螺纹连接和螺旋传动思维导图

机械设计

第十章 螺纹联结和螺旋传动任何机械均由若干零件按一定方式相互联接而成。 任何机械均由若干零件按一定方式相互联接而成。如果相连接的零件其相 对位置在工作时按一定的规律进行变化，此种联接称动联接。 对位置在工作时按一定的规律进行变化，此种联接称动联接。如果相联接 的零件在工作时其相对位置固定不变，此种联接称静联接。 的零件在工作时其相对位置固定不变，此种联接称静联接。根据是否可拆 联接还可分为可拆联接和不可拆联接。现将联接分类如下： 卸，联接还可分为可拆联接和不可拆联接。现将联接分类如下：

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§10—1 10 1螺纹的形成 1、螺纹的形成 、螺纹的

螺 纹

将一直角三角形abc绕在直径为d 的圆柱表面上，使三角形底边ab ab与圆柱体的底 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 abc绕在直径为 边重合，则三角形的斜边amc在圆柱体表面形成一条螺旋线 amc在圆柱体表面形成一条螺旋线am 三角形abc abc的 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， 升角。 斜边与底边的夹角ψ,称为螺纹升角。若取一

机械设计

第5章§5 -0 §5 -1 §5 -2 §5 - 3 §5 -4 §5 -5 §5 -6 §5 -7 §5 -8 §5 -9

螺纹连接和螺旋传动

引言 螺纹 螺纹连接的类型及标准连接件 螺纹连接的预紧 螺纹连接的防松 螺纹连接的强度计算 螺栓组连接的设计 螺栓的材料和许用应力 提高螺栓连接强度的措施 螺旋传动

机械设计

§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联接。 机械零件之间的联接分为：

静联接： 被联接件之间相互完全固定。(形锁合、摩擦锁合、材料锁合) 动联接： 被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。 本课程介绍的联接主要是静联接。 联接的类型： 螺纹联接 联 接可拆 联接 过盈联接 不可拆 联接

键联接、花键联接、销联接弹性环联接等(介于两者之间)

铆接 焊接 粘接

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§5 -1 螺一、螺纹的形成

纹

螺旋线 —— 一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋 转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。 螺纹 —— 一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过 圆柱体的轴线，就得

学科 机械基础第二章 螺旋传动 §2-1螺纹的种类和应用 2 授课方法 讲授 授课班级 教具 审批签字 多媒体课件 授课时数 授课时间 教学目的 教学重点 1、了解螺纹类型、特点及应用 和 难 点 复习提问 窄V带和同步带传动的一般概念 回顾：§1-3同步带传动简介 讲授新课 §2-1螺纹的种类和应用 附 记 【导入】大家肯定不会对螺纹感到陌生，螺纹是在生活中经 常看到的，但螺纹是不是只有咱们看到的这一种呢？如果不 是它还有什么样的？又是怎么分的呢？这就是今天要跟大家 讲的内容。 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动 的。 一、按螺纹牙型的不同分类 1.三角形螺纹：又称普通螺纹，牙型为三角形，分为粗牙和 细牙两种，广泛用于各种紧固连接。粗牙的应用最广，细牙

1

1、了解螺纹类型、特点及应用 的使用于薄壁零件的连接和微调机构的调整。 2.矩形螺纹：牙型为矩形，传动效率高，用于螺旋传动。但牙根强度低，精加工困难，还未标准化已逐渐被梯形螺纹代 替 3.梯形螺纹：牙型是梯形，牙根强度较高，易加工。广泛用于螺旋传动。 4.锯齿型螺纹：牙型是锯齿形，牙根强度较高，用于单向螺旋传动。 二、按螺旋线方向分类及应用 根据螺旋线方

