机械基础(高职高专)第5章螺纹连接和螺旋传动.ppt
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第第5章螺纹连接和螺旋传动章螺纹连接和螺旋传动51螺纹的分类和参数螺纹的分类和参数52螺纹连接的类型及标准连接件螺纹连接的类型及标准连接件53螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松54螺旋传动螺旋传动潘存云教授研制潘存云教授研制一、螺纹的形成一、螺纹的形成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51螺纹的分类和参数螺纹的分类和参数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潘存云教授研制管螺纹管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Sd2SS=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、螺纹的主要几何参数二、螺纹的主要几何参数SPP/2P/2h潘存云教授研制d1d2d（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d2S二、螺纹的主要几何参数二、螺纹的主要几何参数SPP/2P/2（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普通螺纹以大径普通螺纹以大径d为为公称直径公称直径，同一公称直径可，同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹粗牙螺纹，其，其余的统称为余的统称为细牙螺纹。
细牙螺纹。
60螺纹的精度等级螺纹的精度等级:
A级级B级级C级级公差小，精度最高，用于配合精确，防振动等场合公差小，精度最高，用于配合精确，防振动等场合受载较大且经常拆卸，调整或承受变载荷的连接受载较大且经常拆卸，调整或承受变载荷的连接用于一般连接，最常用用于一般连接，最常用粗牙螺纹应用最广。
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。
应用：
应用：
薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。
薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。
Pd粗牙粗牙dP细牙细牙dP细牙细牙552螺纹连接的类型及标准连接件螺纹连接的类型及标准连接件一、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铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓静载荷静载荷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;铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓l1d;螺纹伸出长度螺纹伸出长度a=（0.20.3）d;螺栓轴线到被连接件边缘的螺栓轴线到被连接件边缘的距离距离e=d+（36）mm用于经常拆装易磨损之处。
潘存云教授研制潘存云教授研制d潘存云教授研制d孔与螺杆之孔与螺杆之间留有间隙间留有间隙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潘存云教授研制一、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。
552螺纹连接的类型及标准连接件螺纹连接的类型及标准连接件d潘存云教授研制一、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552螺纹连接的类型及标准连接件螺纹连接的类型及标准连接件潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺栓螺栓螺螺纹纹紧紧固固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二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺螺纹纹紧紧固固件件双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺螺纹纹紧紧固固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潘存云教授研制二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺螺纹纹紧紧固固件件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螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓专用螺纹连接专用螺纹连接T型螺栓型螺栓二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺螺纹纹紧紧固固件件螺母螺母螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓专用螺纹连接专用螺纹连接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二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺栓螺栓螺螺纹纹紧紧固固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。
专用螺纹连接专用螺纹连接553螺纹连接的预紧与防松螺纹连接的预紧与防松预紧力：
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，预先受到力的作用，这个预加在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。
作用力称为预紧力。
1、概述、概述一般螺纹连接在装配时都必须拧紧，这时螺纹连接受到预紧力的作用。
对于重要的螺纹连接，应控制其预紧力，因为预紧力的大小对螺纹连接的可靠性，强度和密封均有很大影响。
一、螺纹连接的预紧一、螺纹连接的预紧预紧力的确定原则：
预紧力的确定原则：
拧紧后螺纹连接件的预紧应力不拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限得超过其材料的屈服极限sss的的80%。
碳素钢螺栓：
碳素钢螺栓：
F0（0.6（0.60.7）ssA1合金钢螺栓：
合金钢螺栓：
F0（0.5（0.50.6）ssA1A1危险截面积，危险截面积，A1dd2211/4/4预紧的目的：
预紧的目的：
增强连接的可靠性和紧密性，以防止受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移动。
载后被连接件间出现缝隙或发生相对移动。
测力矩扳手测力矩扳手预紧力控制方法预紧力控制方法:
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。
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。
FF定力矩扳手定力矩扳手通常螺纹连接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。
（1）
（1）凭手感经验凭手感经验
（2）
（2）测力矩扳手测力矩扳手（3）（3）定力矩扳手定力矩扳手（4）4）测定伸长量测定伸长量潘存云教授研制LLSSLLMMLLSS尼龙圈锁紧螺母尼龙圈锁紧螺母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。
防松的方法防松的方法1.利用附加摩擦力防松利用附加摩擦力防松弹簧垫圈弹簧垫圈对顶螺母对顶螺母二、二、螺纹连接的防松螺纹连接的防松防松防松防止螺旋副相对转动。
防止螺旋副相对转动。
开口销与六开口销与六角开槽螺母角开槽螺母串联钢丝串联钢丝2.采用专门防松元件防松采用专门防松元件防松圆螺母用止
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