螺纹联接的类型
第六章螺纹连接
一、 螺纹连接是利用螺纹零件构成的可拆连接，结构简单，拆装方便，适用范围广。
二、 螺纹的种类及主要参数：根据螺纹线绕行方向的不同，螺纹分为右旋和左旋，一般用右旋；根据螺纹在螺杆轴向剖面上的形状的不同，分为三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和管螺纹；螺纹又分为内螺纹和外螺纹，二者旋合组成螺纹副或称螺旋副；根据母体的形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。
圆柱螺纹的主要参数d （D ）螺纹大径，是螺纹的公称直径如M8表示d=8mm ；d 1（D 1）螺纹小径，常用于计算螺纹强度；d 2（D 2）螺纹中径，用于计算效率、升角、自锁的基准。
（外螺纹各直径用小写字母表示，内螺纹各直径用大写字母表示）；p 螺距，螺纹上相邻两牙对应点轴向距离；n 线数，沿一条螺纹线形成的螺纹，成为单线螺纹，沿两条、三条或多条螺纹线形成的螺纹，成文双线、三线或多线螺纹；s 导程，任一点沿同一条螺纹线转一周的轴向位移，s=np ；ψ螺纹的螺旋升角，在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角，即22tan s np d d ψππ==；α牙形角，β牙形斜角，在对称牙形中2αβ=；h 工作高度，三、1. 三角螺纹的牙形角260αβ==o ，因牙形斜角β大，所以当量摩擦因素大，自锁性好，主要用于连接，这种螺纹分为粗牙和细牙，一般多用粗牙螺纹。
公称直径相同时细牙螺纹的螺距较小、牙细，内经和中径较大，升角较小，因为自锁性好，对螺纹零件的强度削弱小，但磨损后易滑扣。
细牙螺纹常用于薄壁和细小零件上或承受变载、冲击振动的连接及微调装置中。
2.举行螺纹牙形为正方形，牙形斜角0β=o。
所以当量摩擦角小，效率高，用于传动；但由于制造困难，螺母和螺杆同心度差，牙根强度弱，常被梯形螺纹代替。
3.梯形螺纹的牙形角230αβ==o，与矩形螺纹相比，效率略低，但牙根强度较高，易于制造，在螺旋传动中应用较为普遍。
4.锯齿形螺纹工作边的牙形斜角3β=o，传动效率高，便于加工，非工作边的牙形斜角30β=o。
第5章 螺纹连接
单个螺栓—地基受力变形图
螺栓与地基对底板的共同作用(左、右侧)下
力矩平衡：M Fi Li
i 1
z
F2 m
F1m引起
受力最大螺栓： Fmax
M Lmax
L
i 1
z
2 i
Fmax 最大工作载荷
F1引起
验算接合面的强度计算
左侧不出现间隙： p min p pmax 0
7.掌握平键的类型、结构特点、尺寸选择及强度计算。
第五章 螺纹连接 §5 –1 螺 纹
单 线 螺 纹
用于连接 用于传动
一. 螺纹的形成
d2
多 线 螺 纹
d2
S
二. 螺纹的基本参数： 大径d：（公称直径） 小径d1：（强度计算用） 中径d2：（分析效率时用） 螺距P：相邻两牙在中径线上 对应点间的轴向距离。 导程S：同一螺旋线上相邻两 牙在中径线上对应点间的轴向 距离。S=nP
4.控制预紧力的方法： 1）控制拧紧力矩；
定力矩扳手
a.测力矩板手； b.定力矩板手； 2）测量螺栓的伸长量； 3）螺母转角法。
测力矩扳手
§5-4 螺纹连接的防松