学科 机械基础第二章 螺旋传动 §2-1螺纹的种类和应用 2 授课方法 讲授 授课班级 教具 审批签字 多媒体课件 授课时数 授课时间 教学目的 教学重点 1、了解螺纹类型、特点及应用 和 难 点 复习提问 窄V带和同步带传动的一般概念 回顾：§1-3同步带传动简介 讲授新课 §2-1螺纹的种类和应用 附 记 【导入】大家肯定不会对螺纹感到陌生，螺纹是在生活中经 常看到的，但螺纹是不是只有咱们看到的这一种呢？如果不 是它还有什么样的？又是怎么分的呢？这就是今天要跟大家 讲的内容。 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动 的。 一、按螺纹牙型的不同分类 1.三角形螺纹：又称普通螺纹，牙型为三角形，分为粗牙和 细牙两种，广泛用于各种紧固连接。粗牙的应用最广，细牙

1

1、了解螺纹类型、特点及应用 的使用于薄壁零件的连接和微调机构的调整。 2.矩形螺纹：牙型为矩形，传动效率高，用于螺旋传动。但牙根强度低，精加工困难，还未标准化已逐渐被梯形螺纹代 替 3.梯形螺纹：牙型是梯形，牙根强度较高，易加工。广泛用于螺旋传动。 4.锯齿型螺纹：牙型是锯齿形，牙根强度较高，用于单向螺旋传动。 二、按螺旋线方向分类及应用 根据螺旋线方

螺纹连接学习要求： 1.对于螺纹连接基本知识，应了解螺纹及螺纹连接件的类型、

特性、标准、结构、应用场合及有关的防松方法等，以使在设计时能够正确地选用它们； 2.对于螺栓连接设计及强度计算部分，应掌握其结构设计原 则及强度计算的理论与方法，能够较为合理地设计出可靠的 螺栓组连接； 3、了解螺旋传动的设计过程。

§10-4-1 螺一、螺纹的主要参数 大径d --是螺纹的公称直径。 小径d1--常用于强度计算。

纹§5-1 螺纹

中径d2--常用于几何计算。线数 n --螺纹的螺旋线数目。

螺距P --相邻两螺纹牙上对应点间的轴向距离。 导程 S --沿螺纹上同一条螺旋线

转一周所移动的轴向距离，S = nP。牙型角a--在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。 牙侧角 --在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂 线之间的夹角。

螺纹的类型

螺tan y S πd 2 nP πd 2

纹

螺纹升角y--螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。

二、螺纹的类型螺纹分为

外螺纹内螺纹

圆柱螺纹 圆锥螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹

左旋 右旋

常用右旋

普通螺纹： 效率低，易自锁，多用于连接。 按牙型的不同分为 (详见表10-3) 此外，还有 效率较高，主

1

的使用于薄壁零件的连接和微调机构的调整。

2.矩形螺纹：牙型为矩形，传动效率高，用于螺旋传动。但

牙根强度低，精加工困难，还未标准化已逐渐被梯形螺纹

代替

3.梯形螺纹：牙型是梯形，牙根强度较高，易加工。广泛用

于螺旋传动。

4.锯齿型螺纹：牙型是锯齿形，牙根强度较高，用于单向螺

旋传动。

二、按螺旋线方向分类及应用

根据螺旋线方向不同，螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹。螺旋

线方向的判别：

方法一：右旋螺纹：顺时针旋入的螺纹（或右边高），应用广

泛。左旋螺纹：逆时针旋入的螺纹（或左边高）。

方法二：用右手来判定：伸出右手，手心对着自己，四指与

轴线平行，看螺纹的倾斜方向是否与大拇指的指向一致，一

致就为右旋螺纹，不一致就为左旋螺纹。

三、按螺旋线的线数分类及其应用

根据螺旋线的线数（头数），分为单线螺纹、双线螺纹和多线

螺纹。

单线螺纹：沿一条螺旋线所形成的螺纹，多用于螺纹连接。

多线（双线）螺纹：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，多用于螺旋传动。

四、按螺旋线形成的表面分类

根据螺旋线形成的表面，分为内螺纹和外螺纹。

小结：螺纹类型、特点及应用

作业习题册§2-1 螺纹的种类和应用

2

3

的假想圆柱的直径。

内螺纹的小径用代号 D1表示，外螺纹的小径用代号 d1表示。

3. 中径

04-螺纹联接和螺旋传动

一 选择题

(1) 在常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是 C ，效率较高，牙根强度较大、制造方便的是 B ；螺纹联接常用 C ，传动螺纹常用 B 。

