第五章_螺纹连接和螺旋传动

1、1 12 2 观察变速箱座和变速箱盖用什么联接方式？变速箱装配图变速箱装配图3 3工程应用工程应用桑塔纳轿车桑塔纳轿车4 4工程应用工程应用机床机床5 5工程应用工程应用摩托车摩托车6 6工程应用工程应用飞机机翼飞机机翼7 7工程应用工程应用发动机气缸发动机气缸8 8化工管道化工管道工程应用工程应用9 9自行车自行车工程应用工程应用1010锁紧螺母锁紧螺母工程应用工程应用1111汽车轮胎汽车轮胎工程应用工程应用12125-2螺纹的基本知识螺纹的基本知识 d2螺纹螺纹-一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形始终在始终在通过圆柱轴线的平面内通过圆柱轴线的平

2、面内 ，就得到螺纹。，就得到螺纹。1、螺纹的形成、螺纹的形成一、螺纹的形成和类型螺纹的形成和类型1313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纹的作用分按螺纹的作用分按母体形状分按母体形状分三角形螺纹三角形螺纹矩形螺纹矩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2、螺纹类型、特点及应用、螺纹类型、特点及应用1414螺纹旋向判断螺纹

3、旋向判断 旋向旋向(螺旋线方向螺旋线方向)：常用右旋，特殊要求常用右旋，特殊要求时用左旋时用左旋 （思考左旋的场合与原因）（思考左旋的场合与原因） 旋向判断旋向判断:(1)顺着轴线方向看，可见侧顺着轴线方向看，可见侧左边左边高则为高则为左左旋旋，右边高右边高则为则为右旋右旋。(2)右右手手旋，前进旋，前进右旋右旋 左左手手旋，前进旋，前进左旋左旋右旋左旋思考：1515双线螺纹双线螺纹单线螺纹单线螺纹PSS = 2PPSPS =P连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹v螺旋线的数目螺旋线的数目(线数线数):单线（连接）、多线（传动）单线（连接）、多线（传动）1616圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹管螺

4、纹管螺纹按母体形状分按母体形状分1717 d23、 主要参数主要参数 大径大径d、D：最大直径最大直径公称直径公称直径 小径小径d1：外螺纹的最小直径外螺纹的最小直径 强度直径强度直径 中径中径d2、D2：假想直径，牙型沟槽宽与牙假想直径，牙型沟槽宽与牙的宽度相等的宽度相等 螺距螺距P：相邻两牙轴向距离相邻两牙轴向距离 导程导程S：同一条螺纹线的相邻两牙间的轴同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距离，向距离，S = nP 升角升角 ：螺纹与其轴线的垂直平面所成的螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角夹角 牙型角牙型角a a ：螺纹两侧边的夹角螺纹两侧边的夹角 牙侧角牙侧角：螺纹一侧边与螺纹轴线垂线间螺纹一

5、侧边与螺纹轴线垂线间的夹角的夹角d1D, dSP1818d1d2dSPP/2P/2h1919矩形螺纹矩形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹三角形螺纹三角形螺纹3015303连接：效率低、自锁性好。连接：效率低、自锁性好。单线，用于连接单线，用于连接传动：效率高、自锁性差。传动：效率高、自锁性差。双线或多线，常用于传动双线或多线，常用于传动连接螺纹：一般为单线、右旋的三角螺纹。连接螺纹：一般为单线、右旋的三角螺纹。二、常用螺纹的特点及应用常用螺纹的特点及应用2020 螺栓连接螺栓连接 普通螺栓连接普通螺栓连接 铰制孔螺栓连接铰制孔螺栓连接 双头螺栓连接双头螺栓连接 螺钉连接螺钉连接 螺钉连

6、接螺钉连接 紧定螺钉紧定螺钉、自攻螺钉连接、自攻螺钉连接 其它连接其它连接：地脚螺栓、吊环螺钉：地脚螺栓、吊环螺钉三、螺栓连接的类型三、螺栓连接的类型21211.螺栓连接螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接特点：特点：孔与杆间有间隙、被连接件孔与杆间有间隙、被连接件上无需切制螺纹、装拆方便上无需切制螺纹、装拆方便适用场合：适用场合：连接件不厚且经常装拆连接件不厚且经常装拆的一般场合，承受轴向载荷的一般场合，承受轴向载荷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、被连接件孔与杆间无间隙、被连接件上无需切制螺纹、装拆方便上无需切制螺纹、装拆方便适用场合：适用场合：连接件不厚且经常装拆连接件