一般的单线三角形螺纹=1º42‘~3º2’，而v=6.5º ~10.5º ， 满足自锁条件 v。加之螺栓头、螺母和支撑面间的摩擦力 起到防松作用。 因此，在静载与常温下，螺纹连接不会松脱。
工作力
总拉力
F F z
F0
F F0
4.受倾覆力矩的螺栓组连接 假定底板为刚体，倾覆 力矩作用在螺栓组连接的形 心,受载后绕O-O转动仍保持 平面 在M的作用下，左侧螺栓 拉力增大；右侧螺栓拉力减 小而地面压力增大 失效分析： Fmax 1.螺栓拉断； 2.底板左侧出现间隙； 3.底板右侧压溃。 螺栓所受的工作拉力
螺纹连接主要有哪几种类型
螺纹连接主要有哪几种类型
螺纹连接是一种主要用于连接和固定组件的连接方法，在家庭、工业生产中都
有着广泛的应用。
螺纹连接有多种类型，以下将介绍其中主要的几种：
一、直接螺纹连接
直接螺纹连接又称直接螺纹接头，是指将两个零件的螺纹配对，借助螺母、垫
圈等附件，彼此紧密结合，固定在一起的类型。
由于安装简便，它不仅被用于家庭使用，也被用于工业生产和其他方面。
二、转角接头
转角接头又被称为弯头接头，是指将一头管子直接连接到另一个管子上，利用
螺栓将其固定在一起，以解决转角处的连接问题的一种接头。
它不仅用来装管，还可以将管子和设备、机电产品、气动工具结合在一起，可以根据工程需要调整转角。
三、膨胀螺纹连接
膨胀螺纹连接是一种特殊的螺纹连接方式，它将两个外螺纹连接于中间，在中
间设置一个膨胀轴，通过调节头部螺母以及膨胀螺母的螺距，来改变中间部分膨胀轴的长度和直径，使两个外螺纹连接得到固定。
简而言之，螺纹连接主要有直接螺纹连接、转角接头和膨胀螺纹连接这三种类型。
在日常生活中，由于不同结构的需要，我们会使用不同类型的螺纹连接，帮助我们更好地完成工作。
无论是家庭用品还是工业产品，都无法做到强度和结构稳定，而螺纹连接能为省去很多人力成本，也是不可或缺的。
螺纹联接
螺 纹 连 接
螺纹连接是利用具有螺纹的零件构成的可拆式连接
一、螺纹的形成
螺纹——一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持 该图形和圆柱体轴线共面，就得到具有特定截面 的连续凸起部分。改变平面图形K，可得到三角形、 矩形、梯形和锯齿形。
二、螺纹的类型
1.按位置： 内螺纹——在圆柱体的内表面形成的螺纹 外螺纹——在圆柱体的外表面形成的螺纹 2. 按牙型 : 三角形螺纹 ( 普通螺纹、管螺纹 )——用于联接螺 纹牙型角较大传动效率低 矩形、梯形、锯齿形螺纹——用于传动 3.根据螺旋线绕行方向： 左旋螺纹 右旋螺纹 旋向判断: 轴线垂直放，右边高—右旋 左边高—左旋
度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉 伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算 法
（1）只受预紧力F0的紧联接 当联接承受较大的横向载荷F时，由于要求F0≥F／f（f=0.2），即 F0≥5F ，因而需要大幅度地增加螺栓直径。为减小螺栓直径的增加， 可采用减载措施。
F0 F
FS T F F
F
F0
Fs
（2）受预紧力F0和轴向工作载荷F的 紧螺栓联接
问题：1)、螺栓受到外在工作载荷以后如何 螺纹联接的强度计算3 保证不被拉断？ 2)、压力容器内的气体或液体如何保证 不泄露？ 螺栓受预紧力F0后，在工作拉力F 的 作用下，螺栓的总拉力F2 = ?
