第5章 螺纹连接和螺旋传动a

1、重点及难点重点及难点: : 螺栓组的受力分析螺栓组的受力分析 螺栓联接强度计算螺栓联接强度计算 第二篇第二篇 连接连接 一、总 论 二、螺纹连接与传动 三、键 销 联 接 任何一部机器都是由若干零件以一定方式连接而成任何一部机器都是由若干零件以一定方式连接而成 与动力与动力 源组合源组合 零件零件 构件构件机构机构 机器机器 静连接静连接 动连接动连接 (运动副运动副) 静连接静连接 动连接动连接运动副运动副 可拆连接：可拆连接：螺纹连接、键连接、销连接等螺纹连接、键连接、销连接等 不可拆连接不可拆连接：铆接、焊接、胶接等：铆接、焊接、胶接等 连接连接 5-1 螺纹 5-2 螺纹连接的类型和标

2、准连接件 5-3 螺纹连接的预紧 5-4 螺纹连接的防松 5-5 螺栓组连接的设计 5-6 螺栓连接的强度计算 5-7 螺纹连接件的材料及许用应力 5-8 提高螺纹连接强度的措施 5-9 螺旋传动 5-1 5-1 螺纹螺纹参数参数 如用一个平面三角形如用一个平面三角形K沿沿螺旋螺旋 线线运动并使运动并使K平面始终通过圆柱体平面始终通过圆柱体 轴线轴线YY-这样就构成了三角形螺纹。这样就构成了三角形螺纹。 同样改变平面图形，可得到矩形、同样改变平面图形，可得到矩形、 梯形、锯齿形等梯形、锯齿形等 一、螺纹的形成一、螺纹的形成 螺旋线螺旋线-将一倾斜角将一倾斜角y y的直线绕的直线绕 在圆柱体上便

3、形成一条螺旋线在圆柱体上便形成一条螺旋线 螺纹的牙型螺纹的牙型 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 15 30 3 30 潘存云教授研制 潘存云教授研制 右旋右旋 左旋左旋 螺纹旋向螺纹旋向 旋向判断旋向判断 (1)(1)轴线垂直放轴线垂直放 右右边高边高右旋右旋 左左边高边高左旋左旋 (2)(2)右右手手旋，前进旋，前进右旋右旋 左左手手旋，前进旋，前进左旋左旋 判断方法：从端面数判断方法：从端面数 单头单头连接连接 多头多头传动传动 线数线数 n=1 n=2 n=3 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

4、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 (大径标准直径大径标准直径) ; 1(小径小径) ; 2(中径，其上中径，其上s=e) ; p(螺距螺距)； (螺旋线数螺旋线数) ; (导程导程) ; n p ; y y(螺纹升角螺纹升角,中径上中径上) ;

5、 二、螺纹参数二、螺纹参数 2 d S (n p) tg y y n p2 y y 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 30 3 30 (牙型角牙型角),(),(牙侧角牙侧角) ) =60 =60 3030 =0 =0 0 0 =30 =30 1515 工 工 3 3 非 非 3030 15 1 三角形螺纹(M) 普通螺纹普通螺纹:60，易自锁，易自锁 粗牙粗牙:牙高牙高, d1小小, 大大 细牙细牙:牙浅牙浅, d1大大, 小小, 更易自锁更易自锁 60，米制锥螺纹（管壁），米制锥螺纹（管壁） 管螺纹管螺纹:英制，英制，55 -非螺纹密封，非螺纹密封，

6、 无径向间隙无径向间隙 -螺纹密封螺纹密封,英制圆锥管壁英制圆锥管壁 2 梯形螺纹(Tr) 3 锯齿形螺纹(S) 4 矩形螺纹 三、螺纹的类型及应用三、螺纹的类型及应用 表表5 51 1 连接螺纹：连接螺纹：普通三角螺纹、锥螺纹、管螺纹普通三角螺纹、锥螺纹、管螺纹(英制英制) （y y小，单线，自锁好）小，单线，自锁好） 传动螺纹：传动螺纹：矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹 （小、小、y y大，多线，效率高）大，多线，效率高） 1 三角形螺纹(M) 2 梯形螺纹(Tr)3030,1515 3 锯齿形螺纹(S)33,33,工 工 3 3 4 矩形螺纹 )(y y y tg

