机械基础课件三(模块二螺纹连接和螺旋传动)讲解

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一、螺纹连接的类型和应用 二、螺纹连接件 三、螺栓直径的确定 四、螺纹连接件的预紧控制 五、螺纹连接件的放松方法
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一、螺纹连接的类型和应用
1、螺栓联接——普通螺栓
普通螺栓：
螺栓穿过被联接件的通孔，与螺母组 合使用，结构简单、装拆方便，无需在被联件上 加工螺纹 孔，装拆方便，用于两被联件均不太厚 且能够从两面进行装配的场合的场合。
时则只标注一个公差带代号。内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。
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任务实施
一、识读螺纹连接的标记
M16-7H8G M16-6f
二、判断螺纹类型 三、确定螺纹连接的主要参数值
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知识拓展
一、管螺纹的牙型和应用
1、55°非螺纹密封管螺纹 2、55°密封管螺纹 3、60°密封管螺纹 4、米制锥螺纹
7、垫圈
放置在螺母和被连接件之间，起保护、支承表面等作用，分为A级和C级 两种。斜垫圈只用于倾斜的支承面上。
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三、螺栓直径的确定
螺纹联接： 松联接——在装配时不拧紧，只存受外载时才受到力的作用 紧联接——在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力Fo
1、预紧力Fo的确定
Fo=CFR/µzn
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五、普通螺纹的标记
1、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。
2、右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。 3、旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N和短旋合长度S三种，中等旋合长度
N不标注。 4、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
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二、螺纹的加工
用车刀沿螺旋线车出三角形的沟槽，就形成三角形螺纹，同样 也可以车出梯形螺纹和矩形螺纹。
螺纹：在圆柱体或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同 剖面的连续凸起。
加工外螺纹 上一页
加工内螺纹 下一页
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三、普通螺纹的主要参数
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螺距P——相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。 导程Ph——同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间
的轴向距离。
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四、螺纹的分类
1、按形成螺纹的表面分
圆柱螺纹：在圆柱表面形成的螺纹。 圆锥螺纹：在圆锥表面形成的螺纹。 内螺纹：在圆柱或圆锥内表面上形成的螺纹。 外螺纹：在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹。
圆柱螺纹 上一页
圆锥下螺一纹页
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内螺纹 上一页
外螺纹 下一页
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2、按螺旋线方向分
应用
螺旋传动在机床、起重机械、锻压设备等场合应用广泛。
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二、普通螺旋传动
由螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动。
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三、螺纹旋向的判断
1、按螺纹标记判断 2、用右手定则判断 3、螺纹轴线垂直判别法
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四、普通螺旋传动的应用形式
1、螺母不动，螺杆回转并作直线运动：如千斤顶、台式虎钳等； 2、螺杆不动，螺母回转并作直线运动：如千斤顶、刨床刀架的水平移动等；
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五、螺纹连接的防松方法
1、防松目的 A、在冲击、振动和变载荷作用下，螺纹之间的摩擦力可能瞬时消失而影响 正常工作； B、在高温或温度变化较大时，若螺栓与被联接件的温度变形差或材料的蠕 变，也可能导至联接的松脱。 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。 3、防松办法及措施
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3、螺杆原位回转，螺母作直线运动：多用于机床进给机构，如车床大溜板的纵 向进给和中溜板的横向进给；
4、螺母原位回转，螺杆往复运动：如应力试验机上的观察镜螺旋调整装置。
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一、螺旋传动的组成、分类及特点 二、普通螺旋传动 三、螺纹旋向的判断 四、普通螺旋传动的应用形式
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一、螺旋传动的组成、分类及特点
螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求。它 主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递动力。
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类型
二、管螺纹的标记