7、不厚且经常装拆的一般场合，承受横向载荷的场合的一般场合，承受横向载荷的场合22222.双头螺栓、螺钉连接双头螺栓、螺钉连接双头螺栓连接双头螺栓连接特点：特点：被连接件上无需切制螺纹、被连接件上无需切制螺纹、装拆方便装拆方便适用场合：适用场合：用于被连接件之一较用于被连接件之一较厚、经常装拆的场合厚、经常装拆的场合螺钉连接螺钉连接特点：特点：不用螺母、被连接件上无不用螺母、被连接件上无需切制螺纹、装拆方便需切制螺纹、装拆方便适用场合：适用场合：被连接件之一较厚，被连接件之一较厚，且不常装拆的场合且不常装拆的场合23233.紧定螺钉连接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

8、轴上零件的固定，传递较小的力传递较小的力 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24244.其他连接其他连接 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2525螺栓螺栓 普通螺栓普通螺栓 铰制孔螺栓铰制孔螺栓双头螺栓双头螺栓螺钉螺钉 连接螺钉连接螺钉 紧定螺钉、自攻螺钉紧定螺钉、自攻螺钉螺母螺母：六角螺母、圆螺母：六角螺母、圆螺母垫圈垫圈：平垫圈、斜垫圈：平垫圈、斜垫圈标准螺纹连接件标准螺纹连接件2626四、四、 螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松 目的：目的：防止松动防止松动提提高可靠性、强度、紧高可靠性

9、、强度、紧密性密性（一）螺纹的预紧力和预紧力矩（一）螺纹的预紧力和预紧力矩TF0F0T1T2受载之前拧紧螺母预紧力F0方法：一般情况凭经验，拧紧即可。一般情况凭经验，拧紧即可。定力矩扳手定力矩扳手测力矩扳手测力矩扳手测量螺栓伸长量：（大型螺栓连接）测量螺栓伸长量：（大型螺栓连接）2727控制控制拧紧力矩拧紧力矩的方法的方法冲击扳手测力矩扳手测力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手2828（二）防松（二）防松 静载荷：静载荷： (自锁自锁) + 预紧后摩擦力预紧后摩擦力防止松动防止松动 螺纹连接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动螺纹连接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动 螺纹连接防松的方法按工作原理可分为

10、螺纹连接防松的方法按工作原理可分为:1 摩擦防松摩擦防松2 锁住锁住防松防松3 其它：其它：破坏螺纹副关系（铆冲、粘接、焊接）破坏螺纹副关系（铆冲、粘接、焊接）冲击、振动、变载荷下冲击、振动、变载荷下温度变化较大时温度变化较大时螺旋副摩擦力螺旋副摩擦力F Ff f减小或瞬时消失减小或瞬时消失松动松动29291、 摩擦防松摩擦防松 使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩止螺旋副转动的摩擦阻力矩 弹簧垫圈防松、自锁螺母防松、弹簧垫圈防松、自锁螺母防松、对顶螺母对顶螺母(双螺母双螺母)防防松松镶嵌弹性环或尼龙圈挤入螺纹中镶嵌弹性环

11、或尼龙圈挤入螺纹中椭圆口螺母椭圆口螺母3030 对顶螺母防松对顶螺母防松 使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩转动的摩擦阻力矩 对顶螺母防松对顶螺母防松31312 、锁住锁住防松防松 用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对转动的可能性转动的可能性 开口销、开口销、止动垫圈止动垫圈、串联钢丝串联钢丝防松防松螺栓螺栓开槽螺母开槽螺母开口销开口销装配图装配图32323333止动垫圈止动垫圈防松防松 用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对用机械装置把

