机械设计基础 第3版 教学课件 ppt 作者 王大康 第七章：连接
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人机交互优化
通过改进人机交互方式，提高机械操作的便捷性和舒适性。
未来机械设计的创新点与突破
• 跨领域融合：将不同领域的技术和理念融 入机械设计，创造出更具创新性和实用性 的产品。
未来机械设计的创新点与突破
新材料应用
探索和应用新型材料，提高机械 产品的性能和寿命。
先进制造技术
采用先进的制造技术，如精密加工、 超精密加工等，提高机械制造的精 度和效率。
绿色设计
注重环保和可持续发展，减少资源消耗 和环境污染。
机械设计的发展历程与趋势
集成化设计
实现多学科、多领域的协同设计和优化。
个性化设计
满足用户个性化需求，提供定制化的设计方案。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类与功能
传动零件
包括齿轮、带轮、链轮 等，用于传递动力和扭
矩。
轴系零件
连接零件
密封零件
机械制造工艺的优化与改进
工艺优化
通过对现有工艺的改进和优化， 提高产品质量和生产效率，降低
生产成本。
新技术应用
积极引进和应用新技术、新工艺、 新材料等，推动机械制造工艺的 创新和发展。
智能化制造
借助人工智能、大数据等先进技 术，实现机械制造工艺的智能化 和自动化，提高生产效率和果
完成齿轮减速器的三维模型设 计、二维工程图绘制及装配图
等。
案例二：轴承座的设计
设计背景
轴承座是支撑轴承并传递载荷的重要部件， 广泛应用于各种机械设备中。
设计步骤
确定轴承类型、选择轴承座结构形式、计算 轴承座尺寸、校核轴承座强度等。
设计目标
实现支撑轴承、传递载荷、保证轴的旋转精 度等功能。
机械设计的发展趋势与挑战
机械设计基础 第七章
V 带轮的结构尺寸(参见图7-8中标注的尺寸) 可 以查设计手册，也可以按下面的经验公式确定。
d0 0.2 ~ 0.3d2 d1 ；d1 1.8 ~ 2d S 0.2 ~ 0.3 B；S1 1.5S，S2 0.5S；D0 0.5d1+d2
b1 0.4h1，b2 0.8b1；f1 0.2h1，f2 0.2h2；h2 0.8h1
当量摩擦系数 fv ：最大有效拉力 femax 随 fv的增大而增 大。因为 fv 越大，摩擦力就越大，传动能力就越高。当量摩擦 系数 fv 取决于带与带轮材料、表面状况、形状，以及带传动
的工作环境条件。
7.3.2 带的应力分析
1. 拉应力
带传动工作时，带上应力有以下几种：
紧边拉应力 松边拉应力
如图7-7所示，V 带轮由轮缘、辐板(或轮辐) 和轮毂三部 分组成。
图7-7 V 带轮的结构
(1) 轮缘
轮缘为带轮外圈环形部分，轮缘上有轮槽。普通 V 带轮 槽采用基准宽度制，以基准线的位置和基准宽度来定义带轮 的槽型、基准直径和 V 带在轮槽中的位置。
带轮的基准宽度定义为 V 带的节面在轮槽内相应位置的槽宽， 用以表示轮槽截面的特征值，不受公差的影响，是带轮与带标准 化的基本尺寸。在轮槽基准宽度处的直径是带轮的基准直径。普 通 V 带轮基准直径如表7-2所示，轮缘尺寸如表7-1所示。
小，则带所能传递的功率减小，运转时容易打滑。
带速v：v一般取5 m / s v 25 m / s 。 v
过大时离心力过大，使带与带轮之间摩擦力减 小，从而使最有效拉力减小，传动能力下降；
v过小，由 P Fe·v 知，所需有效拉力Fe过大，
即所需带根数过多。
包角α：α越大，带与带轮接触弧上的摩 擦力就越大，传动能力就越强。
机械制图 第3版课件-键连接和销连接
二、键槽和键连接的画法
新形态 一体化教材
3.钩头楔键连接 钩头楔键的上下 的斜度，装配时打入轴和轮（毂）的键槽内，靠楔面作用传递转矩，能轴向固定零件 和传递单向的轴向力。
键连接和销连接
新形态 一体化教材
三、销连接概述
销连接也是一种可拆连接。销在机器中主要起定位和连接作用，连接时，只能传 递不大的转矩。常用的有圆柱销、圆锥销和开口销等