7、 tg 效效率率： 自自锁锁： 要自锁好要自锁好 y(单) ; 要效率高要效率高 y(多) tg y y n p2 tg =f cosb b 1 螺栓连接（被连接件孔不需切制螺纹）被连接件孔不需切制螺纹） 5-2 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 一、螺纹连接基本类型表一、螺纹连接基本类型表5-25-2 动画 普通螺栓连接普通螺栓连接 特点：特点：孔与杆间有间隙、被连接孔与杆间有间隙、被连接 件上无需切制螺纹、装拆方便件上无需切制螺纹、装拆方便 适用场合：适用场合：经常装拆的一般场合经常装拆的一般场合 铰制孔螺栓连接铰制孔螺栓连接 特点：特点：孔与杆间无间隙、被连接孔与杆间

8、无间隙、被连接 件上无需切制螺纹、装拆方便件上无需切制螺纹、装拆方便 适用场合：适用场合：承受横向载荷的场合承受横向载荷的场合 3 双头螺栓连接 2 螺钉连接 结构简单结构简单 适用场合：适用场合：被连接件之一较厚，被连接件之一较厚， 且不常装拆的场合，以免被连接且不常装拆的场合，以免被连接 件的螺纹孔磨损而修复困难。件的螺纹孔磨损而修复困难。 适用场合：适用场合：用于被连接件之一较用于被连接件之一较 厚或为了结构紧凑而采用盲孔、厚或为了结构紧凑而采用盲孔、 经常装拆的场合经常装拆的场合 4 紧定螺钉连接 适用场合：适用场合： 多用于轴上零件的固定，多用于轴上零件的固定， 传递较小的力传递较小

9、的力 锥端螺钉连接锥端螺钉连接 平端螺钉连接平端螺钉连接 圆柱端螺钉连接圆柱端螺钉连接 5 其他连接 地脚螺栓连接、地脚螺栓连接、吊环螺栓连接吊环螺栓连接、 T形槽螺栓连接形槽螺栓连接 螺栓；螺钉；双头螺柱；紧定螺钉螺栓；螺钉；双头螺柱；紧定螺钉 螺母：六角螺母；圆螺母螺母：六角螺母；圆螺母 垫片：弹簧垫片；斜垫片；球形垫片垫片：弹簧垫片；斜垫片；球形垫片 二、标准螺纹连接件二、标准螺纹连接件 平垫圈平垫圈 薄平垫圈薄平垫圈 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 一、拧紧力矩一、拧紧力矩T T 5-3 螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧 12 T拧紧力矩拧紧力矩 T1螺纹

10、摩擦阻力矩螺纹摩擦阻力矩 T2螺母端环形面与被连接件间的摩擦力矩螺母端环形面与被连接件间的摩擦力矩 螺纹连接：松连接螺纹连接：松连接在装配时不拧紧，只在承受工作载荷时在装配时不拧紧，只在承受工作载荷时 才受到力的作用才受到力的作用 紧连接紧连接在装配时需拧紧，即连接在承受工作载在装配时需拧紧，即连接在承受工作载 荷前，已预先受力，称为预紧力荷前，已预先受力，称为预紧力F F0 0 TT1T20.2F0d 因 F0 =5T/d 若d小，则F0很大， 对于重要的联结，不宜采用对于重要的联结，不宜采用M12以下的螺栓。以下的螺栓。 )( 22 2 0 2 1v tg d F d FTy T2 fc

11、F0 r m 锁紧螺母 嵌有尼龙圈 对顶螺母 1 防松目的 实际工作中，外载荷的振动、变化、材料高温蠕变等会造实际工作中，外载荷的振动、变化、材料高温蠕变等会造 成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零， 从而使螺纹连接松动，如反复作用，螺纹连接就会松驰而失效。从而使螺纹连接松动，如反复作用，螺纹连接就会松驰而失效。 因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。 2 防松原理 消除（或限制）螺纹副间的相对运动，或增大相对运动难度。消除（或限制）螺纹副间的相对运动，或增大相对运动难度。 3 防松办法及措施 表5-3（动画） 1 1）摩擦防松）摩擦防松 弹簧垫圈 5-4 螺纹连接的防松螺纹连接的防松 2 2）机械防松）机械防松 利用便于更换的金属元件来约束螺旋副。利用便于