3.7螺纹联接的类型及螺纹联接件
简述各种类型的螺纹联接种类与特点
简述各种类型的螺纹联接种类与特点
螺纹联接是一种常见的机械连接方法，通过合理的设计，它可以实现某种结构件或组件的加工、装配和运输的连接。
根据平台的不同，常见的螺纹联接种类有管螺纹、螺母联接、螺纹锁紧件等。
一、管螺纹联接
管螺纹联接是两个管材之间的联接方式，它可以将管材完美的组合在一起，实现连接功能，同时防止连接处的渗漏。
管螺纹联接主要是由螺纹管，活接管件和支撑管件组成，它可以用户在管道系统中连接管材。
管螺纹联接的优点是压力强度高，连接效果稳定，结构紧凑型，占用空间小，安装简便，磨损小，适用于高压管道系统。
二、螺母联接
螺母联接是操作简单，购买价格低的一种联接方式，它通过内螺纹的螺母实现连接，其中形状可以根据实际需要改变，方便操作。
螺母联接的特点是可靠性好，结构简单，安装方便，分离容易，通常用于管道系统，液压系统，水电系统等。
三、螺纹锁紧件
螺纹锁紧件是一种螺纹连接件，它可以通过螺纹和螺母，也可以通过螺栓和垫圈，来实现连接功能。
螺纹锁紧件的优点是结构紧凑，安装方便，可以实现较好的减振效果，通常用于家用电器，工业机械和车辆零件等场景。
总而言之，螺纹联接是机械连接方法中比较常见的类型之一，其中有管螺纹联接、螺母联接、螺纹锁紧件等，每种联接方式都有其独
特的优点，可以满足不同场合的使用需求。
螺纹连接主要有哪几种类型
螺纹连接主要有哪几种类型
螺纹连接是一种主要用于连接和固定组件的连接方法，在家庭、工业生产中都
有着广泛的应用。
螺纹连接有多种类型，以下将介绍其中主要的几种：
一、直接螺纹连接
直接螺纹连接又称直接螺纹接头，是指将两个零件的螺纹配对，借助螺母、垫
圈等附件，彼此紧密结合，固定在一起的类型。
由于安装简便，它不仅被用于家庭使用，也被用于工业生产和其他方面。
二、转角接头
转角接头又被称为弯头接头，是指将一头管子直接连接到另一个管子上，利用
螺栓将其固定在一起，以解决转角处的连接问题的一种接头。
它不仅用来装管，还可以将管子和设备、机电产品、气动工具结合在一起，可以根据工程需要调整转角。
三、膨胀螺纹连接
膨胀螺纹连接是一种特殊的螺纹连接方式，它将两个外螺纹连接于中间，在中
间设置一个膨胀轴，通过调节头部螺母以及膨胀螺母的螺距，来改变中间部分膨胀轴的长度和直径，使两个外螺纹连接得到固定。
简而言之，螺纹连接主要有直接螺纹连接、转角接头和膨胀螺纹连接这三种类型。
在日常生活中，由于不同结构的需要，我们会使用不同类型的螺纹连接，帮助我们更好地完成工作。
无论是家庭用品还是工业产品，都无法做到强度和结构稳定，而螺纹连接能为省去很多人力成本，也是不可或缺的。
螺纹联接
螺 纹 连 接
螺纹连接是利用具有螺纹的零件构成的可拆式连接
一、螺纹的形成
螺纹——一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持 该图形和圆柱体轴线共面，就得到具有特定截面 的连续凸起部分。改变平面图形K，可得到三角形、 矩形、梯形和锯齿形。
二、螺纹的类型
1.按位置： 内螺纹——在圆柱体的内表面形成的螺纹 外螺纹——在圆柱体的外表面形成的螺纹 2. 按牙型 : 三角形螺纹 ( 普通螺纹、管螺纹 )——用于联接螺 纹牙型角较大传动效率低 矩形、梯形、锯齿形螺纹——用于传动 3.根据螺旋线绕行方向： 左旋螺纹 右旋螺纹 旋向判断: 轴线垂直放，右边高—右旋 左边高—左旋
度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉 伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算 法
（1）只受预紧力F0的紧联接 当联接承受较大的横向载荷F时，由于要求F0≥F／f（f=0.2），即 F0≥5F ，因而需要大幅度地增加螺栓直径。为减小螺栓直径的增加， 可采用减载措施。
F0 F
FS T F F
F
F0
Fs
（2）受预紧力F0和轴向工作载荷F的 紧螺栓联接
问题：1)、螺栓受到外在工作载荷以后如何 螺纹联接的强度计算3 保证不被拉断？ 2)、压力容器内的气体或液体如何保证 不泄露？ 螺栓受预紧力F0后，在工作拉力F 的 作用下，螺栓的总拉力F2 = ?