键连接是一种可拆联接。键用来连接轴和安装在轴上的转动零件，如齿轮、带轮、 联轴器等，起传递转矩的作用。通常在轴上和轮子上分别制出一个键槽，装配时先将 键嵌入轴的键槽内，然后将轮毂上的键槽对准轴上的键装入即可。常用的键有普通平 键、半圆键和钩头楔键等。
a）平键
b）半圆键 c）钩头楔键
键连接和销连接
一、键连接概述
新形态 一体化教材
键是标准件，其结构和尺寸以及相应的键槽尺寸都可以在相应的国家标准中查到。常用键的型式、
画法及标记见表： 名称
标准号
图例
标记示例
普通平键 GB/T 1096-2003
半圆键
GB/T 1098-2003
b=18mm，h=11mm，L=100mm 的圆 头普通 A 型平键： GB/T 1096 键 18×11×100
键连接和销连接
二、键槽和键连接的画法
新形态 一体化教材
2.半圆键连接 半圆键的两侧面为工作面，与轴和轮（毂）上的键槽两侧面接触，而半圆键的顶 面与轮（毂）键槽顶面之间不接触，应留有间隙。由于半圆键在键槽中能绕槽底圆弧 摆动，可以自动适应轮（毂）中键槽的斜度，因此适用于具有锥度的轴。
键连接和销连接
由于半圆键在键槽中能绕槽底圆弧摆动可以自动适应轮毂中键槽的斜度因此适用于具有锥二键槽和键连接的画法键连接和销连接新形态一体化教材钩头楔键连接钩头楔键的上下两面是工作面而键的两侧为非工作面楔键的上表面有1
新形态 一体化教材
3.钩头楔键连接 钩头楔键的上下 的斜度，装配时打入轴和轮（毂）的键槽内，靠楔面作用传递转矩，能轴向固定零件 和传递单向的轴向力。
键连接和销连接
新形态 一体化教材
三、销连接概述
销连接也是一种可拆连接。销在机器中主要起定位和连接作用，连接时，只能传 递不大的转矩。常用的有圆柱销、圆锥销和开口销等
键连接是一种可拆联接。键用来连接轴和安装在轴上的转动零件，如齿轮、带轮、 联轴器等，起传递转矩的作用。通常在轴上和轮子上分别制出一个键槽，装配时先将 键嵌入轴的键槽内，然后将轮毂上的键槽对准轴上的键装入即可。常用的键有普通平 键、半圆键和钩头楔键等。
a）平键
b）半圆键 c）钩头楔键
键连接和销连接
一、键连接概述
新形态 一体化教材
键是标准件，其结构和尺寸以及相应的键槽尺寸都可以在相应的国家标准中查到。常用键的型式、
画法及标记见表： 名称
标准号
图例
标记示例
普通平键 GB/T 1096-2003
半圆键
GB/T 1098-2003
b=18mm，h=11mm，L=100mm 的圆 头普通 A 型平键： GB/T 1096 键 18×11×100
键连接和销连接
二、键槽和键连接的画法
新形态 一体化教材
2.半圆键连接 半圆键的两侧面为工作面，与轴和轮（毂）上的键槽两侧面接触，而半圆键的顶 面与轮（毂）键槽顶面之间不接触，应留有间隙。由于半圆键在键槽中能绕槽底圆弧 摆动，可以自动适应轮（毂）中键槽的斜度，因此适用于具有锥度的轴。
键连接和销连接
由于半圆键在键槽中能绕槽底圆弧摆动可以自动适应轮毂中键槽的斜度因此适用于具有锥二键槽和键连接的画法键连接和销连接新形态一体化教材钩头楔键连接钩头楔键的上下两面是工作面而键的两侧为非工作面楔键的上表面有1
机械设计基础PPT课件第章联接ppt课件
螺纹联接的预紧与防松
预紧
在装配时，对螺纹联接施加预紧力，使其产生预紧应力，以提高联接的刚性和紧密性。 预紧力的大小应根据联接的重要性和使用要求来确定。
防松
为了防止螺纹联接在振动或冲击载荷作用下发生松动，需要采取防松措施。常见的防松 方法有摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。其中，摩擦防松是通过增加 螺纹副间的摩擦力来防止松动；机械防松是利用止动件来阻止螺纹副间的相对转动；破
坏螺旋副运动关系防松是将螺纹副转变为非运动副，从而消除松动的可能性。
03
键、花键和销联接
键联接的类型与特点
平键联接
结构简单，装拆方便，对中性好，适合高速、承受变 载和冲击载荷的场合。
斜键联接
适用于传递较大转矩和轴向力，但装拆较困难，对中 性较差。
半圆键联接
适用于锥形轴端与轮毂的联接，能自动适应轴的锥度 ，但轴上键槽较深，削弱了轴的强度。
02 03