12、螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对转动的可能性转动的可能性止动垫圈3434串联钢丝防松串联钢丝防松 用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对转动的可能性间相对转动的可能性正确错误35353 不可拆防松：不可拆防松：破坏螺纹副关系破坏螺纹副关系 焊接焊接 铆冲铆冲36363737普通车床普通车床螺旋传动38383939螺旋千斤顶平口钳4040（一）螺一）螺旋传动的组成与功用旋传动的组成与功用组成：组成：螺旋传动是由螺杆与螺螺旋传动是由螺杆与螺母与机架母与机架构构成的成的功用：功用：将回转运动转变为直线运动将回转运动转变为直线运动运运动动形

13、形式式螺杆螺杆螺母螺母螺杆螺杆螺母（旋转）螺母（旋转）螺杆（转动螺杆（转动并移动）并移动）螺母螺母螺杆螺杆螺母螺母（转动（转动并移动）并移动）螺杆转动螺杆转动螺母移动螺母移动螺杆固螺杆固定螺母转定螺母转动和移动动和移动螺母固螺母固定螺杆转定螺杆转动和移动动和移动螺母转动螺母转动螺杆移动螺杆移动五、五、 螺旋传动螺旋传动4141（二）螺（二）螺旋传动的类型与特点旋传动的类型与特点按照螺纹按照螺纹副的摩擦副的摩擦性质分类性质分类滑动螺旋滑动螺旋传动传动滚动螺滚动螺旋传动旋传动静压螺静压螺旋传动旋传动按照螺旋按照螺旋传动的用传动的用途分类途分类传力传力螺旋螺旋传导传导螺旋螺旋调整调整螺旋螺旋优点：结

14、构优点：结构简单、制造方便、简单、制造方便、传动平稳、噪声传动平稳、噪声小，可获得很大小，可获得很大的减速比，从而的减速比，从而能够承受较大的能够承受较大的轴向载荷，并可轴向载荷，并可实现自锁。实现自锁。缺点：磨损大、缺点：磨损大、效率低。效率低。优点：摩擦损失优点：摩擦损失比滑动螺旋小，故而比滑动螺旋小，故而效率高；效率高；缺点：滚动体需缺点：滚动体需要返回通道，体积大，要返回通道，体积大，制造成本高。制造成本高。优点：传动摩优点：传动摩擦损失和磨损都很擦损失和磨损都很小，效率很高；小，效率很高；缺点：需要有缺点：需要有一套油路装置，结一套油路装置，结构复杂。构复杂。主要用来传主要用来传递动

15、力的螺递动力的螺旋传动旋传动.主要用来传主要用来传递运动的螺递运动的螺旋传动旋传动.主要用于主要用于调整、固调整、固定零件位定零件位置的螺旋置的螺旋传动传动.螺旋面间注螺旋面间注入静压油，入静压油，为液体摩擦为液体摩擦状态。状态。螺旋面间装有滚动螺旋面间装有滚动体的螺旋传动，为体的螺旋传动，为滚动摩擦状态滚动摩擦状态.螺杆与螺母直接螺杆与螺母直接接触，彼此间为接触，彼此间为滑动摩擦状态滑动摩擦状态.4242 通过通过螺杆螺杆与与螺母螺母之间的之间的相对运动，将相对运动，将旋转旋转运动变为运动变为直线直线运动，实运动，实现传递力或调现传递力或调整零件间的相整零件间的相对位置。对位置。台式虎钳台式

16、虎钳4343（三）滑三）滑动螺旋传动常用螺纹种类及其特点动螺旋传动常用螺纹种类及其特点滑动螺旋传滑动螺旋传动常用螺纹动常用螺纹种类种类锯齿形螺纹锯齿形螺纹梯形螺纹梯形螺纹矩形螺纹矩形螺纹牙形为矩形，无通用牙形为矩形，无通用标准。其特点为：当量摩标准。其特点为：当量摩擦系数小，效率高，但加擦系数小，效率高，但加工较难，牙根强度较弱，工较难，牙根强度较弱，磨损后间隙不能调整。磨损后间隙不能调整。牙形为梯形，已经标准化。特点牙形为梯形，已经标准化。特点是当量摩擦系数较矩形螺纹高，效率是当量摩擦系数较矩形螺纹高，效率低。但加工容易、牙根强度高、对中低。但加工容易、牙根强度高、对中性好、间隙可以调整。性