管螺纹
1、55°非螺纹密封管螺纹
2、55°密封管螺纹
3、60°密封管螺纹
圆锥管螺纹（内外）：NPT3/4-LH 与圆锥外螺纹配合的圆柱内螺纹：NPSC3/4
4、米制锥螺纹：ZM14/ZM14
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知识小结
1、普通螺纹的主要参数 2、螺纹的分类 3、普通螺纹的标记 4、管螺纹的类型和标记
常用螺旋传动有：普通螺旋传动、差动螺旋传动和滚珠螺旋传动。
特点
螺旋传动的优点：结构简单，承载能力大，传动平稳无噪声，能实现自锁要 求，传动精度高，孤广泛应用于机床进给机构、螺旋起重机和螺旋压力机中。
螺旋传动的缺点：螺纹之间产生较大的相对滑动，摩擦磨损严重，传动效率 低.但由于滚动螺旋的应用使磨损和效率问题得到了很大的改善。
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4、紧定螺钉联接
螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹 坑，以固定两个零件的相互位置，并可传递 不大的力或力矩。多用于轴与轴上零件的连 接。
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二、螺纹连接件的选用（标准螺纹联接件）
螺栓
螺柱
螺母
垫圈
内六角螺钉
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圆柱螺钉 沉头螺钉
紧定螺钉
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1、螺栓
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一、螺旋线的形成 二、螺纹的加工 三、螺纹的主要参数 四、螺纹的分类 五、普通螺纹的标记
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螺纹联接是利用具有螺纹的零件将需 要相对固定的零件联接在一起。这种联接 优点，因此应用广泛。 一、螺旋线的形成
如图所示，将直角三角形ABC绕到直 径为d的圆柱上，并使其底边具有结构简 单、工作可靠、装拆方便、成本低等AB与 圆柱底面的圆周线重合，则斜边AC在圆柱 体表面就形成了一条螺旋线。
（1）直接查表法 （2）强度校核法
4、螺纹连接的预紧与放松
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课后思考
螺纹连接的四种基本类型在应用上各有什么特点？ 生活中还有哪些螺纹连接类型？
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课后作业
1、习题册 模块二 任务二
填空题、判断题、选择题、计算题全部 简答题第二小题
2、找出几例生活中应用螺纹连接四种基本类型的实例。
普通螺栓 ——六角头，小六角头，标准六角头，大六角头, 内六角.精度 分A、B、C三级。
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2、双头螺柱——两端带螺纹
A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
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3、螺钉
与螺栓区别——要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹
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4、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
开槽螺母与开口销
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圆螺母与止动垫圈
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（3）永久防松：端铆、冲点、点焊
（4）化学防松——粘合
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任务实施
一、选用螺纹连接类型
螺栓链接
二、选用螺纹连接件及材料 三、用直接查表法确定螺栓的公称直径 四、螺纹连接的预紧控制 五、螺纹连接的放松处理
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知识拓展
强度校核法及提高螺栓连接强度的措施
（1）摩擦防松 双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等
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弹簧的反弹力使螺 纹间保持压紧力和摩擦 力；同时尖角也有组织 螺母反转的作用。
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自锁螺母——螺母一端做成非圆形
收口或开峰后径面收口，螺母拧紧后收口涨 开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧
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（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、止动垫片、串联钢丝等
一、强度校核法确定公称直径d
对于某种材料，应力的增加是有限度的，超过这一限度材料就要破坏。 螺栓安全工作的应力最大值，称为许用应力 [Re]
强度条件：
Re F0 [Re]
* d12 / 4
MPa
——校核式
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知识拓展
为了方便计算把螺栓所受的拉力加大30%即计算载荷为1.3F0，这 样便可按拉伸强度条件确定螺栓的公称直径d：
江苏汽车技师学院精品课程课件
机械基础
模块二 螺纹连接和螺旋传动
任务1 认识连接螺纹
任务目标
1、能熟练区分常见螺纹的种类及其应用 2、掌握普通螺纹主要参数的查表方法 3、了解普通螺纹和管螺纹标记的含义
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任务引入
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螺旋传动
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任务引入
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联轴器
