中职机械基础课题二 螺纹连接电子课件（）

零件篇学习目标知识目标：1．了解螺纹的形成；2．熟悉螺纹的类型、特点及应用；3．熟悉螺纹的主要参数和标记；4．熟悉螺纹连接的类型和标准件。能力目标：具有判别螺纹类型的能力。

课题二螺纹连接

在现代生活中，螺纹连接随处可见，但螺纹的种类繁多，应用广泛。因螺纹连接件已被标准化，本课题的主要任务是如何识别并应用螺纹。如图1-2-1所示，认识图中螺纹类型并熟悉其特点及应用。

图1-2-1一、螺纹的形成如图1-2-2所示，将一直角三角形abc绕在直径为d2的圆柱表面上，使三角形底边ab与圆柱体的底边重合，则三角形的斜边amc在圆柱体表面形成一条螺旋线am1c1。三角形abc的斜边与底边的夹角ψ，称为螺纹升角。若取一平面图形，使其平面始终通过圆柱体的轴线并沿着螺旋线运动，则这平面图形在空间形成一个螺旋形体，称为螺纹。图1-2-2螺纹的形成二、螺纹的类型1．按螺纹形状分按螺纹在轴向剖面内的形状的不同可分为矩形螺纹、三角形螺纹、梯形螺纹及锯齿形螺纹，如图1-2-3所示。图1-2-3不同类型的螺纹2．按螺纹旋线绕行方向分按螺纹旋线绕行方向不同分为右旋螺纹（顺时针方向旋入）和左旋螺纹（逆时针方向旋入），如图1-2-4所示。其中右旋螺纹比较常见，只有在特殊情况下才使用左旋螺纹。例如，液化气钢瓶接口为防止与其他接头混淆使用，采用左旋螺纹；当需要防止螺纹松动时，使用左旋螺纹；有些连接需要正、反螺纹同时存在才能紧固时，也会采用左旋螺纹（如组装式暖气片有一头是反向螺纹，两片暖气片装在一起时螺纹必须一正一反才能紧固）。

图1-2-4右旋螺纹和左旋螺纹3．按螺纹线数分按螺纹线数可分为单线螺纹和多线螺纹。（1）单线螺纹（见图1-2-5）：沿一条螺旋线所形成的螺纹。单线螺纹多用于连接。图1-2-5单线螺纹（2）多线螺纹（见图1-2-6）：沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹。多线螺纹多用于传动。多线螺纹由于加工制造的原因，线数一般不超过4条。图1-2-6多线螺纹

4．按加工表面分按加工表面可分为外螺纹和内螺纹。在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹称外螺纹。在圆柱或圆锥内表面上所形成的螺纹称内螺纹。（见图1-2-7）（a）外螺纹

（b）内螺纹

（c）内、外螺纹配合

图1-2-75．按螺纹用途可分为连接螺纹和传动螺纹。三角形螺纹为连接螺纹，矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹都属于传动螺纹。三、常用螺纹的特点及应用1．连接螺纹（1）三角形螺纹如图1-2-8所示，公制三角形螺纹的牙型角α=60°，其大径d为公称直径。三角形螺纹的当量摩擦系数大，自锁性能好。螺纹牙根部较厚，牙根强度高，广泛应用于各种紧固连接。同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余都称为细牙螺纹。细牙螺纹的螺距P′小且中径d′2及小径d′1均较粗牙螺纹的大，故细牙螺纹的升角小，自锁性能好，但牙的工作高度小，不耐磨、易滑扣，适用于薄壁零件、受振动或变载荷的连接，还可用于微调机构中。细螺纹与粗牙螺纹的比较:P′<P，d′2>d2，d′1>d1图1-2-8（2）管螺纹管螺纹牙型角α=55°，以管子的内径（英寸）表示尺寸代号。分为非螺纹密封的管螺纹（GB7307—87）和用螺纹密封的管螺纹（GB7306—87）。非螺纹密封的圆柱管螺纹（图1-2-9（a）），本身不具有密封性，如要求连接后具有密封性时，可在密封面间添加密封物。用螺纹密封的管螺纹（图1-2-9（b）），其外螺纹分布在锥度1∶16（φ=1°47′24″）的圆锥管壁上，不用填料即能保证连接的紧密性。管螺纹适用于管接头、旋塞、阀门等螺纹连接的附件。图1-2-92．传动螺纹

