螺纹连接轴
机械基础5-4螺纹连接与螺旋传动——螺纹连接
3、梯形螺纹的标记方法：
Tr40x7-7e 7e---外螺纹精度等级
• 单线螺纹只标注螺距，多线螺纹标注螺距和导程。 • 右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表示。 • 旋合长度有长旋合长度L，中等旋合长度N两种，中等旋合长度
4.大径（公称直径）——D、d 外螺纹大径d——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径； 内螺纹大径D——与内螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径。
5.内径（小径）d1(D1) 外螺纹小径代号d1——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径； 内螺纹小径代号D1——与内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径。
6.中径d2(D2) 一个假想的中径圆柱的直径； 该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方 d2≈0.5(d+d1)
• 长旋合长度L • 中旋合长度N • 短旋合长度S
03 螺纹的类型
1.螺纹的牙型
三、螺纹的类型 1. 按牙型: 三角形螺纹、管螺纹 ——连接（用）螺纹
矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动（用）螺纹
普通螺纹
细牙螺纹
粗牙螺纹
牙型角为60°。自锁性能好，应力集中小，应用最广，一般连 接多用粗牙螺纹。细牙螺纹常用于薄壁、振动、 受冲击零件，如微调机构（螺旋测微仪、千分尺）
螺纹代号 大径 螺纹公差带代号（中径、顶径公差） 例如：M10 –5g6g (粗 牙)
M10x1- 7H (细 牙)
• 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，而粗牙普通螺纹不标螺距。
• 右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺旋则用LH表示 • 旋合长度有L,S,N三种，其中中等旋合长度N不标注。 • 公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差
细牙螺纹——同样的公称直径下，螺距最小， 自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等】
机械设计基础第9章 螺纹连接
ψ
Fa
11
重物下滑过程分析：
ψ
R
当ψ >ρ时
N
v
ρ
滑块在重力作用下会加速下滑
要使其匀速下滑，还要施加少
量的水平力F（F > 0）
F = Fa tan(ψ-ρ）
fN F
ψ
Fa
此时F 由驱动力变为阻力，而Fa由阻力变为驱动力
当ψ ≤ρ时
由于摩擦力过大，重物不能自行下滑，而在斜面上保持静止
要使其下滑需施加反向力， F ≤ 0，此时F 变为驱动力
tan S np d2 d2
ψ
4
二、螺纹的分类
普通螺纹 三角形
粗牙螺纹 一般连接 细牙螺纹 薄壁零件或微调装置
管 螺 纹 管路连接
牙 矩形 型 梯 形 传递运动或传力
锯齿形 (效率高)
牙顶较大圆角，旋合 后无径向间隙，英制
细牙螺纹
5
四种螺纹的牙侧角：
β=0° β=3°
β=15°
β=30°
螺纹旋向： 常用右旋，特殊要求时用左旋
一、螺旋线方向的判定
左(右)手自然展开成掌， 使拇指与螺纹轴线平行，若左 手四个指头的指向与螺纹牙走 向一致，则螺纹为左旋螺纹； 则螺纹为右旋螺纹。(见右图 中左旋螺纹的判定)
二、螺纹轴向力的判定
在螺母固定的情况下，旋动螺杆时，螺杆将沿轴线方 向前进或后退，这说明螺杆受到了一个沿运动方向的作用 力。该作用力方向的判定方法是对左、右旋螺纹分别采用 左、右手定则。具体做法如下：拇指伸直，其余四指握拳， 令四指弯曲方向与螺杆转动方向一致，拇指的指向即是螺 杆前进的方向。
此种现象称为“自锁”，自锁条件是： ψ ≤ρ
12
§9-2 螺纹副受力分析、效率和自锁
第5章 螺纹连接
单个螺栓—地基受力变形图
螺栓与地基对底板的共同作用(左、右侧)下
力矩平衡：M Fi Li
i 1
z
F2 m
F1m引起
受力最大螺栓： Fmax
M Lmax
L
i 1
z
2 i
Fmax 最大工作载荷
F1引起
验算接合面的强度计算
左侧不出现间隙： p min p pmax 0
7.掌握平键的类型、结构特点、尺寸选择及强度计算。
