机械基础-螺纹.doc

机械基础1螺纹11螺纹的种类和特征111螺纹的基础（1）螺纹升角和牙型角的关系将直角三角形的纸张卷到圆柱上时，该直角三角形的斜边形成的曲线呈螺旋状，我们把这称为螺旋线。如图1-1所示，这时的角称为螺纹升角或螺旋角，表示螺旋线的倾斜程度。而牙型角是指螺纹牙型螺旋线和穿过其上方1点的与螺轴平行的直线所形成的角度。它们之间有着螺旋升角牙型角90的关系。（2）内螺纹和外螺纹沿着螺旋线在圆柱表面切割出来的沟槽就是外螺纹，在圆柱内侧切割出来的沟槽就是内螺纹。（3）单头螺纹和多头螺纹由1根螺旋线形成的螺纹叫做单头螺纹，由2根形成的螺纹叫做双头螺纹。通常我们把由多根螺旋线形成的螺纹叫做多头螺纹。（4）导程和螺距相邻的两个螺纹牙型的中心线之间的距离叫做螺距，螺纹的轴向行进距离叫做导程（图1-2）。如果设导程为，螺距为，线数为，则三者之间的关系为。由上可以得出，如果采用多头螺纹，可以较少的转数较快地拧紧。螺纹槽轴线螺旋升角螺旋线的切线接線牙型角螺旋线螺纹各个部分的名称（2头，右旋，平行外螺纹的情况）导程螺距螺距螺纹螺纹牙型图1-1螺旋升角和牙型角图1-2导程和螺距（5）有效直径是指螺纹的牙型部分和沟槽部分的尺寸相等的假设圆柱的直径，它是计算螺纹的紧固力和强度或进行精密测量时的基本尺寸。如果螺纹的外径相同，则螺距越大，有效直径越小。112螺纹的种类、形状和用途三角螺纹是螺纹中最具有代表性的一种，不过对于管螺纹、梯形螺纹的形状和特点也要充分理解并牢记（表1-1、1-2）。名称螺纹牙型角度螺纹的形状螺距单位标称直径的尺寸表示方法牙顶槽底米制螺纹60平面圆形粗牙M10M101.25细牙M101M100.75英制螺纹统一螺纹60平面圆形山数英寸编号或英寸粗牙3/816UNC细牙816UNF威氏螺纹55圆形圆形山数英寸粗牙英寸细牙粗牙W3/8细牙W18山14表1-1三角螺纹的种类和特点螺纹的种类特 点三角螺纹外螺纹内螺纹螺纹牙强度高，摩擦大，因此螺纹的松动小，适合作为紧固螺纹使用。但同时它的效率较差，不适合用于力的传递。 管螺纹中，通常螺纹牙的角度为55，是威氏螺纹粗牙的牙型，将管与管连接的原则是，对于平行外螺纹应使用平行内螺纹，对于锥形外螺纹 （R）应使用锥形内螺纹（Rc）或平行内螺纹（Rp） 梯形螺纹内螺纹内螺纹外螺纹30度梯形螺纹（米制螺纹类）外螺纹29度梯形螺纹（威氏螺纹类）与三角螺纹相比，其强度性能优异，适合于力的传递和零件的移动，易于作业，用于机床的丝杠、开关阀门用的螺纹、千斤顶、冲压机的螺杆等。其缺点是，螺纹会有自然的回力，因此不适合作为紧固螺纹 矩形螺纹与三角螺纹相比，摩擦小，因此适合于移动、传动使用，但难以进行精密作业，因此并不普遍。不用于车床的丝杠。螺纹的角是直角，对中性差. 锯齿形螺纹用于轴向的力作用于单个方向的地方（用于台虎钳、千斤顶） 圆螺纹圆螺纹用于承受猛烈撞击的部位，或可能会有杂质、砂土等粉末进入的移动螺纹（包括灯泡的灯头、管子的连接螺纹） 滚珠螺纹最近使用者越来越多的滚珠螺纹，由于滚珠代替了螺纹牙的功能，因此摩擦非常小，在需要无撞击精度的部位作为移动螺纹使用 表1-2螺纹的种类和特点113螺纹的表示方法螺纹的表示方法由如图1-3和表1-3构成。详细内容请参考JIS B 0123。