抽芯铆接
使用抽芯铆钉连接两个被连接件的方法，也属于不可拆连接。抽芯铆钉 由钉杆和钉套组成，通过专用设备将钉杆拉断后，钉套留在连接处，形 成紧密的连接。
压铆连接
利用压铆机将压铆螺母或压铆螺钉等紧固件牢固地压接在工件上的连接 方式。具有操作简便、高可靠性、高抗振性等优点。
06
联轴器与离合器
联轴器的类型与特点
联接的功能与要求
功能
实现零部件之间的连接和固定，传递运动和动力，保证机器或设备的正常运转 。
要求
联接应具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受工作载荷和振动；同时应满 足装配、调整和维修的方便性。
联接的设计原则
根据工作条件和要求，选择 合适的联接类型和结构形式 。
考虑制造工艺和经济性，选 择合适的材料和加工方法。
机械设计基础第7章PPT
传动
7.2.2 螺纹的自锁
F = Q tan（ + ）
λ≤ρ
F = Qtan（ - ）
7.2.3螺旋副的效率
W2 tg W1 tg( )
8
7.3.1螺纹联接的类型
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
7.3螺纹联接的类型、拧紧和防松
表7-2 螺纹联接的基本类型、特点 和应用
9
7.3螺纹联接的类型、拧紧和防松
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
挤压强度 和抗剪强度
计算
FS
md
2 0
/
4
≤
p
FS
d 0
≤
p
13
7.5 螺栓组联接的结构设计
=
1．螺栓（钉）孔的布置
2．各螺栓受力均匀
第7章
螺纹联接与螺旋 3．便于分度和画线
传动
4．避免承受偏心载荷
5．螺栓排列应有合理的钉距、边距
6．螺栓规格的选择
14
7.6 螺旋传动
(7) 螺纹升角 在的(8)中夹牙径角型圆。角柱即上在，轴螺向旋剖线面切内线ar螺与ct纹g垂牙直dL2型于两螺a侧r纹ct边g轴的n线dP夹2的角平面间
（9）接触高度h 内、外螺纹旋合后的接触面的径向高度。
7
7.2 螺旋副的受力分析、自锁和效率
7.2.1 螺旋副的受力 分析
第7章 螺纹联接与螺旋
7.6.1 螺旋传动机构的组成和类型
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
螺旋传动 机构的组 成和类型
(1)传力螺旋 (2)传导螺旋
(3)调整螺旋
15
7.6 螺旋传动
7.6.2螺旋传动的设计计算
第7章 螺纹联接与螺旋
7.2.2 螺纹的自锁
F = Q tan（ + ）
λ≤ρ
F = Qtan（ - ）
7.2.3螺旋副的效率
W2 tg W1 tg( )
8
7.3.1螺纹联接的类型
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
7.3螺纹联接的类型、拧紧和防松
表7-2 螺纹联接的基本类型、特点 和应用
9
7.3螺纹联接的类型、拧紧和防松
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
挤压强度 和抗剪强度
计算
FS
md
2 0
/
4
≤
p
FS
d 0
≤
p
13
7.5 螺栓组联接的结构设计
=
1．螺栓（钉）孔的布置
2．各螺栓受力均匀
第7章
螺纹联接与螺旋 3．便于分度和画线
传动
4．避免承受偏心载荷
5．螺栓排列应有合理的钉距、边距
6．螺栓规格的选择
14
7.6 螺旋传动
(7) 螺纹升角 在的(8)中夹牙径角型圆。角柱即上在，轴螺向旋剖线面切内线ar螺与ct纹g垂牙直dL2型于两螺a侧r纹ct边g轴的n线dP夹2的角平面间
（9）接触高度h 内、外螺纹旋合后的接触面的径向高度。
7
7.2 螺旋副的受力分析、自锁和效率
7.2.1 螺旋副的受力 分析
第7章 螺纹联接与螺旋
7.6.1 螺旋传动机构的组成和类型
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
螺旋传动 机构的组 成和类型