第五章 螺纹连接 §5 –1 螺 纹
单 线 螺 纹
用于连接 用于传动
一. 螺纹的形成
d2
多 线 螺 纹
d2
S
二. 螺纹的基本参数： 大径d：（公称直径） 小径d1：（强度计算用） 中径d2：（分析效率时用） 螺距P：相邻两牙在中径线上 对应点间的轴向距离。 导程S：同一螺旋线上相邻两 牙在中径线上对应点间的轴向 距离。S=nP
4.控制预紧力的方法： 1）控制拧紧力矩；
定力矩扳手
a.测力矩板手； b.定力矩板手； 2）测量螺栓的伸长量； 3）螺母转角法。
测力矩扳手
§5-4 螺纹连接的防松
一般的单线三角形螺纹=1º42‘~3º2’，而v=6.5º ~10.5º ， 满足自锁条件 v。加之螺栓头、螺母和支撑面间的摩擦力 起到防松作用。 因此，在静载与常温下，螺纹连接不会松脱。
工作力
总拉力
F F z
F0
F F0
4.受倾覆力矩的螺栓组连接 假定底板为刚体，倾覆 力矩作用在螺栓组连接的形 心,受载后绕O-O转动仍保持 平面 在M的作用下，左侧螺栓 拉力增大；右侧螺栓拉力减 小而地面压力增大 失效分析： Fmax 1.螺栓拉断； 2.底板左侧出现间隙； 3.底板右侧压溃。 螺栓所受的工作拉力
螺纹轴加工与工艺
螺纹轴加工与工艺第一章螺纹轴简述工艺分析与设计1.1 螺纹的简述在轴类零件的加工表面，车出螺旋线形状的相等截面和连续凸起部分叫螺纹，按照工件的形状可分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其错在工件的位置可分为外螺纹、内螺纹，按照截面压型的形状可分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、及其他特殊型螺纹，三角形螺纹主要用于两物体的连接、紧固。
按照螺旋线的分类可分为左旋螺纹和右旋螺纹，加工方向的不同所得到的螺旋线方向不同，按螺旋线的数量可分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹。
按其使用的场合这些种类功能都不同。
1.2数控加工工艺分析和设计数控加工工艺分析的规程是：充分考虑采取各种措施保证产品质量，以最低的成本保证要求的生产率。
在制定工艺规程时，应尽力做到技术上先进，经济上合理并具有良好的生产条件。
制定工艺规程的工作主要包括准备工作、工艺过程的拟定和工序设计三个阶段，其内容步骤如下：（1）分析零件图和产品装配图；（2）选择毛胚；（3）选择定位基准；（4）拟定工艺路线；（5）确定加工余量和工序尺寸；（6）确定切削用量和时间；（7）确定各工序的设备、刀具夹具量具及辅助工具；（8）确定工序的技术要求及检验方法；（9）确定所有准备的合理性；在准备阶段工作的基础上，拟定以工序为单位的加工工艺过程再对每个工序确定详细内容，将所有步骤反复检查修改。
最后对制定的工艺规程进行综合分析与评价，看能否满足所设计的要求。
本设计零件有端面、倒角、圆弧、锥度、槽、螺纹。
该类零件适合数控车床加工，选择华中系列的数控机床。
加工工艺路线的拟定是制造工艺过程的总体布局，其主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序的数目，各个工序内容拟定过程中应首先确定各次加工定位基准和装夹方法。
然后再将所需的辅助、任务处理等工序插入相应的顺序中，得到工件的加工工艺路线。
1．2.1工艺基准在零件加工、测量和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。
螺纹连接
连接篇
一、思路
螺纹连接
30
§5 螺栓组连接的受力分析
连接结构形式、外载荷类型 —→螺栓受力 —→找出受载最大螺栓
—→按单个螺栓连接的计算方法计算 二、基本假定 1、各螺栓刚度相同； 2、各螺栓F’相同； 3、变形在弹性范围内； 4、被联件为刚体；
三、四种典型受载情况时 的受力分析 1、受轴向载荷的螺栓组连接
螺纹连接
33
FS FR / z
剪切计算 挤压计算
FR/2 FR Fs Fs FR/2
Fs/2 FR Fs/2
Fs/2 Fs/2
b)用受剪螺栓联接
连接篇
3、受旋转力矩T的螺栓组连接
螺纹连接
34
特点：在转矩T作用下，底板有绕螺栓组形心轴线O-O旋转的趋势。 受拉螺栓
横向力
受剪螺栓 （1）受拉螺栓连接
3、按拆开时是否损坏零件分 可拆连接：如螺纹连接（最广泛的可拆连接）。
不可拆连接：如焊接、铆接等。
连接篇
二、螺纹基本知识 1、螺纹的主要参数 ① 直径
螺纹连接
2
大径d：公称直径。M20→d=20mm 小径d1：螺纹的最小直径。 中径d2：齿厚=齿槽宽处直径，几何计 算用。 一般取：d2=(d+d1)/2