A. 矩形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 三角螺纹 (2) 螺纹副在摩擦因数一定时，螺纹的牙型角越大，则 D 。 A. 当量摩擦因数越小，自锁性能越好 B. 当量摩擦因数越小，自锁性能越差 C. 当量摩擦因数越大，自锁性能越差 D. 当量摩擦因数越大，自锁性能越好

(3) 当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用 A 来轴向定位，所能承受的轴向力较大。 A. 圆螺母 B. 紧定螺钉 C. 弹性挡圈

(4) 一箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用 A 联接。

A. 双头螺柱联接 B. 螺栓联接 C. 螺钉

第5单元练习题

一、 填空题

5-52 螺纹相邻两牙在中经线上对应两点间的轴向距离称为 。 5-53 普通螺纹的牙型角为 。

5-54 螺纹连接的基本类型有： 、 、 和 ，

当两倍连接件之一较厚，且不需经常拆卸的场合时，宜采

用

二、选择题

5-55 常见的螺纹连接是。

A 单线左旋 B 单线右旋

C 双线左旋 D 双线右旋

5-56 普通螺纹的公称直径是指。

A 螺纹大径 B 螺纹小径

C 螺纹中径 D 平均直径

5-57

A 锯齿形螺纹 B 梯形螺纹

C 普通螺纹 D 矩形螺纹

5-58 在机械上采用的螺纹当中，自锁性最好的是 。

A 锯齿形螺纹 B 梯形螺纹

C 普通细牙螺纹 D 矩形螺纹

5-59 。

A 传动效率高 B 获得自锁性大

C 应力集中小 D 工艺性和对中性好

5-60 当两个被连接件之一太厚，且需经常拆卸时，宜采

用 。

A 螺钉连接 B 普通螺栓连接

C 双头螺

广 州 港 技 工 学 校 教 案

编号：QD-07-057 版本号：B/0 流水号：

教师：林继栋

科目 课题 教 学 目 的 机械基础 班 授课日期 周星期 第 节 5-4 螺纹联接与螺旋传动（三、四） 1、能够理解预紧的作用，懂得使用预紧力扳手。 2、能够正确选择几种常用的螺纹防松方法。 3、了解双螺纹机构位移的计算方法。 4、熟悉滚珠丝杆的特点及应用场合。 无 重 点 、 难 点 作业 日期 重点：了解螺纹连接预紧的作用和防松的方法。 难点：了解螺旋传动的作用和类型，熟悉滚珠螺旋机构的优点。 见教案 教具 审查 教 学 过 程： ? 板书设计

? 教学方法

板 书 区 板 书 区 讲 解 区 讲授法、提问法、练习法、总结法

? 组织教学（约2分钟）

1、集中学生注意力，检查学生的出勤情况并做好记录。 2、要求学生上课认真听讲，积极回答问题。

3、要求学生把手机关机或调振动，并随时维持课堂纪律。

? 学生分析（约4分钟）

学生对防松的重视不够，特别是如何防松的机理认识不深刻，可以通过

例13-1 如图所示，用8个M24（d1=20.752 mm）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力[ ]=80

=1.6F，试求油缸内许用的的最大压强Pmax。MPa，液压油缸的直径D =200 mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为QP

1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q； 2．在求许用工作载荷F。

解：根据：

ca=

1.3Q

4

≤ [ ]，

d12

解得： 依题意： 由：

20.7522

[ ]= ×80=20814 N Q ≤

4×1.34×1.3

d12

F 1.6F F 2.6F Q QP

2.6F = 20814，解得：F = 8005 N

汽缸许用载荷： FΣ = z F = 8F = 64043 N 根据： 解得：

F pmaxpmax

D2

4

64043

4F

D2

4 64043

2.04 MPa

2002

例13-5 如例13-5图1所示螺栓联接，4个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R = 4000 N，L=300mm，r=100mm，接合面数m =1，接合面间的摩擦系数为f = 0.15，可靠性系数Kf = 1.2，螺栓的许用应力为[ ]=240MPa，试求：所需