17、好、间隙可以调整。牙形为非等腰梯形，效率与矩形螺纹相近，有梯形牙形为非等腰梯形，效率与矩形螺纹相近，有梯形螺纹的牙根强度高、对中性好；但只适用于单向载荷。螺纹的牙根强度高、对中性好；但只适用于单向载荷。44441.单螺旋副机构2 2）螺杆固定，螺母）螺杆固定，螺母转动并轴向移动转动并轴向移动1）螺母固定，螺杆转螺母固定，螺杆转动并轴向移动动并轴向移动螺旋千斤顶螺旋千斤顶 台式虎钳台式虎钳动画4545螺纹传动位移的计算螺纹传动位移的计算 S = Ln L导程导程 （mmmm） n转过圈数速转过圈数速S - -螺纹传动位移螺纹传动位移 (mm)螺旋千斤顶螺旋千斤顶 4646nn位移方向判定：左右手

18、定则此情况判定方法：母指的反向此情况判定方法：母指的反向此情况判定方法：母指的方向此情况判定方法：母指的方向右旋- 右手n- 4指47472、双螺旋机构1 1）差动机构：两螺旋副的螺纹旋向相同）差动机构：两螺旋副的螺纹旋向相同可可移动螺母相对机架的移动距离移动螺母相对机架的移动距离S(mmS(mm) )S = ( L1 - L2 ) nL1: L1: 螺母螺母1 1的导程的导程L2: L2: 螺母螺母2 2的导程的导程n : n : 螺杆转过的圈数螺杆转过的圈数L1L2n4848 a起重螺旋 b 压力螺旋增力螺旋 传导螺旋图 4949右旋左旋2）复式螺旋机构：两螺旋副的螺纹旋向相反可移动螺母相

19、对机架的移动距离可移动螺母相对机架的移动距离S(mmS(mm) )L = ( L1 + L2 ) nL1: L1: 螺母螺母1 1的导程的导程L2: L2: 螺母螺母2 2的导程的导程n : n : 螺杆转过的圈数螺杆转过的圈数电线杆钢索拉紧装置电线杆钢索拉紧装置5050镗刀差动螺旋微调结构5151正、反螺旋快速调整结构右螺旋左螺旋5252滚珠螺旋传动53531 1在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是( )( )。 A .A .三角形螺纹三角形螺纹 B. B. 梯形螺纹梯形螺纹 C .C .锯齿形螺纹锯齿形螺纹 D .D .矩形螺纹矩形螺纹2 2当两

20、个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆卸时，往往采用联接不需要经常拆卸时，往往采用( )( )。A A 螺栓联接螺栓联接 B B 螺钉联接螺钉联接 C C 双头螺柱联接双头螺柱联接 D D 紧定紧定螺钉联接螺钉联接3.3.两被联接件之一较厚，盲孔且经常拆卸时，常用（）。两被联接件之一较厚，盲孔且经常拆卸时，常用（）。A.A.螺栓联接螺栓联接 B.B.双头螺柱联接双头螺柱联接C.C.螺钉联接螺钉联接54544 4常用联接的螺纹是常用联接的螺纹是( )( )。 A A 三角形螺纹三角形螺纹 B B 梯形螺纹梯形螺纹 C C 锯齿形螺纹锯齿形螺纹

21、 D D 矩形矩形螺纹螺纹5 5承受横向载荷的紧螺栓联接，联接中的螺栓受承受横向载荷的紧螺栓联接，联接中的螺栓受( )( )作作用。用。 A A 剪切剪切 B B 拉伸拉伸 C C 剪切和拉伸剪切和拉伸6 6当两个被联接件不厚当两个被联接件不厚, ,通孔，且需要经常拆卸时，往通孔，且需要经常拆卸时，往往采用往采用( )( )。 A A 螺钉联接螺钉联接 B B 螺栓联接螺栓联接 C C 双头螺柱联接双头螺柱联接 D D 紧定螺紧定螺钉联接钉联接55558.8.在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了面处需要加

22、工，这是为了 。A.A.不致损伤螺栓头和螺母不致损伤螺栓头和螺母 B.B.增大接触面积，不易松脱增大接触面积，不易松脱 C.C.防止产生附加偏心载荷防止产生附加偏心载荷 D.D.便于装配。便于装配。 7 7采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支撑面是为了采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支撑面是为了( )( )。 A .A .减少预紧力减少预紧力 B . B .减少挤压力减少挤压力 C. C. 避免螺栓受弯曲应力避免螺栓受弯曲应力 D .D .便于放置垫圈便于放置垫圈9.9.设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了主要是为