螺纹旋向：左旋螺纹，
右旋螺纹（常用）。 旋向判定： 顺着轴线方向看，可见侧左 边高则为左旋，右边高则为 右旋。 思考：
右旋
左旋
连接篇
螺纹连接
5
螺纹线数：单线（连接）；多线（传动）。
螺纹牙形：三角形、矩形、梯形、锯齿形等 60 30 ° °
三角形 连接：效率低、自锁性好。 单线，用于连接 梯形
30 ° 3°
螺纹连接
螺纹（丝扣）连接介绍
丝扣连接：又称螺纹连接，它是通过内外螺纹把管道与管道、管道与阀门连接起来。
这种连接主要用于钢管、铜管和高压管道的连接，焊接钢管的螺纹目前大部分采用套螺纹机操作，而对于螺纹加工精度和表面粗糙度要求很高的高压管道都必须用车床加下。
一、螺纹简述(英文名:screw thread)：在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。
螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动；按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。
二、螺纹分类螺纹按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
其中三角形螺纹主要用于联接（见螺纹联接），矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。
螺纹分布在母体外表面的叫外螺纹，在母体内表面的叫内螺纹。
在圆柱母体上形成的螺纹叫圆柱螺纹，在圆锥母体上形成的螺纹叫圆锥螺纹。
螺纹按螺旋线方向分为左旋的和右旋的两种，一般用右旋螺纹。
螺纹可分为单线的和多线的，联接用的多为单线；用于传动时要求进升快或效率高，采用双线或多线,但一般不超过4线。
圆柱螺纹的主要参数有外径 (d)、内径(d1)、中径(d2 )、螺距(t)、线数(n)、导程(s=n t)、升角(λ)和牙形角(α)等。
除管螺纹以管子内径为公称直径外,其余螺纹都以外径为公称直径。
螺纹升角小于摩擦角的螺纹副，在轴向力作用下不松转，称为自锁，其传动效率较低。
圆柱螺纹中，三角形螺纹自锁性能好。
它分粗牙和细牙两种，一般联接多用粗牙螺纹。
细牙的螺距小，升角小，自锁性能更好，常用于细小零件薄壁管中，有振动或变载荷的联接，以及微调装置等。
螺纹连接件及其连接的画法
螺栓连接通常由螺栓和螺母组成，通过将螺栓穿过被连接件上的孔洞，然后旋 紧螺母，使被连接件紧密结合在一起。在画法上，需要画出螺栓和螺母的形状、 尺寸以及被连接件上的孔洞位置。
实例二：螺柱连接的画法
总结词
螺柱连接是一种常见的垂直连接方式，通过螺柱和螺母的配合实现两个部件的紧 固连接。
详细描述
螺柱连接通常由螺柱、螺母和垫圈组成，通过将螺柱旋入被连接件的一端，然后 加上垫圈和螺母，使被连接件紧密结合在一起。在画法上，需要画出螺柱、螺母 和垫圈的形状、尺寸以及被连接件上的孔洞位置。
螺纹连接件的标注方法
尺寸标注
根据需要标注各部分的尺寸，如螺栓长度、直径 等。
公差标注
根据连接件的实际需求，标注必要的公差，如螺 栓与螺孔的配合公差等。
标记标注
在图纸上标注各连接件的名称或代号，以便识别 和管理。
03
螺纹连接件的安装与维护
螺纹连接件的安装步骤
清理连接表面
确保连接表面干净、无油污、 无锈迹，以便螺丝顺利拧入。
02
03
螺丝松动
拧紧螺丝或增加防松装置， 如弹簧垫圈。
螺纹损坏
修复或更换损坏的螺纹部 分，保持表面光洁。
安装困难
清理连接表面，确保螺丝 和螺孔对齐，必要时可加 润滑剂。
04
螺纹连接件的设计与优化
螺纹连接件的设计原则
功能性原则
可靠性原则
确保螺纹连接件能够满足使用要求，如承 受足够的载荷、保证密封性等。
定期检查
定期检查螺纹连接件的使用情况，发 现松动或损坏应及时处理。
防腐蚀处理
对金属螺纹连接件进行防锈、防腐蚀 处理，以延长其使用寿命。
更换损坏件
对于损坏或磨损严重的螺纹连接件应 及时更换，防止影响设备的正常运行。
螺纹连接
S S
单线螺纹
多线螺纹
细牙螺纹与粗牙螺纹的比较
螺距和螺纹深度不同
粗牙：常用于联接。
细牙：自锁性能更好。常用于承受冲击、振动及变 载荷、或空心、薄壁零件上及微调装置中。
细牙的缺点：牙小，螺距小，螺纹深度浅，小径较大， 相同载荷下磨损快，易脱扣。
5、旋向
螺纹按旋向分类：左旋螺纹和右旋螺纹 （常见）
弹簧垫圈
弹簧垫圈 弹力保持一定压力 切口尖端逆向
弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能 使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松。
