第五章螺纹联接上

第二篇连接

第五章螺纹连接与螺旋传动§5-1螺纹§5-2螺纹连接的类型和标准连接件§5-3螺纹连接的预紧§5-6螺旋传动§5-5提高螺栓连接强度的措施§5-4螺栓组连接受力分析与计算引言1引言§5-0引言由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此连接。机械零件之间的连接分为：被连接件之间相互完全固定。被连接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。静连接：动连接：本课程介绍的连接主要是静连接。连接的类型：螺纹连接键连接、花键连接、销连接弹性环连接等铆接焊接粘接连接可拆连接不可拆连接过盈连接（介于两者之间）2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。一、螺纹的形成§5-1螺纹3螺纹的类型螺纹二、螺纹的类型螺纹分为外螺纹内螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹左旋右旋常用右旋效率较高，主要用于螺旋传动此外，还有管螺纹：主要用于管路的连接。按牙型的不同分为普通螺纹：矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹（详见表5－1）效率低，易自锁，多用于连接。4螺纹的类型①按平面图形分牙根强度工艺性适用场合三角形螺纹(triangularthread)最大好连接矩形螺纹(rectanglethread)小差传动梯形螺纹(trapezoidalthread)

较大好传动锯齿形螺纹(sawtooththread)较大好传动管螺纹（pipethread）连接5根据螺旋线绕行方向：右旋——常用左旋(?)按牙型分：粗牙螺纹——(用于一般紧固件)细牙螺纹——(适于薄壁细小零件和冲击变载等)根据螺旋线头数：单头(用于连接)、双头和多头(用于传动)6三、螺纹的主要参数1）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）小径d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径,危险截面的计算直径3）中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面直径，是确定螺纹几何参数和配合性质的直径4）线数n：螺纹螺旋线数目，单线多用于连接，多线用于传动，一般n≤475）螺距P——螺纹相邻两牙上对应点的轴向距离6）导程S(L）——螺纹上任意一点沿同一螺旋线转一周所移动的轴向距离7）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：S=nP88）螺纹升角ψ——螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角9）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角10）牙型斜角(牙侧角）β——螺纹牙的侧边与螺纹轴线垂直平面的夹角，对称牙型11)接触高度：内外螺纹接触后接触面的径向高度910§5—2螺纹连接的类型及标准连接件

一、螺纹连接主要类型1、螺栓连接(bolt)a)普通螺栓连接(generalbolt)——被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。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，应用较广。b)铰制孔螺栓连接(reamerbolt)——装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制过渡配合。112、双头螺柱连接(stud，double-endbolt)——螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被连接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被连接件中拧出。3、螺钉连接(screw)——适于被连接件之一较厚（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12特殊连接：地脚螺栓连接(foundationbolt),吊环螺钉连接(eyebolt)4、紧定螺钉连接(setscrew)——拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。13二、螺纹连接件

2）双头螺柱——两端带螺纹A型——有退刀槽B型——无退刀槽1）螺栓六角头普通螺栓——六角头（小六角头，标准六角头，大六角头）,内六角铰制孔螺栓——螺纹部分直径较小144）紧定螺钉锥端——适于零件表面硬度较低不常拆卸常合平端——接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平面，适于经常拆卸圆柱端——压入轴上凹抗中，适于紧定空心轴上零件的位置3）螺钉与螺栓区别——要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹156）螺母六角螺母：标准、扁，厚5）自攻螺钉——由螺钉攻出螺纹圆螺母+止动垫圈——带有缺口，应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中，外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧167）垫圈8）弹簧垫圈17§5—３螺纹连接的预紧和防松一、预紧预紧目的——保持正常工作。如汽缸螺栓连接，有紧密性要求，接触面积要大，防漏气。——增大刚性。增加连接刚度、紧密性和提高防松能力预紧力F0——预先轴向作用力（拉力）螺纹连接：松连接——在装配时不拧紧，只存受外载时才受到力的作用紧连接——在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力F0预紧过紧——拧紧力F0过大，螺杆静载荷增大降低本身强度过松——拧紧力F0过小，工作不可靠18扳手拧紧力矩——T=F·L,F—作用于手柄上的力，L——力臂拧紧时螺母：T=T1+T2T1——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19

一般K=0.1~0.3——拧紧力矩系数由于直径过小的螺栓，容易在拧紧时过载拉断，所以对于重要的连接不宜小于M10~M14对于M10~M64粗牙普通螺栓，20预紧力F0的控制：1、测力矩板手——测出预紧力矩2、定力矩板手——达到固定拧紧力矩T，弹簧受压将自动打滑3、测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高211、防松目的实际工作中，外载荷有振动、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，从而使螺纹连接松动，如经反复作用，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。2、防松原理消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。4、防松办法及措施（表5-3）1）摩擦防松（preventlooseningbyfriction）

2）机械防松3）破坏螺旋副运动关系（永久止动）§5-4、螺纹连接的防松

3、防松的本质：在于防止螺旋副相对转动22弹簧垫圈springwasher自锁螺母self-lockingnut双螺母doublenut1）摩擦防松原理：螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口涨开，利用收口的回弹力使旋合螺纹间压紧。特点：结构简单，防松可靠，可多次装卸而不降低防松性能。原理：螺母拧紧后，靠垫圈压平而产生的弹性反力使旋合螺纹间压紧。同时垫圈斜口的尖端抵住螺母与被连接件的支承面也有防松作用。特点：结构简单，使用方便，但在振动冲击载荷作用下，防松效果较差，一般用于不甚重要的连接。原理：两螺母对顶拧紧后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。特点：结构简单，适用于平稳、低速和重载的固定装置的连接。233）永久防松：端铆、冲点、点焊4）化学防松——粘合开槽螺母springcotterandnotchnut止动垫圈stopwasher串联钢丝inserieswire2）机械防松原理：原理：六角开槽螺母拧紧后，将开口销穿入螺栓尾部小孔和螺母的槽内，并将开口销尾部掰开与螺母侧面贴紧。特点：适用于有较大冲击、振动的高速机械中运动部件的连接。原理：螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被连接件的侧面折弯贴紧，即可将螺母锁住。若两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫圈，使两个螺母相互制动。特点：结构简单，使用