，材料需要热处理
二、螺纹连接件的许用应力 1．螺纹连接件的许用拉应力
每个螺栓所受轴向工作载荷为：
F F z
螺栓还承受预紧力 F0 的作用，每个螺栓所承受的总载荷 F2
F2
F0
Cb Cb Cm
F
4．受倾覆力矩螺纹连接的组的设螺计6 栓组连接
①受力最大的螺栓强度校核
作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M平衡:
z
M Fi Li i 1
Fmax Fi Lmax Li
§5-9 螺旋传动
螺旋传动1
一、螺旋传动的类型和应用
螺旋传动：螺杆和螺母组成的螺旋副实现传动。 运动形式转换：回转运动转变为直线运动，同时传递动力。
4
d12
或
d1
4 1.3F2
3．承受工作剪力的紧螺栓连接
依靠铰制孔用螺栓抗剪切来承受载荷。螺栓杆与孔壁之 间无间隙，接触表面受挤压。在连接结合面处，螺栓杆则受 剪切。
机械设计第五章螺纹连接和螺旋传动
F2
d12 /
4
应力幅:
m in
F0
d12 / 4
a
max min
2
F2 F0
d12 4
Cb Cb Cm
2F
d12
安全系数:
min C :
S
ca
2 1tc (K ) min (K )(2 a min )
S
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 79 倾覆力矩
F0
F0
8
率
T1
Q
d2 2
tg
v
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 33
F Qtg v
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 34
螺纹自锁条件: f < jv
螺纹效率:
tgf tg(f jv )
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 35
螺栓组的布局
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 36
TT2 2
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 42
§ 5-2 螺栓的强度计算
1) 失效形式: 断裂, 压溃
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 43 2) 松螺栓联接计算
crane
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 44
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 45
校核公式:
F
4
d12
[ ]
吊环螺钉
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 29
防盗螺母
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 30
螺栓的防松
摩擦防松
锁紧螺母
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 31 机械防松
开口销
split cotter pin
螺纹连接和螺旋传动
第二篇 连 接
为了便于机器的制造、安装、运输、维修以及提高生 产率，广泛地使用各种连接。因此设计者应了解各种机器 中常用的连接方法、连接种类、特点和应用，熟悉连接设 计的准则，掌握好设计的方法。 动连接---运动副 机械连接 静连接
不可拆连接 可拆连接
焊接、铆接、胶接 螺纹连接、键连接、销连接
在设计被连接零件时，应同时决定所要采用 的连接类型。连接类型的选择是以使用要求及经 济要求为依据的。一般，采用不可拆连接多由于 制造及经济上的原因；采用可拆连接多由于结构、
升角的计算式为：
S nP arctan arctan d 2 d 2
接触高度h－内、外螺纹旋合后的 接触面的径向高度。
M10； M10×1；
§5-2 螺纹连接的类型与标准连接件
联接类型与标准件2
一、标准螺纹连接件
螺纹连接的类型很多，螺栓、螺柱、螺钉、螺母等称为螺纹联接件。 在机械制造中常见的螺纹连接件的结构型式和尺寸都已经标准化，设计 时可以根据有关标准选用。
自攻螺钉螺纹
自攻螺钉用螺纹与普通螺纹相比，牙型相同，但是 在相同的大径时，自攻螺纹的螺距大而小径则略小。自 攻螺钉用螺纹已是一种标准化的螺纹。
管螺纹
管螺纹是用于管子连接的螺纹，其螺纹牙分布在圆锥体上。
常用的管螺纹根据牙型角的不同可分为55°和60°的管螺纹。 管螺纹根据其密封的性能，可将其分为密封管螺纹和非密封 管螺纹。密封管螺纹的螺旋副本身具有密封和机械连接两种功能； 非密封管螺纹则螺旋副本身仅具有机械连接一种功能，但它可以 锁紧螺纹以外的密封结构。 管螺纹的尺寸规格直接采用相应管子的尺寸规格，选用时只 能使用与管子具有相同尺寸规格的管螺纹。 G1/4"； ZG1/4"
为了便于机器的制造、安装、运输、维修以及提高生 产率，广泛地使用各种连接。因此设计者应了解各种机器 中常用的连接方法、连接种类、特点和应用，熟悉连接设 计的准则，掌握好设计的方法。 动连接---运动副 机械连接 静连接
不可拆连接 可拆连接
焊接、铆接、胶接 螺纹连接、键连接、销连接