2）机械防松： 开槽螺母与开口销，圆螺母与止动垫圈，弹簧垫片，轴用 带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等
开槽螺母 与开口销
螺母与 止动垫圈
串联钢丝
(a)正确 (b)不正确
③、矩形螺纹
特点：
牙形为正方形， =0，所以效率高，用于传动，
牙根强度弱，加工困难，常被梯形螺纹代替。
④、梯形螺纹（代号：Tr GB 192-81）
特点： 2 30。比矩形螺纹效率略低。
牙根强度高，易于对中，易于制造，剖分螺母可 消除间隙，在螺旋传动中有广泛应用。
⑤、 锯齿形螺纹（代号：S JB 923-66）
左
右
旋
旋
螺
螺
纹
纹
二 、螺纹联接的基本类型
1、 螺栓联接
普通螺栓联接 ：螺栓和孔壁有间隙，孔的加工精度低。 横向载荷由接触面之间的摩擦力来承受。
普通螺栓联接 绞制孔螺栓联接
绞制孔螺栓联接： 靠螺栓杆受剪切和 挤压来承受横向载 荷的。螺杆与孔用 过渡配合，孔需精 制。可起定位作用。
2、双头螺柱联接
二、螺栓连接应有合理的结构
机械设计螺纹连接和螺旋传动
中国地质大学专用 ห้องสมุดไป่ตู้ 作者： 潘存云教授
按螺纹旳牙型分
螺纹旳分类
按螺纹旳旋向分
按螺旋线旳根数分
按回转体旳内外表面分
按螺旋旳作用分
按母体形状分
矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹
右旋螺纹
左旋螺纹
单线螺纹多线螺纹
外螺纹内螺纹
连接螺纹传动螺纹
圆柱螺纹圆锥螺纹
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
缺陷：不耐磨，易滑扣。
应用：薄壁零件、受动载荷旳连接和微调机构。
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
第5章 螺纹连接和螺旋传动
§5－1 螺纹
§5－2 螺纹连接旳类型及原则连接件
§5－3 螺纹连接旳预紧
§5－6 螺纹连接旳强度计算
§5－7 螺栓旳材料和许用应力
§5－8 提升螺栓连接强度旳措施
§5－9 螺旋传动
§5－4 螺纹连接旳防松
§5－5 螺栓组连接旳设计
中国地质大学专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
潘存云教授研制
梯形螺纹：
为了降低摩擦和提升效率，这两种螺纹旳牙侧角β比三角形螺纹旳要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生旳间隙，应用较广。锯齿形螺纹旳效率比矩形螺纹高，但只适合单向传动。
锯齿形螺纹:
β= 15º
β= 3º
粗牙一般螺纹、细牙一般螺纹和梯形螺纹旳基本尺寸见后续各表（或查阅有关机械设计手册）。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
一、螺纹旳形成
§5－1 螺 纹
螺旋线——一动点在一圆柱体旳表面上，一边绕轴线等速旋转，同步沿轴向作等速移动旳轨迹。
第十四章 螺纹连接
１、螺栓杆的剪切强度条件为： 螺栓杆的剪切强度条件为： 剪切强度条件为
τ=
π
4
F s
2 ds m
≤ [τ ]
式中：Fs－螺栓所受的工作剪力（N）； ds－螺栓剪切面的直径（mm）； m－螺栓受剪面数； [τ ]－螺栓的许用切应力。
单个螺栓连接的强度计算
２、螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为： 螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为： 挤压强度条件为
螺纹
§5-1 螺纹
螺纹升角ψ－螺旋线的切线与 垂直于螺纹轴线的平面间的 夹角。 夹角。
转一周所移动的轴向距离， 转一周所移动的轴向距离，S = nP。 螺纹旋向分左旋和右旋， 螺纹旋向分左旋和右旋，常用右旋螺纹
S nP tan ψ = = πd 2 πd 2
螺纹
常用螺纹 按轴向剖面形状 螺纹的牙型） （螺纹的牙型）
第十四章
•螺纹 螺纹 •螺纹连接 螺纹连接
螺纹连接
•单个螺栓连接的强度计算 单个螺栓连接的强度计算 •螺栓组连接的设计 螺栓组连接的设计 •提高螺纹连接强度的措施 提高螺纹连接强度的措施
§14.1
螺纹的主要参数 常用螺纹
螺纹
螺纹的主要参数 是螺纹的公称直径。 大径d －是螺纹的公称直径。
