螺纹连接和螺旋传动 机械设计教学PPT课件.ppt

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第五章第五章螺纹连接和螺旋传动螺纹连接和螺旋传动第六章第六章键、花键、无键连接和销连接键、花键、无键连接和销连接第七章第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接铆接、焊接、胶接和过盈连接螺纹的类型与特点1连接概述11、连接的目的、连接的目的便于机器的制造、安装、运输、维修以及提高劳动生产率。

便于机器的制造、安装、运输、维修以及提高劳动生产率。

22、学习目标、学习目标熟悉各种机器中常用的连接方法及有关连接零件的结构、类熟悉各种机器中常用的连接方法及有关连接零件的结构、类型、性能和应用场合，掌握它们的设计理论和选用方法。

型、性能和应用场合，掌握它们的设计理论和选用方法。

33、连接的分类、连接的分类连接的分类连接的分类动连接动连接：

静连接静连接：

机器工作时，零部件之间可以有相对机器工作时，零部件之间可以有相对运动。

例如：

机械原理中，各种运动运动。

例如：

机械原理中，各种运动副之间的连接。

副之间的连接。

在机器工作中，不允许零部件之间存在机器工作中，不允许零部件之间存在相对运动的连接。

（本篇讨论的内容）在相对运动的连接。

（本篇讨论的内容）螺纹的类型与特点1连接概述静连接静连接不可拆连接不可拆连接：

至少毁坏连接中的一部分才能拆开至少毁坏连接中的一部分才能拆开的连接。

例如：

铆接、焊接等。

的连接。

例如：

铆接、焊接等。

过盈连接：

界于可拆与不可拆之间。

过盈连接：

界于可拆与不可拆之间。

可拆连接可拆连接：

不需毁坏连接中的任何一个零件就可拆不需毁坏连接中的任何一个零件就可拆开的连接。

多次装拆无损于其使用性能。

开的连接。

多次装拆无损于其使用性能。

例如：

螺纹连接、键连接、销连接等。

例如：

螺纹连接、键连接、销连接等。

（可拆性）（可拆性）连接概述静连接静连接材料锁合连接材料锁合连接：

在被连接件间涂敷附加材料，靠其在被连接件间涂敷附加材料，靠其分子间的分子力将零件连接在一分子间的分子力将零件连接在一起。

起。

如胶接、钎焊等如胶接、钎焊等摩擦锁合连接：

摩擦锁合连接：

靠被连接件的压紧，在接触面间靠被连接件的压紧，在接触面间产生摩擦力阻止被连接件的相对产生摩擦力阻止被连接件的相对移动，达到连接的目的。

移动，达到连接的目的。

如受横向如受横向载荷的紧螺栓连接、过盈连接等。

载荷的紧螺栓连接、过盈连接等。

形锁合连接：

形锁合连接：

靠被连接件或附加固定零件的形状靠被连接件或附加固定零件的形状互相嵌合，使其产生连接作用。

互相嵌合，使其产生连接作用。

如铰制孔用螺栓连接、平键连接等。

如铰制孔用螺栓连接、平键连接等。

（工作原理）（工作原理）第五章螺纹连接与螺旋传动5-1螺纹5-2螺纹连接的类型与标准连接件5-3螺纹连接的预紧5-6螺纹连接的强度计算5-5螺纹组连接的设计5-8提高螺纹连接强度的措施5-7螺纹连接件的材料及许用应力5-9螺旋传动5-4螺纹连接的防松潘存云教授研制潘存云教授研制一、螺纹的形成与分类一、螺纹的形成与分类551螺螺纹纹d2螺螺旋旋线线一一动动点点在在一一圆圆柱柱体体的的表表面面上上，一一边边绕绕轴轴线线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。

等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。

螺螺纹纹一一平平面面图图形形沿沿螺螺旋旋线线运运动动，运运动动时时保保持持该该图图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。

形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。

螺纹螺纹按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制螺纹的牙型螺纹的牙型潘存云教授研制矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹1530330潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹潘存云教授研制左旋螺纹左旋螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹一般一般:

n4PSS=2PPSPS=Pn线螺纹线螺纹:

S=nP单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹螺纹副螺纹副潘存云教授研制潘存云教授研制外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹螺旋传动螺旋传动连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹潘存云教授研制潘存云教授研制按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹潘存云教授研制圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹潘存云教授研制（3）中径中径d2也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。

d1d2d

（1）大径大径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。

（2）小径小径d1与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱体的直径。

（4）螺距螺距P相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

（5）导程导程S（6）螺纹升角螺纹升角中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角（7）牙型角牙型角轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。

牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。

tan=d2nP牙侧角牙侧角d2SS=nP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P二、螺纹的主要参数二、螺纹的主要参数SP（8）接触高度接触高度h内外螺纹旋合后，接触面的径向高度。

h螺纹以大径螺纹以大径d为为公称直径公称直径，同一公称直径可以有多种螺，同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹粗牙螺纹，其余的统称为，其余的统称为细牙细牙螺纹。