螺纹牙的旋转方向螺纹牙的线数螺纹的公称螺纹的等级左2头M5032（例）螺距3直径50螺纹的种类（米制细牙螺纹）图1-3螺纹的表示方法区分螺纹的种类表示螺纹种类的标记螺纹公称的表示方法举例普通用途米制粗牙螺纹MM8米制粗牙螺纹M81统一粗牙螺纹UNC3/816UNC统一细牙螺纹UNF836UNF30度梯形螺纹TMTM1829度梯形螺纹TWTW20锥形管螺纹锥形外螺纹RR3/4锥形内螺纹RcRc3/4平行内螺纹RpRp3/4平行管螺纹GG1/2特殊用途薄钢电线管螺纹CC15自行车螺纹普通用途BCBC3/4条幅用BC2.6缝纫机用螺纹SMSM1/4 螺纹牙40灯泡螺纹EE10汽车用气阀螺纹TVTV8汽车用气阀螺纹CTVCTV8 螺纹牙30表1-3表示螺纹种类的标记和螺纹公称的表示方法举例114用于联接的螺纹联接件的种类JIS中所规定的具有代表性的螺纹联接件种类我们汇总在图1-4中。115螺栓的紧固与轴向力管理螺栓随着给头部或螺母施加旋转扭矩产生紧固力（轴向力）。紧固螺栓之所以会产生轴向力，是因为螺栓在弹性范围内会有试图恢复原形的力。（1）螺栓的紧固力（轴向力）螺栓所产生的轴向力与螺栓材料的屈服点之间的关系式如下。QAS（0.60.8）SN（kgf）其中，Q：螺栓的预紧力（轴向力）N（kgf）、AS：螺栓的有效截面积mm2、S：螺栓材料的屈服点Nmm2（kgfmm2）也就是说，所谓的恰当的紧固，我们可以归纳为以下几点。紧固时不可以超过螺栓材料的屈服点即使受到振动、碰撞等外力的情况下也不会超过屈服点如果紧固力过小，会容易松动螺栓工件都应在弹性范围内使用（2）螺栓的联接管理方法基于螺栓伸长的管理方法测量螺母旋转角，管理紧固力使用深度计测量螺栓和基准棒端部之间的间隔，管理伸长量根据无载荷时和紧固螺栓时纵波超声波传播时间的变化测量轴向力基于表面应力的管理方法贴上应变仪，求出紧固产生的表面应力基于轴向力监视螺栓（旋翼螺栓）的管理方法铰刀螺栓的直径比螺纹外径（d）粗12当螺栓受到剪断力的作用，或容易产生中心偏移时，开一个铰孔，使用正好嵌入孔中的铰刀螺栓穿过需要紧固的2个零件的六角螺栓，插入六角螺母后进行联接铰刀螺栓贯穿螺栓将头嵌入T形槽然后移动，在任意位置进行紧固T形槽螺栓螺栓的头呈环状。用于挂上绳子吊起来用于埋入混凝土结构等的地基吊环螺栓地脚螺栓两头都切有螺纹双头螺栓最普通的螺栓参考JIS B 1180六角螺栓图1-4JIS螺纹联接件的种类（代表）（）通过螺栓或螺母进行机械式固定的方式带槽螺母套上开口销加以固定能够切实起到防脱作用由于销孔与槽对应，难以施加合适的紧固力带舌垫圈垫圈可以折弯多用于小型电气设备应将其牢牢紧固锁紧螺母锁紧螺母法紧固螺母后，进行共同加工耐振动、耐冲撞的效果十分明显锁紧垫圈用锁紧垫圈将螺纹锁紧需要进行调整，将螺纹牙对应好（难以施加合适的紧固力（）如何使机械在工作时也保持紧固带来的螺纹牙之间的密合狭缝法将这里打薄使之产生弹性变形，使螺纹密合将不用的螺母端面打薄双层螺母A部位细节上方螺母下方螺母螺栓将下方的螺母回拧与上方的螺母紧固螺母之间的紧固很重要应使得螺母回拧之后还具有合适的紧固力（）使螺纹牙变形，增加螺纹转动摩擦扭矩的方式双层螺母（弹性变形法）起到楔的作用和效果通过对上方螺母的紧固使其产生局部弹性变形，将外螺纹牢牢紧固提供塑性变形的螺母当拧入外螺纹时，变形的内螺纹局部干扰外螺纹，从而产生转动摩擦（）在螺纹牙之间放入柔软的物体，阻碍螺纹转动的方式（）给螺纹牙涂上粘合剂加以紧固后进行固定的方式尼龙螺母尼龙将螺母拧紧后尼龙成形产生摩擦力使用粘合剂涂抹粘合剂拧紧螺纹后借助粘合剂固定图1-5-1防止螺栓松动（）使用垫圈的方式弹簧垫圈将其