常用于强度计算。 小径d1－常用于强度计算。 中径d2－常用于几何计算。 常用于几何计算。 在轴向截面内， 牙型角α－在轴向截面内， 螺纹牙型两侧边的夹角。 螺纹牙型两侧边的夹角。 牙型高度h－牙顶和牙底 间垂直于轴线的距离 中径线上， 螺距P －中径线上，相邻两螺纹 牙上对应点间的轴向距离。 牙上对应点间的轴向距离。 螺纹的螺旋线数目。 线数 n －螺纹的螺旋线数目。 导程 S －沿螺纹上同一条螺旋线
螺纹连接的预紧及其控制
螺纹连接和螺旋传动
一、分类形式：
1、按 结 构 2、按所起作用 3、按 螺 距 4、按国家标准 5、按母体的形状 6、按螺纹的旋向
按螺纹的旋向分： 右旋 (常用)
左旋
一、分类形式：
1、按 结 构 2、按所起作用 3、按 螺 距 4、按国家标准 5、按母体的形状 6、按螺纹的旋向 7、按螺纹的牙型
按螺纹的牙型分： 三角形 梯形 锯齿形 矩形 其他特殊形状
由以上可知，当力臂长为螺栓直径的15倍时，预紧力是所加外 力的75倍。因此，对于重要的连接，为防止螺栓被拧断，应采用 不小于Ｍ12的螺栓。
§5-4 螺纹连接的防松
一、螺纹连接的自动松脱 1、螺纹连接的自锁 2、自动松脱的条件 3、自动松脱的危害 4、防松的任务
1、螺纹连接的自锁：
当螺纹升角小于或等于螺纹副间的当量摩擦角时，螺 纹副具有自锁能力。
§5-5 螺栓组连接的设计
绝大多数情况下，螺纹连接件都成组使用，其中以螺栓 组连接最具有典型性。
一、设计准则 二、结构设计 三、螺栓组连接的受力分析
一、设计准则:
根据连接用途和被连接件结构 选定螺栓数目和布置形式
根据连接的工作载荷
分析各螺栓受力
如受力不均，按受力最大的螺栓进行强度计算，确定螺 纹连接的结构尺寸。
铰制孔螺栓连接的被连接件同螺栓杆之间采用过渡配 合，连接同时还能起到精确的定位作用，并能承受横向载 荷。对孔的加工精度要求高，两孔一般需要配做。
2、双头螺柱连接：
用于因结构限制不能用螺栓连 接而又需要经常拆卸的场合。
双头螺柱连接的装配分解
双头螺柱连接的装配分解：
3、螺钉连接：
不用螺母，直接拧入被连接件 的螺纹孔中。多用于受力不大或不 需经常拆装的场合。
螺 纹 联 接
螺纹联接
• 1.5 螺纹副受力分析、自锁和效率
1.矩形螺纹 （1）受力分析 图1-8（a）所示为一矩形螺纹的螺旋千斤顶。螺杆固定不动，在圆周力Ft的作
用下，螺母旋转，使螺母及托盘带动重物FQ上升，达到利用螺旋起重的目的。
（a）
（b）
图1-8 螺旋千斤顶
螺纹联接
• 1.5 螺纹副受力分析、自锁和效率
螺纹的种类很多，按其螺旋线的绕行方向，可分为右旋螺纹和左旋螺 纹。将螺栓垂直放置，当螺旋线自左向右上升（即左低右高）时，为右 旋螺纹；反之为左旋螺纹。一般多用右旋螺纹。
按螺纹的螺旋线数目，可分为单线螺纹、双线螺纹和三线螺纹等，如 图1-2所示。单线螺纹常用于联接，多线螺纹常用于传动。
（a）单线右旋螺纹（b）双线左旋螺纹（c）三线右旋螺纹 图1-2 螺纹的旋向和线数
螺纹联接
• 1.4 常用螺纹的特点和应用
图1-6 圆柱管螺纹 图1-7 圆锥管螺纹
2.管螺纹 管螺纹牙型角α=55°，分为非螺纹
密封的管螺纹和用螺纹密封的管螺纹， 用于非螺纹密封和螺纹密封的管道联 接。
非螺纹密封的圆柱管螺纹如图9-6所 示，本身不具有密封性。如要求联接 后具有密封性时，可在密封面间添加 密封物，广泛用于水、煤气和润滑管 道联接；用螺纹密封的管螺纹如图 1-7所示，其外螺纹分布在锥度1：16 的圆锥管壁上，不用填料即能保证联 接的紧密性，用于对密封要求高的管
自锁性能时，应使下滑力小于摩
螺纹联接
在机械设备的装配、安装、使用、运输的过程中，广泛使用各种不 同形式的联接。利用联接件将两个或两个以上的被联接件联接在一起， 使其刚性固联或做相对运动，以传递运动和动力称为联接。常用的联 接形式有螺纹连接、轴毂联接、轴间联接、铆接、焊接等形式。
螺纹连接和螺旋传动【共35张】
螺纹连接和螺旋传动
滚珠螺旋传动的两种循环方式
由螺杆和螺母组成的简单螺旋副，见下图：
螺纹连接和螺旋传动
1.普通螺旋传动的应用形式 普通螺旋传动的应用形式有四种。
螺纹连接和螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
2.移动方向的判定
用左、右手螺旋法则来判定，即右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手， 并半握拳，四指顺着螺杆（或螺母）的回转方向，大拇指竖起，分两种 情况：
螺纹连接和螺旋传动
二、常用螺纹的种类、特点和应用
螺纹连接和螺旋传动
三、普通螺纹和管螺纹的标记
1.普通螺纹标记
普通螺纹标记由螺纹代号、螺纹公差带和螺纹旋合长 度代号组成。螺纹代号的标记形式为
粗牙螺纹与细牙螺纹标记注意事项 右旋螺纹与左旋螺纹标记注意事项
螺纹连接和螺旋传动
【普通螺纹代号标记示例】
