机械设计课件螺纹连接

三角形螺纹内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹

矩形螺纹内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹

60° 60° 60°外 外 外 螺 螺 螺 纹 纹 纹

d d d d d2 d 22 d d1 d 11

梯形螺纹内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹

d d d d d2 d 22 d d1 d 11

P P P

P P P

外 外 外 螺 螺 螺 纹 纹 纹

锯齿形螺纹30° 30° 30°外 外 外 螺 螺 螺 纹 纹 纹内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹

33° ° 3°

d d d d d2 d 22 d d1 d 11

d d d d d2 d 22 d d1 d 11

P P P

外 30° 螺外 30° 螺 30° 螺

外

P P P

纹 纹 纹

E

E

60 °

h

C

60 °

A

d

d D B

C

用加高螺母

H'

H

用普通螺母

第六章

螺纹联接

第一节 螺 纹 参 数

一、螺纹的形成与分类如用一个三角形K沿螺旋线运 动并使K平面始终通过圆柱体轴线 YY-这样就构成了三角形螺纹。同 样改变平面图形K,可得到矩形、 梯形、锯齿形、管螺纹

yy yy

L LL

d d d d

K K K K yy yy dd dd

二、螺纹的类型三角形螺纹、管螺纹 ——联接螺纹 矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动螺纹 按位置： 内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹 外螺纹——在圆柱孔的外表面形成的螺纹 三角形螺纹： 粗牙螺纹——用于紧固件 细牙螺纹——同样的公称直径下，螺距最小， 自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等 根据螺旋线绕行方向： 左旋——如图 右旋——常用 根据螺旋线头数： 单头螺纹(n=1)——用于联接 双头螺纹(n=2)——如图 多线螺纹(n≥2)——用于传动 按牙型:

三、螺纹的主要参数1)外径(大径)d(D)——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱 面直径，亦称公称直径 2)内径(小径)d1(D1) ——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱 面直径 3)中径d2 —— 在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆 柱 dd d 面的直径，d2≈0.5(d+d1)L=nP(n=2) L=nP(n=2) L=nP(n=2)dd 2 2 d2 dd 1 1 d1

P P P

d 1 1 d 1 d d 2 2 d 2 d d d d

hh h

LL L

L=nP(n=2) L=nP(n=2) L=nP(n=2)

dd d dd 2 2 d2 dd 1 1 d1

4)螺 距 P ——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间 的轴向距离 5)导程(S)——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母 线 上的对应两点间的轴向距离 6)线 数 n ——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4 螺距、导程、线数之间关系：L=nP

P P P

d 1 1 d d 2 2 d 1 d d d 2 d d

hh h

L LL

7)螺旋升角ψ——中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋 线轴线的平面的夹角 arctgL / d 2 arctgnP d 2

8)牙型角α ——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角 9)牙型斜角β——螺纹牙的侧边与螺纹轴线垂直平面的夹角L=nP(n=2) L=nP(n=2) L=nP(n=2)dd d dd 2 2 d2 dd

1 1 d1

P P P

d 1 1 d 1 d d 2 2 d 2 d d d d

hh h

LL L

f 螺旋副的自锁条件为： ψ v tg arctgfr cosβ tg 螺旋副的传动效率为： tg ( v ) 1

克服轴向力Q匀速上升所需的圆周力：F Qtg ( v ) T F d2 d Qtg ( v ) 2 2 2

四、常用螺纹的种类、特点与应用具体见表

第二节 螺纹副的受力效和自锁

一、矩形螺纹 1. 旋紧时的受力：圆周力Ft=Fˊtg(ψ+ρ)FR

F

Ft

2. 旋紧时的效率 η=w1/w2=tgψ/tg(ψ+ρ) 3. 松退时的自锁 ψ≦ ρ

二、非矩形螺纹圆周力Ft=Fˊtg(ψ+ρv) 2. 旋紧时的效率 η=w1/w2=tgψ/tg(ψ+ρv ) 3. 松退时的自锁 ψ≦ ρv 三、影响效率和自锁性能的几何因素 四、联接螺纹的预紧和拧紧力矩

第三节 螺纹联接的类型及螺纹联接件 一、螺纹联接主要类型1、螺栓联接 a) 普通螺栓联接——被联接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不 d d 带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使 d 用。装配后孔与杆间有间隙，并在工 作中不许消失，结构简单，装拆方便 ，可多个装拆，应用较广。0 0 0

a

a

a

l1 l1 l1

d

d d (a) (a) (a)

(b) (b) (b)

dd 0 0 d0

b) 精密螺栓联接——装配后无间隙，主要承受横 向载荷，也可作定位用，采用基孔 制配合铰制孔螺栓联接a a a l1 l11 l1

H H

2、双头螺栓联接——螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时 dd 一端旋入被联接件，另一端配以螺母。 适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折 装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被 dd 联接件中拧出。l2l2 l3l3 l2l2 H H l1l1

(a) (a)

dd

(b) (b)

l2l2

3、螺钉联接——适于被联接件之一较 厚(上带螺纹孔),不需 经常装拆，一端有螺钉头， 不需螺母，适于受载较小 情况H H

l1l1

dd

l3l3 l2l2

H H