在设计被连接零件时，应同时决定所要采用 的连接类型。连接类型的选择是以使用要求及经 济要求为依据的。一般，采用不可拆连接多由于 制造及经济上的原因；采用可拆连接多由于结构、
升角的计算式为：
S nP arctan arctan d 2 d 2
接触高度h－内、外螺纹旋合后的 接触面的径向高度。
M10； M10×1；
§5-2 螺纹连接的类型与标准连接件
联接类型与标准件2
一、标准螺纹连接件
螺纹连接的类型很多，螺栓、螺柱、螺钉、螺母等称为螺纹联接件。 在机械制造中常见的螺纹连接件的结构型式和尺寸都已经标准化，设计 时可以根据有关标准选用。
自攻螺钉螺纹
自攻螺钉用螺纹与普通螺纹相比，牙型相同，但是 在相同的大径时，自攻螺纹的螺距大而小径则略小。自 攻螺钉用螺纹已是一种标准化的螺纹。
管螺纹
管螺纹是用于管子连接的螺纹，其螺纹牙分布在圆锥体上。
常用的管螺纹根据牙型角的不同可分为55°和60°的管螺纹。 管螺纹根据其密封的性能，可将其分为密封管螺纹和非密封 管螺纹。密封管螺纹的螺旋副本身具有密封和机械连接两种功能； 非密封管螺纹则螺旋副本身仅具有机械连接一种功能，但它可以 锁紧螺纹以外的密封结构。 管螺纹的尺寸规格直接采用相应管子的尺寸规格，选用时只 能使用与管子具有相同尺寸规格的管螺纹。 G1/4"； ZG1/4"
螺纹连接和螺旋传动【共35张】
1-滚珠循环装置 2-滚珠 3-螺杆 4-螺母
螺纹连接和螺旋传动
滚珠螺旋传动的两种循环方式
由螺杆和螺母组成的简单螺旋副，见下图：
螺纹连接和螺旋传动
1.普通螺旋传动的应用形式 普通螺旋传动的应用形式有四种。
螺纹连接和螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
2.移动方向的判定
用左、右手螺旋法则来判定，即右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手， 并半握拳，四指顺着螺杆（或螺母）的回转方向，大拇指竖起，分两种 情况：
螺纹连接和螺旋传动
二、常用螺纹的种类、特点和应用
螺纹连接和螺旋传动
三、普通螺纹和管螺纹的标记
1.普通螺纹标记
普通螺纹标记由螺纹代号、螺纹公差带和螺纹旋合长 度代号组成。螺纹代号的标记形式为
粗牙螺纹与细牙螺纹标记注意事项 右旋螺纹与左旋螺纹标记注意事项
螺纹连接和螺旋传动
【普通螺纹代号标记示例】
• M24 ： 表示公称直径为24 mm的粗牙普通螺纹。
（1）若螺杆（或螺母）回转并移动，螺母（或螺杆）不动，即上表 中前两种形式，则大拇指指向即为螺杆（或螺母）的移动方向。
（2）若螺杆（或螺母）原位回转，螺母（或螺杆）移动，即上表中 中后两种形式，则螺母（或螺杆）移动的方向即为大拇指指向的相反方 向。
螺纹连接和螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
3.移动的距离 在普通螺旋传动中，螺杆（或螺母）的移动距离与螺纹
螺纹连接和螺旋传动
差动螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
2.差动螺旋传动的移动距离和方向的确定 （1）若两段螺旋副旋向相同，当螺杆转动时，活动螺母实 际移动的距离为
螺纹连接和螺旋传动
（2）若两段螺纹旋向相反，则活动螺母实际移动的距离为
可见，活动螺母可产生快速移动。
螺纹连接和螺旋传动
滚珠螺旋传动的两种循环方式
由螺杆和螺母组成的简单螺旋副，见下图：
螺纹连接和螺旋传动
1.普通螺旋传动的应用形式 普通螺旋传动的应用形式有四种。
螺纹连接和螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
2.移动方向的判定
用左、右手螺旋法则来判定，即右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手， 并半握拳，四指顺着螺杆（或螺母）的回转方向，大拇指竖起，分两种 情况：
螺纹连接和螺旋传动
二、常用螺纹的种类、特点和应用
螺纹连接和螺旋传动
三、普通螺纹和管螺纹的标记
1.普通螺纹标记
普通螺纹标记由螺纹代号、螺纹公差带和螺纹旋合长 度代号组成。螺纹代号的标记形式为
粗牙螺纹与细牙螺纹标记注意事项 右旋螺纹与左旋螺纹标记注意事项
螺纹连接和螺旋传动
【普通螺纹代号标记示例】
• M24 ： 表示公称直径为24 mm的粗牙普通螺纹。
（1）若螺杆（或螺母）回转并移动，螺母（或螺杆）不动，即上表 中前两种形式，则大拇指指向即为螺杆（或螺母）的移动方向。
（2）若螺杆（或螺母）原位回转，螺母（或螺杆）移动，即上表中 中后两种形式，则螺母（或螺杆）移动的方向即为大拇指指向的相反方 向。
螺纹连接和螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
3.移动的距离 在普通螺旋传动中，螺杆（或螺母）的移动距离与螺纹
螺纹连接和螺旋传动
差动螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
2.差动螺旋传动的移动距离和方向的确定 （1）若两段螺旋副旋向相同，当螺杆转动时，活动螺母实 际移动的距离为
螺纹连接和螺旋传动
（2）若两段螺纹旋向相反，则活动螺母实际移动的距离为
可见，活动螺母可产生快速移动。