F
Hale Waihona Puke D DpF2 F1 F
式中F1为残余预紧力，为保证联接的紧密 性，应使 F1 ＞0，一般根据联接的性质确定F1的大小。
l1
l1 l1
a
a
a
d0 dd 0 0
d d d (a) (a) (a)
b)铰制孔螺栓联接——装配后无间隙，孔和 螺栓采用基孔制过度配合， 主要承受横向载荷，也可作 定位用。也称受剪螺栓联接
电子教案与课件：机械基础 12.2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
连接螺纹的种类
连接螺纹的种类
连接螺纹的种类主要有以下几种：
1. 常规螺纹连接：包括内螺纹和外螺纹，通常用于连接两个零部件。
最常见的有米制螺纹（UNC、UNF）、英制螺纹、公制螺纹等。
2. 键槽螺纹连接：通常在连接挡圈或类似零件时使用。
一般有方头键、圆头键、楔形键等。
3. 变径螺纹连接：螺纹直径随着长度的增加而变化，适合连接两个直径不同的零件。
常见的有锥形螺纹、钝角螺纹等。
4. 脱螺纹连接：一种可以重复拆卸的连接方式，常见的有手动脱螺纹、弹簧脱螺纹、滑塊脱螺纹等。
需要注意的是，除了上述常见的连接螺纹种类外，还有一些特殊的螺纹连接方式，如管螺纹、牙面连接、垂距螺纹等，它们适用于特定的工程需求。
螺纹连接
二、螺纹连接的防松 防松——防止螺旋副相对转动。
连接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变 化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下， 预紧力可能在某一瞬时消失，连接仍有可能松动而失效。 高温下的螺栓连接，由于温度变形差异等，也可能发生松 脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松，即防止 相对转动。
潘存云教授研制 潘存云教授研制
按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
按螺纹的牙型分
螺 纹 的 分 类
按螺纹的旋向分 按螺旋线的根数分
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 n线螺纹: S = n P 多线螺纹 一般: n ≤ 4
S
潘存云教授研制
按回转体的内外表面分
螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 纹 的 分 类
按螺纹的旋向分
按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
螺纹的牙型
30º 15º 3º
潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制
30º
潘存云教授研制
矩形螺纹
三角形螺纹
潘存云教授研制
起吊螺钉
T 型螺栓
二、螺纹紧固件
螺 纹 紧 固 件
螺栓 双头螺柱 螺钉、紧定螺钉 专用螺纹连接 螺母 国标罗列有六十余种不同结构的螺母
用于经常拆装 易磨损之处。
六角螺母
六角扁螺母
用于尺寸受限制之处。
六角厚螺母
圆螺母
二、螺纹紧固件
螺 纹 紧 固 件
螺栓 双头螺柱 螺钉、紧定螺钉 专用螺纹连接 螺母 垫圈
螺纹连接
连接篇
一、思路
螺纹连接
30
§5 螺栓组连接的受力分析
连接结构形式、外载荷类型 —→螺栓受力 —→找出受载最大螺栓
—→按单个螺栓连接的计算方法计算 二、基本假定 1、各螺栓刚度相同； 2、各螺栓F’相同； 3、变形在弹性范围内； 4、被联件为刚体；
三、四种典型受载情况时 的受力分析 1、受轴向载荷的螺栓组连接
螺纹连接
33
FS FR / z
剪切计算 挤压计算
FR/2 FR Fs Fs FR/2
Fs/2 FR Fs/2
Fs/2 Fs/2
b)用受剪螺栓联接
连接篇
3、受旋转力矩T的螺栓组连接
螺纹连接
34
特点：在转矩T作用下，底板有绕螺栓组形心轴线O-O旋转的趋势。 受拉螺栓
横向力
受剪螺栓 （1）受拉螺栓连接
3、按拆开时是否损坏零件分 可拆连接：如螺纹连接（最广泛的可拆连接）。
不可拆连接：如焊接、铆接等。
连接篇
二、螺纹基本知识 1、螺纹的主要参数 ① 直径
螺纹连接
2
大径d：公称直径。M20→d=20mm 小径d1：螺纹的最小直径。 中径d2：齿厚=齿槽宽处直径，几何计 算用。 一般取：d2=(d+d1)/2
螺纹旋向：左旋螺纹，
右旋螺纹（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：
右旋
左旋
连接篇
螺纹连接
5
螺纹线数：单线（连接）；多线（传动）。
螺纹牙形：三角形、矩形、梯形、锯齿形等 60 30 ° °
三角形 连接：效率低、自锁性好。 单线，用于连接 梯形
30 ° 3°
螺纹连接
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螺纹联接一般采用单头三角螺纹，普通螺纹联接的类型有：
一、单头螺栓联接
用螺栓和螺母把被联接件固定起来。
1．普通螺栓联接
2．铰制孔用螺栓联接
应用见图14-2联轴器。
3．螺栓联接特点
允许两面装拆；
被联接件孔中不加工螺纹，因而不受材料限制，常用于轻金属薄壁零件；
被联接件厚度不能太大。
二、双头螺柱联接
应用如图12-l滑动轴承；柴油机缸头螺栓。
三、螺钉联接
四、紧定螺钉联接
还有地脚螺钉、吊环螺钉、T型槽螺钉等。
常见螺纹联接件见手册。
螺纹联接件应用广泛，所以结构、形状、尺寸都制定有国家标准，详情可查手册。