(1)传力螺旋 (2)传导螺旋
(3)调整螺旋
15
7.6 螺旋传动
7.6.2螺旋传动的设计计算
第7章 螺纹联接与螺旋
机械设计基础 第3版 教学课件 ppt 作者 王大康 第七章：连接
单个螺栓所需的预紧力：
F
Kf F f s nm
fs—接合面摩擦因数 n—螺栓个数
m—被连接件的结合面数
由预紧力产生的拉应力：
F 2 d1 4
拧紧螺母时由螺纹牙间摩擦阻力矩 T产生的剪应力：
d2 F tan( ) T 2 3 W 0.2d1
Wτ—螺栓危险截面的抗扭截面摸量。
2．螺旋副的效率 拧紧螺母使其旋转一周的输入功：
W1 2T d 2 FQ tan( )
有效功：（相当于将重物FQ升举一个导程S）
W2 FQ S d 2 FQ tan
效率：
W2 tan W1 tan( )
当摩擦角ρ一定时，螺旋副的效率只取决于螺纹升角 ψ的大小。但过大的升角会造成加工困难故ψ一般应不 大于20º ～25º 。
双头螺柱连接、螺钉连接 a) 双头螺柱连接 b) 螺钉连接
4．紧定螺钉连接
多用于固定两个零件 的相对位置，可传递不大 的力或扭矩，有平头和锥 头两种。
紧定螺钉连接
5．其他连接形式
地脚螺栓连接
特殊螺栓连接 a) T形槽螺栓连接 b) 膨胀螺栓连接
吊环螺钉连接
二、螺纹连接件 已标准化，设计时由标准选用。 螺栓 普通螺栓
螺栓连接 a) 普通螺栓连接 b) 铰制孔用螺栓连接
通孔和螺栓杆间采用基孔制过渡配合（H7/m6、H7/n6）, 定位精确，利于承受较大的横向载荷。
2．双头螺柱连接
用于被连接件之一较厚， 不宜制成通孔，需要经常拆卸 的场合。 3．螺钉连接 螺钉直接拧入被连接件的 螺纹孔中，省去螺母，结构简 单、紧凑，其用途与双头螺柱 相似。多用于受力不大，不需 经常拆卸的场合。否则，易使 螺纹孔磨损、易扣。
F
Kf F f s nm
fs—接合面摩擦因数 n—螺栓个数
m—被连接件的结合面数
由预紧力产生的拉应力：
F 2 d1 4
拧紧螺母时由螺纹牙间摩擦阻力矩 T产生的剪应力：
d2 F tan( ) T 2 3 W 0.2d1
Wτ—螺栓危险截面的抗扭截面摸量。
2．螺旋副的效率 拧紧螺母使其旋转一周的输入功：
W1 2T d 2 FQ tan( )
有效功：（相当于将重物FQ升举一个导程S）
W2 FQ S d 2 FQ tan
效率：
W2 tan W1 tan( )
当摩擦角ρ一定时，螺旋副的效率只取决于螺纹升角 ψ的大小。但过大的升角会造成加工困难故ψ一般应不 大于20º ～25º 。
双头螺柱连接、螺钉连接 a) 双头螺柱连接 b) 螺钉连接
4．紧定螺钉连接
多用于固定两个零件 的相对位置，可传递不大 的力或扭矩，有平头和锥 头两种。
紧定螺钉连接
5．其他连接形式
地脚螺栓连接
特殊螺栓连接 a) T形槽螺栓连接 b) 膨胀螺栓连接
吊环螺钉连接
二、螺纹连接件 已标准化，设计时由标准选用。 螺栓 普通螺栓
螺栓连接 a) 普通螺栓连接 b) 铰制孔用螺栓连接
通孔和螺栓杆间采用基孔制过渡配合（H7/m6、H7/n6）, 定位精确，利于承受较大的横向载荷。
2．双头螺柱连接
用于被连接件之一较厚， 不宜制成通孔，需要经常拆卸 的场合。 3．螺钉连接 螺钉直接拧入被连接件的 螺纹孔中，省去螺母，结构简 单、紧凑，其用途与双头螺柱 相似。多用于受力不大，不需 经常拆卸的场合。否则，易使 螺纹孔磨损、易扣。
《机械基础》第三版全部 ppt课件
2、常用机构：平面连杆机构、凸轮机构、其他常用机构
3、轴系零件：常用连接、轴、轴承、联轴器、离合器、 制动器
4、液压传动：基本概念、液压元件、液压回路、液压系 统
2020/11/29
6
§0-3概述
机器和机构 构件和零件 运动副 机械传动的分类
2020/11/29
7
机器和机构
1、机器
定义：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物 料、信息
4
§0-1引言
机械是人类劳动的主要工具，也是生产 力发展水平的重要标志。
2020/11/29
5
§0-2性质、任务、内容