（1）矩形螺纹牙型为正方形、牙型角α=0°。其传动效率最高，但牙根强度弱，精加工困难，螺纹牙磨损后难以补偿，传动精度降低，故应用较少。矩形螺纹未标准化，已逐渐被梯形螺纹所替代。（2）梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角α=30°。其效率虽较矩形螺纹低，但工艺性好，牙根强度高，对中性好。梯形螺纹广泛用于车床丝杠，螺旋举重器等各种传动螺旋中。（3）锯齿形螺纹锯齿形螺纹工作面的牙型斜角β=3°，非工作面的牙型斜角为30°，它兼有矩形螺纹和梯形螺纹的效率高与牙根强度高的优点，但只能用于承受单方向的轴向载荷传动中。四、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（危险剖面直径）。3．中径d2在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，d2≈0.5（d+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。图1-2-105．导程（S）同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面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：S=nP。7．螺旋升角λ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。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。五、常用螺纹代号与标记1．普通螺纹代号与标记普通螺纹标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组成。其中，螺纹代号的标记形式为普通螺纹代号为M，在标准中，粗牙螺纹的每一个公称直径只对应一个螺距，因此不必标出螺距值；而细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距，因此必须标出螺距值。连接螺纹多为右旋，因此右旋螺纹的旋向省略不标注；而左旋螺纹需要在尺寸代号之后加注LH，并用“－”隔开。右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表示。公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差带代号，两者一致时，只标注一个公差带代号。内螺纹用大写字母表示，外螺纹用小写表示。旋合长度分为长旋合长度L，中旋合长度N（可不标）和短旋合长度S三种。旋合长度是指两个相互旋合的螺纹沿轴线方向相互结合的长度。举例：M24表示公称直径为24mm的粗牙普通螺纹；M24×1.5表示公称直径为24mm，螺距为1.5mm的细牙普通螺纹；M24×1.5－LH表示公称直径为24mm，螺距为1.5mm，方向为左旋的细牙普通螺纹。M24—5g6g表示公称直径为24mm，中径公差带代号为5g，顶径公差带代号为6g的粗牙普通螺纹。M24－7H－S表示公称直径为24mm，中径和顶径公差带代号都为7H的短旋合长度的普通螺纹。内、外螺纹配合的公差带代号中，前者为内螺纹公差带代号，后者为外螺纹公差带代号，中间用“/”分开。举例：M24x2－6H/6g表示公称直径为24mm，螺距为2mm，内螺纹中径和,顶径公差带代号都为6H，外螺纹中径和顶径公差带代号都为6g的普通细牙螺纹。2．梯形螺纹的代号与标记

梯形螺纹的代号为Tr，其标记与普通螺纹相似。举例说明：内螺纹：Tr40×7—7H外螺纹：Tr40×7—7e左旋外螺纹：Tr40×7LH—7e螺旋副：Tr40×7—7H/7e旋合长度为L组的多线螺纹：Tr40×14（P7）—8e—L旋合长度为特殊需要时的螺纹：Tr40×7—7e—1403．管螺纹代号与标记管螺纹为英制细牙螺纹，尺寸代号无单位。管螺纹分为非螺纹密封管螺纹和螺纹密封管螺纹。

非螺纹密封管螺纹特征代号为G，其标记举例如下所示。G1A-LH表示为G：螺纹特征代号；1：尺寸代号；A：外螺纹公差等级代号；LH：左旋。内、外螺纹配合在一起时，其标记用“/”分开，前者为内螺纹的标注，后者为外螺纹的标注，标记示例如下所示。G1/G1A-LH表示为尺寸代号为1，公差等级为A级的左旋非螺纹密封管螺纹副。3．管螺纹代号与标记螺纹密封管螺纹有圆柱内螺纹Rp，圆锥内螺纹Rc和圆锥外螺纹R。其标记举例如下所示。Rp2表示尺寸代号为2的圆柱内螺纹。Rc2-LH表示尺寸代号为2的左旋圆锥内螺纹。R2-LH表示尺寸代号为2的左旋圆锥外螺纹。内、外螺纹配合在一起时，其标记用“/”分开，与非螺纹密封管螺纹相似，其标记举例如下所示。Rp2/R2-LH表示尺寸代号为2的左旋圆柱内螺纹与圆锥外螺纹相配合的螺纹密封管螺纹副。六、标准螺纹连接件六角头螺栓

双头螺柱

螺钉

紧定螺钉自攻螺钉

六角螺母

圆螺母

图1-2-111．六角头螺栓

普通六角头螺栓的种类很多，应用最广。精度分为A、B、C三级，通用机械多用C级。螺杆部可制出一段螺纹或全螺纹，螺纹有粗牙和细牙之分。图1-2-122．双头螺柱

螺柱两端都制有螺纹，两端螺纹可相同或不同，螺柱可带退刀槽或制成腰杆，也可制成全螺纹的螺柱。图1-2-133．螺钉（见图1-2-14）

螺钉头部形状有圆头、盘头、六角头、圆柱头和沉头等。头部起子槽有一字槽、十字槽和内六角槽等形式。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。图1-2-144．紧定螺钉

紧定螺钉的末端形状有锥端、平端和圆柱端等。锥端适用于表面硬度较低的被紧定零件；平端接触面积大，常用于顶紧硬度较大的平面场合；圆柱端压入轴上的凹坑中，适用于紧定空心轴上的零件位置。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。图1-2-155．自攻螺钉