• M24 ： 表示公称直径为24 mm的粗牙普通螺纹。
（1）若螺杆（或螺母）回转并移动，螺母（或螺杆）不动，即上表 中前两种形式，则大拇指指向即为螺杆（或螺母）的移动方向。
（2）若螺杆（或螺母）原位回转，螺母（或螺杆）移动，即上表中 中后两种形式，则螺母（或螺杆）移动的方向即为大拇指指向的相反方 向。
螺纹连接和螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
3.移动的距离 在普通螺旋传动中，螺杆（或螺母）的移动距离与螺纹
螺纹连接和螺旋传动
差动螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动
2.差动螺旋传动的移动距离和方向的确定 （1）若两段螺旋副旋向相同，当螺杆转动时，活动螺母实 际移动的距离为
螺纹连接和螺旋传动
（2）若两段螺纹旋向相反，则活动螺母实际移动的距离为
可见，活动螺母可产生快速移动。
螺纹连接(机械设计课件)
标记: 螺栓 标准号 螺纹规格 × 有效长度
螺纹紧固件连接
例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。 螺母 GB/T 6170-2000 M12
b）螺母
标记: 螺母 标准号 螺纹规格
螺纹紧固件连接
例: 标准系列，公称尺寸d=8，性能等级为140HV，不经表面处理的平垫圈 垫圈 GB/T 97.1-2000 8
联接的类型：
螺纹联接
键联接、花键联接、销联接
弹性环联接等
铆接
焊接
粘接
联接
可拆 联接
不可拆 联接
过盈联接
（介于两者之间）
螺纹的形成
d2
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，就得到螺纹。
螺纹
牙顶
牙顶
小径
大径
外螺纹
内螺纹
牙顶
牙底
牙底
牙顶
大径 D、d
小径D1、d1
中径D2、d2
螺纹的中径：
一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。
⑶ 螺纹的线数n
沿一条螺旋线形成的螺纹叫做单线螺纹；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叫做多线螺纹。
六角螺母
盖形螺母
开槽六角螺母
翼形螺母
螺纹连接
§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：
被联接件之间相互完全固定。（形锁合、摩擦锁合、材料锁合）
被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。
螺纹连接解析
三、螺纹公差精度
• 螺纹公差的位置和基本偏差 • 内外螺纹公差带位置是指公差带相对于零线的距离，由 偏差的大小来确定。国标规定外螺纹的上偏差和内螺纹的下 偏差为基本偏差。其中内螺纹为G、H；外螺纹为h、g、f、e 四种。
旋合长度：分长（L）、中（N）、短（S）三种，其中 中等旋合长度省略不标，其余的都标注。
2.双头螺柱联接
3.螺钉联接
被联接件之一为光孔、另 一个为螺纹孔。只用螺钉， 不用螺母，直接把螺钉拧 进被联接件的螺钉中。 适 用于载荷较轻，且不经常 装拆的场合。
3. 螺钉联接
4. 紧定螺钉联接
利用拧入被联接件螺纹孔中的螺钉末 端顶住另一零件的表面，以固定零件 的相对位置，可传递不大的力或扭矩。
3.3、 螺纹联接的预紧和防松
1、 螺纹联接的预紧
• 在实际使用中，绝大多数 的螺纹联接都必须在装配 时将螺母拧紧，称为紧联 接。预紧可以使螺栓在承 受工作载荷之前就受到预 紧力的作用，以防止联接 受载后被联接件之间出现 间隙或横向滑移，也可以 防松。所需预紧力的大小 与工作载荷有关。
• １、预紧力过大，会使整个联接的结构尺 寸增大；也会使联接在装配时因过载而断 裂。
②防松方法：
１、摩擦防松； ２、机械防松； ３、破坏螺纹副的永久防松。
• ①摩擦防松 ：弹簧垫圈 ，结构简单、使用方便。 弹簧垫圈防松
尼龙圈锁紧螺母
①摩擦防松 ：对顶螺母，结构简单、使用方便。
对顶螺母防松
①摩擦防松 ：紧锁螺母。 结构简单、使用方便。
自锁螺母防松
②、机械防松
• 在联接中加入其它机械元件，开口销、 止动垫圈，串联铁丝等。
• 3 梯形螺纹
特点： 比矩形螺纹 效率略低，但工艺 性好、牙根强度高。 在螺旋传动中有广 泛应用
螺纹连接的特点
螺纹连接的特点
螺纹连接是一种可拆的固定连接，具有以下特点：
1. 结构简单、连接可靠、使用方便成本低。
2. 连接件提供有键槽和内螺纹，这样就不需要再进行键的装配，孔的加工。
3. 对于螺栓连接，使用的螺栓规格、数量多，所占空间较大。