F
Hale Waihona Puke D DpF2 F1 F
式中F1为残余预紧力，为保证联接的紧密 性，应使 F1 ＞0，一般根据联接的性质确定F1的大小。
l1
l1 l1
a
a
a
d0 dd 0 0
d d d (a) (a) (a)
b)铰制孔螺栓联接——装配后无间隙，孔和 螺栓采用基孔制过度配合， 主要承受横向载荷，也可作 定位用。也称受剪螺栓联接
螺纹连接件装配
三、螺纹联接的基本类型和常用螺纹联接件
螺纹联接的基本类型有螺栓联接、双头螺 柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接四种，它 们的结构、特点及应用见表3—3.
常用的螺纹联接件有螺栓、双头螺柱、紧定 螺钉、螺母、垫圈等。这些零件的结构和尺 寸都已标准化，并由专门工厂生产，设计时 可根据标准选用。螺纹联接件的结构特点和 应用场合可查阅有关手册。
七、螺纹连接的防松
1、用附加摩擦力防松
（1）双螺母防松（见图7-1-8）。将主 螺母拧紧到预定位置，然后将副螺母拧 紧即可。
（2）弹簧垫圈防松（见图7-1-9）。将 弹簧垫圈套在螺杆上，螺母拧紧即可。
2、用机械方法防松
（1）开口销与带槽螺母防松（见图7-1-10）。 将带槽螺母拧紧在螺杆上，使螺杆销孔与带槽螺 母的槽相对应。然后将开口销沿带槽螺母的槽中 穿入螺杆直至对边螺母槽外，用尖嘴钳或锤子锤 击开口销带耳部，直至达到正确位置，最后将开 口销弯曲即可。
（2）圆螺母与止动垫圈防松（见图71-11）。将止动垫圈套入螺杆，使止动 垫圈内翅插入螺杆槽内，将圆螺母拧入 螺杆上，并拧紧，使垫圈外翅正对圆螺 母开口，最后弯曲止动垫圈外翅，使外 翅插入圆螺母槽的缺口内即可。
（3）六角螺母与止动垫圈锁紧防松 （见图7-1-12）。将带耳止动垫圈套入 螺栓，使弯曲带耳与被连接件的一边紧 贴，拧紧螺母，最后弯曲止动垫圈的另 一带耳，使其与螺母的另一边紧贴即可。
（2）螺栓断裂在螺孔内的取出方法。（见图71-22）。
3、常用螺纹的特点和应用
二、螺纹代号与标记
螺纹的完整标记是由螺纹代号、螺纹公差带代号 和螺纹旋合长度代号组成。其中螺纹代号是由螺 纹特征代号和尺寸代号组成，螺纹公差带代号包 括中径公差带代号与顶径（指外螺纹大径和内径 螺纹小径）公差带代号。旋合长度代号分为短旋 合长度（S）、中旋合长度（N）和长旋合长度 （L）三种，在特殊需要时，也可注明旋合长度 的数值，对于一般性使用的螺纹，不标注旋合长 度代号时，按中等旋合长度确定。标注时在螺纹 代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号之间 用“—”分开。
说明螺纹连接的基本类型及应用特点
说明螺纹连接的基本类型及应用特点螺纹连接是一种常见的机械连接方式，它通过螺纹的紧密配合实现连接。
在工程设计中，螺纹连接被广泛应用于各种机械设备、工具、构件等领域。
了解螺纹连接的基本类型及应用特点，有助于正确选用和设计连接件，提高连接的可靠性和安全性。
## 基本类型螺纹连接根据螺纹的形状和结构，可分为内螺纹连接和外螺纹连接两种基本类型。
### 内螺纹连接内螺纹连接是指螺纹在孔内加工成的连接方式。
常见的内螺纹连接有以下几种：-内螺纹孔连接：外螺纹零件通过螺纹孔与内螺纹零件连接。
这种连接方式通常用于连接管道、阀门、法兰等零件。
-螺纹套筒连接：将螺纹套筒嵌入内螺纹孔中，通过套筒与外螺纹零件相连接。
螺纹套筒一般用于连接管道、轴承、机座等零件。
-螺纹衬套连接：将螺纹衬套插入内螺纹孔中，通过衬套与外螺纹零件相连接。