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任务分析
1、螺纹的作用是什么？ 2、连接螺纹的种类有哪些？ 3、常用的螺纹是那种？主要参数有哪些？
d1
4 1.3F0
[Re]
d1 ——螺纹小径，mm F0 ——预紧力，N [Re] ——紧连接螺纹的许用应力，MPa，见表2-7
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知识拓展
二、改善制造工艺提高螺栓强度的措施
1、用滚压法制造螺栓 2、热处理后在进行滚压螺纹
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知识小结
1、螺纹连接的类型 2、常用螺纹连接标准件 3、螺栓直径的确定
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四、螺纹连接的预紧控制
预紧目的——目的是为了增强联接的刚性，增加紧密性和提高防松能力。确保 联接安全工作。一般螺母的拧紧靠经验控制。重要的紧螺纹联 接，在装配时常用测力矩扳手和定力矩扳手控制预紧力的大小。
1、使用普通扳手拧紧螺栓 预紧力依靠经验来控制
2、使用测力矩扳手和定力矩扳手
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单线螺纹 上一页
多线螺纹 下一页
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4、按螺纹牙型分
三角形螺纹
矩形螺纹
梯形螺纹 上一页
锯齿形螺纹 下一页
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5、按用途分
按用途不同，一般可将螺纹分为紧固（联接）螺纹、管螺纹、传动螺纹和 专用螺纹。
紧固螺纹：用于固定连接。 管螺纹：用于管路连接。 传动螺纹：用于运动或动力的传递。 专用螺纹：某些专用场合。
经常拆卸 圆柱端——压入轴上凹坑中，适于紧定空心轴上零件的位置，轻材料和金
属薄板
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6、六角螺母
标准、薄、厚 （也分A、B、C三个等级）
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7、圆螺母
圆螺母+止退垫圈——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
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Fo ——预紧力，N FR ——横向载荷，N µ ——结合面的摩擦系数 C ——可靠性系数，通常取C=1.1~1.3 z ——螺栓个数 n ——摩擦面数
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2、确定螺纹公称直径
公称直径太大——加大了结构尺寸，浪费材料 公称直径太小——连接强度不够。 直接查表法确定公称直径
根据预紧力查表2-9
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2、双头螺柱联接
将螺柱上螺纹较短的一端旋入并紧定在被 联接件之一的螺纹孔中，不再拆下，适用于被 联接件之一较厚不宜制作通孔及需经常拆卸， 联接紧固或紧密程度要求较高的场合，拆卸时 只需拧下螺母即可。
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3、螺钉联接
螺钉穿过较薄被联接件的通孔，直接
旋入较厚被联接件的螺纹孔中，不用螺母， 结构紧凑，适用于被联接之一较厚，受力 不大，且不经常装拆，联接紧固或紧密程 度要求不太高的场合。
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结束语
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模块二 螺纹连接和螺旋传动
任务3 分析台虎钳的普通螺旋传动
任务目标
1、了解普通螺旋传动的特点及其应用 2、熟练掌握螺纹旋向的判断 3、会区分普通螺旋传动的四种应用形式 4、会判断普通螺旋传动的移动方向和移动距离
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任务引入
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台式虎钳
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任务分析
1、普通螺旋传动是如何组成的？ 2、普通螺旋传动的形式有哪些？
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课后思考
紧固螺纹和传动螺纹分别采用什么牙型？
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课后作业
1、习题册 模块二 任务一
填空题、选择题、判断题全部； 名词解释3、4；简答题1；应用题1
2、找出几例生活中应用螺纹连接的实例。
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结束语
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模块二 螺纹连接和螺旋传动
任务2 更换联轴器上的失效螺栓
任务目标
1、具备螺纹连接类型以及螺纹连接件的选型能力 2、具备螺纹连接件的选材能力 3、能够用直接查表法确定螺栓的公称直径 4、具备螺纹连接的预紧控制以及放松处理能力
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任务引入
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任务分析
1、螺纹连接常见类型有哪些？生产中如何应用？ 2、螺纹连接的参数有哪些？ 3、螺纹连接的放松和预紧有哪些要求？
顺时针旋入的为右旋螺纹， 逆时针旋入的为左旋螺纹。
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右旋螺纹
左旋螺纹 下一页
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3、按螺纹线的线数分
沿一条螺旋线所形成的螺纹为单线螺纹。单线螺纹多用于联接。 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为多线螺纹。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。