性质：专业基础课
任务：
1、熟悉和掌握基本知识、工作原理、应用特点 2、掌握分析机械工作原理的基本方法
3、能做简单的计算
4、会查资料、会选 标准件
内容：
1、常用机械传动：带、螺旋、链、齿轮、蜗杆、轮系
注意：
（1）选用普通V带时，要注意带的型号和基准长度不 要搞错，以保证v带在轮槽中的正确位置。图1—13
（2）安装带轮时，各带轮轴线应相互平行，各带轮相 对应的V形槽的对称平面应重合，误差不得超过20‘ 。 图1—14
（3）V带的张紧程度要适当，不宜过松或过紧。（拇 指按下15mm）。
（4）对V带传动应定期检查并及时调整。（一组同换）
机械基础（第三版）
绪论 第一章 摩擦轮传动和带传动 第二章 螺旋传动 第三章 链传动和齿轮传动 第四章 轮系 第五章 平面连杆机构 第六章 凸轮机构 第七章 其他常用机构 第八章 轴系零件 第九章 液压传动的基本概念 第十章 液压元件 第十一章 2020/11/29 液压基本回路及液压系统实例 1
绪论
➢ §0-1引言 ➢ §0-2性质、任务、内容 ➢ §0-3概述
3、轴系零件：常用连接、轴、轴承、联轴器、离合器、 制动器
4、液压传动：基本概念、液压元件、液压回路、液压系 统
2020/11/29
6
§0-3概述
机器和机构 构件和零件 运动副 机械传动的分类
2020/11/29
7
机器和机构
1、机器
定义：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物 料、信息
4
§0-1引言
机械是人类劳动的主要工具，也是生产 力发展水平的重要标志。
2020/11/29
5
§0-2性质、任务、内容
性质：专业基础课
任务：
1、熟悉和掌握基本知识、工作原理、应用特点 2、掌握分析机械工作原理的基本方法
3、能做简单的计算
4、会查资料、会选 标准件
内容：
1、常用机械传动：带、螺旋、链、齿轮、蜗杆、轮系
注意：
（1）选用普通V带时，要注意带的型号和基准长度不 要搞错，以保证v带在轮槽中的正确位置。图1—13
（2）安装带轮时，各带轮轴线应相互平行，各带轮相 对应的V形槽的对称平面应重合，误差不得超过20‘ 。 图1—14
（3）V带的张紧程度要适当，不宜过松或过紧。（拇 指按下15mm）。
（4）对V带传动应定期检查并及时调整。（一组同换）
机械基础（第三版）
绪论 第一章 摩擦轮传动和带传动 第二章 螺旋传动 第三章 链传动和齿轮传动 第四章 轮系 第五章 平面连杆机构 第六章 凸轮机构 第七章 其他常用机构 第八章 轴系零件 第九章 液压传动的基本概念 第十章 液压元件 第十一章 2020/11/29 液压基本回路及液压系统实例 1
绪论
➢ §0-1引言 ➢ §0-2性质、任务、内容 ➢ §0-3概述
王大康机械设计基础-课件 及 参考答案
T1－带运动周期
转动心轴受对称 循环弯曲应力
T1－轴转动周期
双向回转齿轮齿根受 对称循环弯曲应力
单向回转齿轮齿根受 脉动循环弯曲应力
T1－齿轮受力周期
齿面受脉动循环 接触应力
T1－轮齿受力周 期
外圈滚道表面受脉 动循环接触应力
T1－外圈滚道表面 受力周期
四、复习题
1．是非题
(1) 受静载荷作用的零件中产生的应力称为静应力。 ( )
四、复习题
(7) 对具有下述功用的机器各举出两个实例： ① 原动机； ② 将机械能变换为其他形式能量的机器； ③ 传递物料的机器； ④ 传递机械能的机器。
(8) 什么是机械设计中的三化？它有什么意义？ (9) 以自行车为例说明如何推行系列化、通用化和标准化？ (10) 设计机器应满足哪些要求？ (11) 机器的机架可用铸铁、铸钢、铸铝或钢板焊接而成，分析 它们的优缺点和适用场合。 (12) 机械设计的基本要求是什么？ (13) 通过本课程学习应达到哪些要求？
① 机器的主体是若干机构的组合； ② 用于传递运动和动力； ③ 具有变换和传递能量、物料和信息的功能。 (3) 机构的特征： ① 机构是若干构件的组合； ② 各构件间具有确定的位置。 (4) 机器和机构的不同点：机构不具有变换能量、物 料、信息的功能。 (5) 构件和零件：构件是运动的单元；零件是制造的 单元。