螺纹衬套常用于连接管道、法兰等零件。
### 外螺纹连接外螺纹连接是指螺纹在轴上加工成的连接方式。
常见的外螺纹连接有以下几种：-螺纹柄连接：螺纹柄连接一般用于手动工具、机床、轴承等领域。
-螺纹轴承连接：螺纹轴承连接一般用于连接轮毂、齿轮、链轮等零件。
-螺纹销连接：螺纹销连接一般用于连接机械构件、连接杆等零件。
## 应用特点螺纹连接具有以下几个应用特点：-螺纹连接具有较高的可靠性和密封性，能够承受较大的轴向和径向力。
-螺纹连接的拆卸和装配比较方便，可以重复使用。
-螺纹连接的制造成本较低，适用于大批量生产。
-螺纹连接的承载能力有限，如果受到过载或过松等情况，可能会导致连接松动、破坏等问题。
-螺纹连接需要选择合适的紧固力，过高或过低都会影响连接的可靠性和安全性。
以上是螺纹连接的基本类型及应用特点介绍，希望对读者有所帮助。
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
螺纹连接的基本形式
螺纹连接的基本形式
螺纹连接的基本形式包括以下几种：
1. 螺栓连接：螺栓连接是将螺栓穿过被连接件的孔，然后拧紧螺母，将被连接件连接起来。
根据螺栓的类型和被连接件的情况，可以分为普通螺栓连接和配合螺栓连接。
普通螺栓连接的螺栓杆与孔壁之间留有间隙，而配合螺栓连接的螺栓杆与孔壁之间没有间隙，常采用基孔制过渡配合。
2. 双头螺柱连接：双头螺柱连接是将双头螺柱的一端旋紧在被连接件之一的螺纹孔中，另一端则穿过其余被连接件的通孔，然后拧紧螺母，将被连接件连接起来。
这种连接方式适用于被连接件之一太厚，不能采用螺栓连接或希望连接结构较紧凑，且需经常装拆的场合。
3. 螺钉连接：螺钉连接是将螺钉穿过一被连接件的通孔，然后旋入另一被连接件的螺纹孔中。
这种连接方式不用螺母，有光整的外露表面。
它适用于被连接件之一太厚且不经常装拆的场合。
4. 紧定螺钉连接：紧定螺钉连接是将紧定螺钉旋入被连接件之一的螺纹孔中，并以其末端顶住另一被连接件的表面或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相互位置。
这种连接方式多用于轴与轴上零件的连接，并可传递不大的载荷。
以上是螺纹连接的几种基本形式。
每种形式都有其特定的应用场合和特点，需要根据实际情况选择合适的连接方式。
同
时，螺纹连接件也有多种类型，如螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈、防松零件等，需要根据需要进行选择。
螺纹连接类型及特点
五、螺纹紧固件
螺 纹 紧 固 件
螺栓 双头螺柱 螺钉、 螺钉、紧定螺钉 螺母
国标罗列有六十余种不同结构的螺母 用于经常拆装 易磨损之处。
设计：潘存云
六角螺母
六角扁螺母 六角厚螺母
用于尺寸受限制之处。
圆螺母
五、螺纹紧固件
螺 纹 紧 固 件
螺栓 双头螺柱 螺钉、 螺钉、紧定螺钉 螺母 垫圈
平垫圈 薄平垫圈 A型平垫圈 型平垫圈 B型平垫圈 型平垫圈
设计：潘存云
主螺母
弹簧垫圈
长沙航空职院专用
对顶螺母
作者： 潘存云教授
2）采用专门防松元件防松 ）
潘存云教授研制
潘存云教授研制
开口销与六 角开槽螺母
圆螺母用止动垫圈 止动垫圈
串联钢丝
本 章 重 点
(1) 了解螺纹的类型和主要参数以及螺纹联接的基本 类型。 类型。 了解螺栓联接的预紧，防松和螺旋传动的特点、 (2) 了解螺栓联接的预紧，防松和螺旋传动的特点、 类型。 类型。
紧定螺钉
五、螺纹紧固件
螺 纹 紧 固 件
螺栓
L L0 d 六角头 L L0 d 小六角头
五、螺纹紧固件