23、了 （ ）。）。A.A.美观美观 B.B.受力最小受力最小 C.C.联接方便联接方便 D.D.接合面受力较均匀接合面受力较均匀 10.10.螺纹连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特螺纹连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特 点？点？11.11.为什么螺纹连接通常要采用防松设施？常用的防松方法和装为什么螺纹连接通常要采用防松设施？常用的防松方法和装置有哪些？置有哪些？12.12.常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在何处？常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在何处？ 565613.13.如下图所示，如下图所示，a a、b b、c c三种螺纹联接，依次为三

24、种螺纹联接，依次为_联联接接。（1 1）螺栓、螺柱、）螺栓、螺柱、螺钉（螺钉（2 2）螺钉、螺柱、）螺钉、螺柱、螺栓螺栓（3 3）螺柱、螺钉、螺栓）螺柱、螺钉、螺栓（4 4）螺栓、螺钉、螺柱）螺栓、螺钉、螺柱 （5 5）螺钉、螺柱、螺栓）螺钉、螺柱、螺栓 （6 6）螺柱、螺栓、螺钉）螺柱、螺栓、螺钉575715、在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座或、在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座或凸台其目的是凸台其目的是 。14. 为什么大多数螺纹连接都要拧紧？拧紧力矩要克服哪些力矩？为什么大多数螺纹连接都要拧紧？拧紧力矩要克服哪些力矩？ 答：为提高

25、联接刚性、紧密性和防松能力以及提高螺栓在变载荷下的疲劳强度，因此答：为提高联接刚性、紧密性和防松能力以及提高螺栓在变载荷下的疲劳强度，因此大多数螺纹联接都要拧紧。大多数螺纹联接都要拧紧。 拧紧力矩要克服螺纹副力矩和螺母底面的摩擦阻力矩。拧紧力矩要克服螺纹副力矩和螺母底面的摩擦阻力矩。A、避免螺栓受附加弯曲应力作用、避免螺栓受附加弯曲应力作用B、便于安装、便于安装C、为安置防松装置、为安置防松装置D、为避免螺栓受拉力过大、为避免螺栓受拉力过大16、若要提高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，则可、若要提高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，则可 。A、在被联接件间加橡胶垫片、在被联接件间加橡胶垫

26、片B、增大螺栓长度、增大螺栓长度C、采用精制螺栓、采用精制螺栓D、加防松装置、加防松装置17、在螺栓、螺钉和双头螺柱联接中，被联接件的光孔直径为什么比螺纹外径大？、在螺栓、螺钉和双头螺柱联接中，被联接件的光孔直径为什么比螺纹外径大？可以降低孔的加工精度要求；安装方便；可避免在装拆时碰坏螺栓的螺纹。可以降低孔的加工精度要求；安装方便；可避免在装拆时碰坏螺栓的螺纹。18、铰制孔螺栓的螺纹外径为什么比无螺纹部分的直径小？、铰制孔螺栓的螺纹外径为什么比无螺纹部分的直径小？为了确保无螺纹部分承受横向载荷，且可避免损坏螺栓螺纹和铰制孔。为了确保无螺纹部分承受横向载荷，且可避免损坏螺栓螺纹和铰制孔。5858

27、19、试找出图中螺纹联接结构中的错误，说明原因，并改正。已知被联接件材料均为、试找出图中螺纹联接结构中的错误，说明原因，并改正。已知被联接件材料均为Q235，联接件均为标准件。联接件均为标准件。1）普通螺栓联接；）普通螺栓联接；2）螺钉联接；）螺钉联接；3）双头螺柱联接；）双头螺柱联接；4）紧定螺钉联接。紧定螺钉联接。普通螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接5959主要错误主要错误 A、 螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装；螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装； B、 普通螺栓联接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被联接件孔与螺普通螺栓联接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被联接件孔与螺栓杆间无间隙；栓杆间无间隙； C、 被联接件表面没加工，应做出沉头座孔并刮平，以保证螺栓头及螺母被联接件表面没加工，应做出沉头座孔并刮平，以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