4. 可用于受结构限制而不能用螺栓的场合。
5. 螺纹连接拆装方便，且具有良好的防腐性能。
6. 规格统一，可以标准化。
7. 强度高，自锁性能好。
8. 受振动或温度影响，紧固性会出现降低。
9. 对于中性轴径较大的重型结构或不允许动火的结构较为适用。
10. 施工比较麻烦，劳动强度大，且生产效率低。
如需了解更多关于螺纹连接的特点，建议咨询机械工程专家或查阅相关文献资料。
螺纹连接
§13.3 螺纹连接的设计
一、螺纹连接的预紧
1、预紧力：
大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前， 预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。
2、预紧的目的：
增强联接的可靠性和紧密性； 提高联接的刚度； 提高螺栓在变载荷下的疲劳强度。
螺栓的其他尺寸以及螺母、垫圈的尺寸均 可随之由标准选定。
松螺栓连接
强度条件为：
s Q 4Q [s ] A d12
d1
4Q
[s ]
1、普通螺栓连接 1）仅承受预紧力的紧螺栓连接
F
F
为防止相对滑动，要满足如下条件：
fQp zi Ks F Qp Ks F fzi
F
按螺旋线的数目，可分为单 线、双线、三线或多线螺纹。 单线螺纹通常用于连接，也 用于传动；双线、三线、四 线螺纹多用于传动。
（1）外径（大径）d — 螺纹的最大直径，公称直径 （2）内径（小径）d1 —螺纹的最小直径，危险截面 （3）中径 d2 — 位于大小径中间的假想圆柱直径，牙厚与牙宽
相等
串联钢丝
3. 其他方法防松（破坏螺纹副关系）
用冲头冲2~3点
涂粘合剂
1~1.5p
冲点防松法
粘合法防松
焊点法防松
三、螺纹连接的强度计算
螺栓连接的计算，通常是先根据连接的装配 情况、外载荷的大小和方向以及是否需要在外 载荷作用下补充拧紧等来确定螺栓的受力，然 后再按强度条件确定螺栓危险截面的尺寸。
3、预紧力的确定原则：
拧紧后螺纹联接件的预紧应力一般可达材料屈服极限ss的50%~ 70%。
螺纹连接中的轴转问题
螺纹连接中的轴转问题
螺纹连接中的轴转问题是指在螺纹连接中，两个轴之间的旋转问题。
螺纹连接是一种常见的连接方式，通常由一个螺纹外雌接口和一个螺纹内公接口组成。
在使用螺纹连接时，由于螺纹的斜度和摩擦力的存在，当一个轴旋转时，会导致另一个轴也跟随旋转。
这种现象被称为轴转。
轴转可以是有意的，例如在机械传动中，通过轴转可以将动力传递到另一个轴上。
但在某些情况下，轴转可能是不希望的，例如在需要固定两个轴相对位置的场合。
为了解决螺纹连接中的轴转问题，可以采取以下措施：
1. 使用螺纹锁定剂：螺纹锁定剂可以在螺纹连接处形成一个涂层，增加摩擦力，减少轴转的发生。
螺纹锁定剂有不同的强度等级，可以根据具体需求选择适合的产品。
2. 增加连接力矩：增加连接力矩可以增大螺纹连接的紧固力，减少轴转的可能性。
但需要注意不要过度紧固，避免损坏螺纹或零件。
3. 使用平面密封垫片：在螺纹连接中，可以使用平面密封垫片来增加摩擦力，减少轴转的发生。
垫片可以选择适当的材料和厚度，以满足密封和阻止轴转的要求。
4. 设计支撑结构：在设计螺纹连接时，可以考虑增加支撑结构，
以限制轴的旋转。
例如，在螺纹连接的另一端设置一个止动环，阻止轴的转动。
总的来说，解决螺纹连接中的轴转问题需要综合考虑螺纹锁定剂、连接力矩、垫片和支撑结构等因素，选择适当的措施来保证连接的可靠性和稳定性。
简述螺纹连接的主要类型
简述螺纹连接的主要类型
螺纹连接是一种常用的机械连接方式，主要类型包括：
1、直接螺纹连接：这种连接方式采用轴与轴箍直接连接，一般用于螺栓拧紧的中等大小的轴连接。
2、圆锥螺纹连接：这种连接方式采用圆锥螺纹，它使用圆锥形螺纹轴，圆锥形圆锥槽和圆锥形螺母来实现连接，一般用于大型轴连接。
3、十字螺纹连接：这种连接方式采用十字螺纹，它使用十字螺纹轴，十字螺纹槽和十字螺母来实现连接，一般用于小型轴连接。
4、三角螺纹连接：这种连接方式采用三角螺纹，它使用三角螺纹轴，三角螺纹槽和三角螺母来实现连接，一般用于细小的轴连接。
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一、零件设计
该零件属于典型的轴类零件，材料为45钢，可以选用直径为45mm、长度为145mm的圆钢为毛坯。
零件图如下：
图1-1螺纹连接轴零件图
为方便加工，在数控加工前，可先手动平左、右端面，长度加工到140mm，再将毛坯用外圆车刀车削至∅40，然后利用尾座使用∅16的麻花钻将∅16×12的孔钻出来、。
在数控加工时，为了保证在加工时零件有一定的刚度，不发生旋转偏心，故先加工零件右端，再加工零件左端，其装夹部位均为∅40的轴面，在装夹时可以在工件表面垫衬纸张。