螺纹。

60Pd粗牙粗牙dP细牙细牙dP细牙细牙粗牙螺纹应用最广粗牙螺纹应用最广细牙螺纹的优点：

细牙螺纹的优点：

升角小、小径大、自锁性好、强度高，升角小、小径大、自锁性好、强度高，缺点：

缺点：

不耐磨易滑扣。

不耐磨易滑扣。

标记示例：

标记示例：

M24（M24（粗牙普通螺纹、直径粗牙普通螺纹、直径2424、螺距、螺距3）3）M24M241.5（1.5（细牙普通螺纹细牙普通螺纹,直径直径24,24,螺距螺距1.5）1.5）设计：

潘存云设计：

潘存云一、一、螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型螺栓连接螺栓连接基基本本类类型型eaal11l11可承受横向载荷。

螺纹余留长度螺纹余留长度l1铰制孔螺栓铰制孔螺栓孔与螺杆之孔与螺杆之间留有间隙间留有间隙静载荷静载荷l1=（0.30.5）d;变载荷变载荷l1=0.75d;冲击载荷或弯曲载荷冲击载荷或弯曲载荷l1d;螺纹伸出长度螺纹伸出长度a=（0.20.3）d;螺栓轴线到边缘的距离螺栓轴线到边缘的距离e=d+（36）mm用于经常拆装易磨损之处。

d552螺纹连接的类型和标准连接件螺纹连接的类型和标准连接件d设计：

潘存云设计：

潘存云螺栓连接螺栓连接基基本本类类型型螺钉连接螺钉连接座端拧入深度座端拧入深度H，当螺孔材料为：

，当螺孔材料为：

aeeee双头螺柱连接双头螺柱连接连接件厚，允许拆装。

钢或青铜钢或青铜H=d;铸铁铸铁H=（1.251.5）d铝合金铝合金H=（1.52.5）d螺纹孔深度螺纹孔深度H1=H+（22.5）P;钻孔深度钻孔深度H2=H1+（0.51）d;参数参数l1、e、a与螺栓相同与螺栓相同l11l11HHHHHH11HH11HH22HH22结构简单，省了螺母，不宜经常拆装，以免损坏螺孔而修复困难。

d一、一、螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型552螺纹连接的类型和标准连接件螺纹连接的类型和标准连接件设计：

潘存云螺栓连接螺栓连接基基本本类类型型螺钉连接螺钉连接双头螺柱连接双头螺柱连接紧定螺钉连接紧定螺钉连接紧定螺钉紧定螺钉一、一、螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型552螺纹连接的类型和标准连接件螺纹连接的类型和标准连接件潘存云教授研制潘存云教授研制地脚螺栓地脚螺栓潘存云教授研制起吊螺钉起吊螺钉T型螺栓型螺栓特殊结构的连接特殊结构的连接潘存云教授研制潘存云教授研制二、标准二、标准螺纹连接件螺纹连接件螺栓螺栓螺螺纹纹连连接接件件螺栓的结构形式螺栓的结构形式LL0d六角头六角头LdL0小六角头小六角头dL0L1LL1座端长度座端长度L0螺母端长度螺母端长度螺螺纹纹连连接接件件双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓二、标准二、标准螺纹连接件螺纹连接件螺螺纹纹连连接接件件末端末端结构结构头部头部结构结构螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓二、标准二、标准螺纹连接件螺纹连接件螺螺纹纹连连接接件件用于经常拆装易磨损之处。

用于尺寸受限制之处。

国标罗列有余种不同结构的螺母螺母螺母螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓六角螺母六角螺母六角扁螺母六角扁螺母六角厚螺母六角厚螺母潘存云教授研制圆螺母圆螺母二、标准二、标准螺纹连接件螺纹连接件潘存云教授研制其它螺母：

其它螺母：

潘存云教授研制其它螺母：

其它螺母：

垫圈垫圈平垫圈平垫圈薄平垫圈薄平垫圈A型平垫圈型平垫圈B型平垫圈型平垫圈螺母螺母螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓螺螺纹纹连连接接件件斜垫圈斜垫圈弹簧垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈作用：

作用：

增加支撑面积以减增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。

伤表面、防松。

二、标准二、标准螺纹连接件螺纹连接件六角头螺栓六角头螺栓内六角螺栓内六角螺栓双头螺柱双头螺柱螺钉螺钉自攻螺钉自攻螺钉内六角平端紧定螺钉内六角平端紧定螺钉内六角锥端紧定螺钉内六角锥端紧定螺钉一字槽钢珠紧定螺钉一字槽钢珠紧定螺钉内六角圆柱端紧定螺钉内六角圆柱端紧定螺钉内六角凹端紧定螺钉内六角凹端紧定螺钉方头紧定螺钉方头紧定螺钉一字平端紧定螺钉一字平端紧定螺钉方头紧定螺钉方头紧定螺钉螺母与垫圈螺母与垫圈553螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧预紧力：

预紧力：

大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，使之大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先