二、学习指导
3. 机械设计 (1) 机械设计应满足的基本要求是：使用要求、经 济性要求、人机和环境的要求、可靠性要求等。 (2) 机械设计的一般过程：
一般机械产品的设计分为以下几个阶段： ① 产品规划阶段：制定出机器的设计任务书。 ② 方案设计阶段：拟定机器的总体布置、传动方案 和机构运动简图等。 ③ 技术设计阶段：完成全部图样、说明书等技术文 件。 ④ 施工设计阶段：制定工艺规划，完成生产准备。 ⑤ 投产和售后服务。
转动心轴受对称 循环弯曲应力
T1－轴转动周期
双向回转齿轮齿根受 对称循环弯曲应力
单向回转齿轮齿根受 脉动循环弯曲应力
T1－齿轮受力周期
齿面受脉动循环 接触应力
T1－轮齿受力周 期
外圈滚道表面受脉 动循环接触应力
T1－外圈滚道表面 受力周期
四、复习题
1．是非题
(1) 受静载荷作用的零件中产生的应力称为静应力。 ( )
四、复习题
(7) 对具有下述功用的机器各举出两个实例： ① 原动机； ② 将机械能变换为其他形式能量的机器； ③ 传递物料的机器； ④ 传递机械能的机器。
(8) 什么是机械设计中的三化？它有什么意义？ (9) 以自行车为例说明如何推行系列化、通用化和标准化？ (10) 设计机器应满足哪些要求？ (11) 机器的机架可用铸铁、铸钢、铸铝或钢板焊接而成，分析 它们的优缺点和适用场合。 (12) 机械设计的基本要求是什么？ (13) 通过本课程学习应达到哪些要求？
① 机器的主体是若干机构的组合； ② 用于传递运动和动力； ③ 具有变换和传递能量、物料和信息的功能。 (3) 机构的特征： ① 机构是若干构件的组合； ② 各构件间具有确定的位置。 (4) 机器和机构的不同点：机构不具有变换能量、物 料、信息的功能。 (5) 构件和零件：构件是运动的单元；零件是制造的 单元。
二、学习指导
3. 机械设计 (1) 机械设计应满足的基本要求是：使用要求、经 济性要求、人机和环境的要求、可靠性要求等。 (2) 机械设计的一般过程：
一般机械产品的设计分为以下几个阶段： ① 产品规划阶段：制定出机器的设计任务书。 ② 方案设计阶段：拟定机器的总体布置、传动方案 和机构运动简图等。 ③ 技术设计阶段：完成全部图样、说明书等技术文 件。 ④ 施工设计阶段：制定工艺规划，完成生产准备。 ⑤ 投产和售后服务。
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b)
a) 矩形螺纹
b) 非矩形螺纹
矩形螺纹相当于平滑块与平斜面的作用，非矩形螺纹相 当于楔形滑块与楔形斜面的作用。可将摩擦力的增大视为摩 擦因数和摩擦角的增大。此摩擦角称为当量摩擦角。 f f arctan fv arctan fv v cos cos 2 2
二、螺纹参数（以圆柱螺纹为例）
1．d— 大径、螺纹的公称直径。
2．d1—小径、螺纹的危险剖面直径。
3． d2—中径、是确定螺纹的几何 参数及配合性质的直径。 4．n—线数、 单线螺纹 n=1，有自锁性，用于连接。 多线螺纹 n≥2，效率高，用于传动。为便于加工，n≤4。 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。
2．螺旋副的效率 拧紧螺母使其旋转一周的输入功：
W 2 T d F tan( ) 1 2Q
有效功：（相当于将重物FQ升举一个导程S）
W F S d F tan 2 Q 2 Q
效率：
W ta n 2 W ta n ( ) 1
当摩擦角ρ一定时，螺旋副的效率只取决于螺纹升角 ψ的大小。但过大的升角会造成加工困难，故ψ一般应不 大于20º ～25º 。
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。 S arctan （7-1） d2
8．α—牙形角
s ψ
πd1 πd2 πd
通过螺纹轴线的平面内螺纹牙两侧边的夹角。