螺钉的头部形状有圆头、平头、半沉头及沉头等。头部的槽有一字槽、十字等形式。末端有锥端和平端两种。多用于连接金属薄板、轻合金或塑料零件。在被连接件上可不预先制出螺纹，在连接时利用螺钉直接攻出螺纹。螺钉材料一般用渗碳钢，热处理后表面硬度不低于45HRC。图1-2-166．六角螺母根据螺母厚度不同，分为标准的薄的两种。薄螺母常用于受剪力的螺栓上或空间尺寸受限制的场合。螺母的制造精度和螺栓相同，分为A、B、C三级，分别与相同级别的螺栓配用。图1-2-177．圆螺母圆螺母通常与止动垫圈配用，装配时将垫圈内舌插入轴上的槽内，而将垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧。常作为滚动轴承的轴向固定用。图1-2-18七、螺纹连接的基本类型1．普通螺栓连接（见图1-2-19（a））普通螺栓连接是被连接件的通孔与螺栓杆之间留有间隙。通孔的加工精度要求较低，结构简单，装拆方便，因此常用于被连接件都不厚且能加工成通孔的零件。2．铰制孔用螺栓连接（见图1-2-19（b））铰制孔用螺栓连接的被连接件通孔与螺栓杆之间采用基孔制过渡配合，连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，但对孔的加工精度要求较高。3．双头螺柱连接（见图1-2-19（c））双头螺柱连接适用于结构上不能采用螺栓连接，螺柱两端都制有螺纹，一端常用于旋入螺纹孔后不拆卸，另一端则用于安装螺母以固定其他零件，可经常装拆。4．螺钉连接（见图1-2-19（d））螺钉连接的特点是螺钉直接拧入被连接件的螺纹孔中，结构简单紧凑。但当要经常拆卸时，易使螺纹孔磨损，故多用于受力不大、不需要经常拆卸的场合。5．紧定螺钉连接（见图1-2-19（e））紧定螺钉连接是利用拧入的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置，并可同时传递不太大的力或力矩。（a）普通螺栓连接

（b）铰制孔用螺栓连接

（c）双头螺柱连接

（d）螺钉连接

（e）紧定螺钉连接图1-2-191．图（a）为矩形螺纹，传动效率最高，但牙根强度弱，精加工困难，螺纹牙磨损后难以补偿，传动精度降低，故应用较少。2．图（b）为三角形螺纹，当量摩擦系数大，自锁性能好。螺纹牙根部较厚，牙根强度高，广泛应用于各种紧固连接。3．图（c）为梯形螺纹，其效率虽较矩形螺纹低，但工艺性好，牙根强度高，对中性好。梯形螺纹广泛用于车床丝杠，螺旋举重器等各种传动螺旋中。4．图（d）为锯齿形螺纹，兼有矩形螺纹和梯形螺纹的效率高与牙根强度高的优点，但只能用于承受单方向的轴向载荷传动中。5．图（e）为自攻螺钉，头部的槽有一字槽、十字等形式。末端有锥端和平端两种。多用于连接金属薄板、轻合金或塑料零件6．图（f）为六角头螺栓，普通六角头螺栓的种类很多，应用最广。精度分为A、B、C三级，通用机械多用C级。螺杆部可制出一段螺纹或全螺纹，螺纹有粗牙和细牙之分。7．图（g）为紧定螺钉，紧定螺钉的末端形状有锥端、平端和圆柱端等。锥端适用于被紧定零件的表面硬度较低；平端接触面积大，常用于顶紧硬度较大的平面场合；圆柱端压入轴上的凹坑中，适用于紧定空心轴上的零件位置。8．图（h）、图（j）为管螺纹，适用于管接头、旋塞、阀门等螺纹连接的附件。9．图（i）为双头螺柱，螺柱两端都制有螺纹，两端螺纹可相同或不同，螺柱可带退刀槽或制成腰杆，也可制成全螺纹的螺柱。10．图（k）为圆螺母，圆螺母通常与止动垫圈配用，装配时将垫圈内舌插入轴上的槽内，而将垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧。常作为滚动轴承的轴向固定用。11．图（l）为六角螺母，根据螺母厚度不同，分为标准的薄的两种。薄螺母常用于受剪力的螺栓上或空间尺寸受限制的场合。螺母的制造精度和螺栓相同，分为A、B、C三级，分别与相同级别的螺栓配用。12．图（m）为螺钉，螺钉头部形状有圆头、盘头、六角头、圆柱头和沉头等。头部起子槽有一字槽、十字槽和内六角槽等形式。

一、填空题1．螺纹连接按螺纹在轴向剖面内的形状不同可分为______、______、_____和_____。2．普通螺栓的公称直径为螺纹__________径。3．不能用于传动的螺纹为________螺纹。4．已知一普通螺纹的导