二、工艺分析
1.工件装夹
三爪自定心卡盘
2.加工设备
HNC-21T CJK6032-3
3.量具清单
表2-1量具清单表
4.刀具清单
表2-2刀具清单表
5.加工工序卡
（1）左端加工工序卡
表2-3 左端加工工序卡
（2）右端加工工序卡
表2-4右端加工工序卡
三、加工程序
右端程序：
%1 ；程序名
M03 S600 ；主轴600r/min正转
T0101 ；换1号外圆车刀
G00 X46 Z2 ；快速定位
G71 U0.5 R0.5 P10 Q20 X0.1 Z0.05 F60 ；右端轮廓粗加工循环
N10 G00 X0 Z2 ；定位
G01 X0 Z0
G03 X10 Z-5 R5 ；加工SR5的球面
G01 X10 Z-20 ；加工∅10的轴
X14
X16 Z-21 ；加工C1倒角
Z-50 ；加工∅16的轴
X34
N20 G02 X40 Z-53 R3 ；加工右端R3的圆角
G00 X100 ；退到安全位置
Z100
T0202 ；换2号槽刀
G00 X46 Z-50 ；快速定位
G01 X12 F15 ；加工4x3的螺纹退刀槽X46
G00 X100 ；退到安全位置
Z-100
T0303 ；换3号螺纹刀
G00 X18 Z-18 ；快速定位
G82 X15.5 Z-47 E2 R-1 F20 ；第1次螺纹切削，切削深度0.5 G82 X15.1 Z-47 E2 R-1 F20 ；第2次螺纹切削，切削深度0.4 G82 X14.7 Z-47 E2 R-1 F20 ；第3次螺纹切削，切削深度0.4 G82 X14.4 Z-47 E2 R-1 F20 ；第4次螺纹切削，切削深度0.3 G82 X14.1 Z-47 E2 R-1 F20 ；第5次螺纹切削，切削深度0.3 G82 X13.9 Z-47 E2 R-1 F20 ；第6次螺纹切削，切削深度0.2 G82 X13.7 Z-47 E2 R-1 F20 ；第7次螺纹切削，切削深度0.2 G82 X13.5 Z-47 E2 R-1 F20 ；第8次螺纹切削，切削深度0.2 G82 X13.4 Z-47 E2 R-1 F20 ；第9次螺纹切削，切削深度0.2
G00 X100 ；退到安全位置
Z100
M05 ；主轴停转
M30 ；程序结束
左端程序：
%2 ；程序名
M03 S800 ；主轴800r/min正转T0404 ；换4号镗刀
G00 X14 Z1 ；快速定位
G71 U0.4 R0.4 P10 Q20 X0.1 Z0.05 F60 ；粗镗椭圆内孔循环N10 G00 X16 Z1
G01 X16 Z0
#1=5 ；镗削椭圆内孔
#2=10
#3=0
WHILE[#3GE[-5]]
#4=#2*SQRT[[#1*#1]-[#3*#3]]/#1
GO1 X[2*#4+18] Z[#3]
#3=#3-0.1
ENDW
N20 G01 Z-12
G00 Z100 ；退到安全位置
X100
T0202 ；换2号槽刀
G00 X46 Z-39 ；快速定位
G01 X46
X40 Z-36 ；加工圆锥面
X30 Z-39
X46
X40 Z-33
X20Z-39 ；加工∅20的轴
X46
Z-42
X26
G03 X20 Z-39 ；加工左端R3的圆角
G00X100 ；退到安全位置
Z100
M05 ；主轴停转
M30 ；程序结束
四、刀具轨迹图
右端加工轨迹：
图4-1零件右端刀具轨迹图
左端加工估计图：
图4-2零件左端刀具轨迹图
五、总结
通过本次数控编程课程设计，使我了解到了更多有关数控加工编程、及加工
工艺的问题，例如怎样选择毛坯、数控加工零件的工艺分析、加工方法怎样选择、加工方案怎样确定、道具的选择、切削用量的确定，这些知识都有所提高，特别是对于数控编程编程，数控编程与加工工艺是一门以机械加工为基本理论为基础，并与数控加工紧密结合的专业技术课。
六、感想
通过此次课设，我认识到自己存在诸多的不足，所以在以后的学习中我们应该以下几点：
1、应该巩固“机械制造技术基础”、“数控技术”、“数控编程”、“互换性测量”这些基础课程。
2、应该提高自己的实际操作能力，以及工艺分析和工艺设计能力。
3、针对同一零件的不同加工方法，应注意分析各方法的差异，找出最佳方案。
参考文献
[1] 顾京.数控机床加工程序编制[M].北京:机械工业出版社,2011.6
[2] 杨丰.黄登红.数控加工工艺与编程[M].北京:国防工业出版社,2009.2
[3] 吕斌杰.高长银.数控车床[M].北京:化学工业出版社,2011.1
[4]杨建明.数控加工工艺与编程.北京理工大学出版社
[5]马贤智.机械加工余量与公差手册.北京:中国标准出版社,1998.。