常用螺纹 1．三角螺纹 （1） 普通螺纹 普通螺纹是公制螺纹，α＝60o，自锁性好，牙根厚，强 度高，多用于连接。根据螺距大小可分为普通粗牙螺纹和普 通细牙螺纹。 1）粗牙螺纹： 一般连接多采用粗牙螺纹。 2）细牙螺纹： 螺距小，自锁性好，强度高； 但不耐磨，易滑扣，不宜经常装 拆。多用于仪器中的调整螺旋， 薄壁零件连接，受冲击及变载荷 的连接。
第二节 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹 1．受力分析 拧紧螺母可视为受轴向载荷为Fa的滑块沿 螺纹斜面向上移动，也可视为滑块在沿螺纹中 径d2展开后所得到的斜面上滑 推力F为： F＝Fatan（ψ+ ） 拧紧螺母所需要的力矩为：
d d 2 T F 2F t a n a 2 2
按螺旋的作用分
按母体形状分
S P P
S=P
S P
S = 2P
单线螺纹
双线螺纹
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
内螺纹
3．梯形螺纹 牙型为等腰梯形，牙型角 α＝30°。传动效 率较矩形螺纹低，但牙根强度高，加工工艺性好， 对中性好。如用剖分螺母，还可以调整间隙。梯 形螺纹是最常用的传动螺纹。 4．锯齿形螺纹 牙型为不等腰梯形，牙型角α＝33°（承载 面斜角3°，非承载面斜角30°）。传动效率高， 牙根强度高，用于单向受力的螺旋传动 小结：连接螺纹:单线三角形螺纹。传动螺纹:多线矩形、 梯形、锯齿形螺纹。
连接螺纹 传动螺纹
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 连接螺纹 按螺旋的作用分 传动螺纹 按母体形状分 圆柱螺纹 圆锥螺纹
圆柱螺纹
圆锥螺纹
管螺纹
第七章：连接
潘存云教授研制
第七章 连接
零件
静连接
构件
动连接
(运动副)
机构
机器
可拆连接：螺纹连接、键连接、销连接等
静连接
连 接 不可拆连接：铆接、焊接、胶接等
动连接——运动副 本章主要介绍几种常用的可拆连接的方法。
第一节 螺纹
螺纹连接是利用带有螺纹零件的可拆连接，是机械连 接中应用最广泛的连接方式。螺纹连接件是标准件。 螺纹的形成
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
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 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 n线螺纹:S = n P 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 一般: n ≤ 4 ? 按回转体的内外表面分
外螺纹
潘存云教授研制 潘存云教授研制
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 连接螺纹 按螺旋的作用分 螺旋传动 传动螺纹 按母体形状分
潘存云教授研制
a) b) b) 图7-10 粗牙与细牙普通螺纹 c) a) 粗牙普通螺纹 b)细牙普通螺纹
（2）管螺纹
管螺纹是英制螺纹，其公称直径是管子 的内径，α=55o或α=60o 。按母体分有圆柱管 螺纹和圆锥管螺纹，紧密性好，可防止泄漏， 适用与管路连接。
2．矩形螺纹
牙形角α=0o，传动效率高;但精加工比较 困难，螺纹牙根部强度弱，对中性差，螺纹 磨损后间隙无法补偿。 在新标准中没有对其规定公差。
3．螺旋的自锁 将松开螺母视为使滑块沿斜面等速下滑。 防止滑块加速下滑的支持力：
F F tan( ) Q
当ψ≤ρ时，则 F≤0
即不加支持力F，滑块在重力 FQ的作用下也不会自动下滑， 这种现象称为螺旋副的自锁。 螺旋副的自锁条件：ψ≤ρ
自锁螺旋效率
η＜50%
二、非矩形螺纹
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 30º
矩形螺纹
三角形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
潘存云教授研制 潘存云教授研制
按螺纹的牙型分
螺 纹 的 分 类