螺 纹 紧 固 件
螺栓 双头螺柱
L L1 L0
设计：潘存云
d L1 -----座端长度 座端长度 L0 -----螺母端长度 螺母端长度
五、螺纹紧固件
螺 纹 紧 固 件
螺栓 双头螺柱 螺钉、 螺钉、紧定螺钉
2
螺纹
二、螺纹的主要几何参数 (1)大径 与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重 大径d 大径
合的假想圆柱体的直径。
P/2 P/2
P
S
设计：潘存云
(2) 小径 d1 与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)
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
螺纹连接
螺纹连接的防松
螺纹连接件一般采用单线普通螺纹。螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角。因 此，连接螺纹都能满足自锁条件。此外，拧紧以后螺母和螺栓头部等支承面 上的摩擦力也有防松作用，所以在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接 不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能 减小或瞬时消失。这种现象多次重复后，就会使连接松脱。在高温或温度变 化较大的情况下，由于螺纹连接件和被连接件的材料发生蠕变和应力松弛， 也会使连接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，最终将导致连接失效。 螺纹连接一旦出现松脱，轻者会影响机器的正常运转，重者会造成严重 事故。因此，为了防止连接松脱，保证连接安全可靠，设计时必须采取有效 的防松措施。 防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。防松的方法， 按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。一 般说，摩擦防松简单、方便，但没有机械防松可靠。对于重要的连接，特别 是在机器内部的不易检查的连接，应采用机械防松。
螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定 连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方 便等优点。
螺纹连接的技术要求
1）螺钉、螺栓和螺母紧固时严禁打击或使用不合适的旋具与扳手。紧固后螺钉槽、螺 母和螺钉、螺栓头部不得损伤。 2）有规定拧紧力矩要求的紧固件，应采用力矩扳手紧固，未规定拧紧力矩的螺栓， 其拧紧力可参考表58-16的规定。 3）同一零件用多个螺钉或螺栓紧固时，各螺钉或螺栓需按一定顺序逐步拧紧，如 有定位销，应从靠近定位销的螺钉或螺栓开始，见图58-9。 4) 用双螺母时，应先装薄螺母、后装厚螺母。两个螺母对顶拧紧，使螺栓在旋合 段内受拉而螺母受压，构成螺纹联接副纵向压紧；正确的安装方法为：先用规定的拧 紧力矩的80%拧紧里面的螺母，再用100%的拧紧力矩拧紧外面的螺母；里面的螺母螺 纹牙只受对顶力，其高度可以减小，一般用薄螺母；而上面的螺母用1型标准螺母；有 的为防止装错和保证下面的螺母有足够的强度，则采用两个等高的螺母（1型）。该结 构简单，防松效果好、成本低、质量大，多用于低速重载或载荷平稳的场合。 5）螺钉、螺栓和螺母拧紧后，一般螺、螺栓应露出螺母1~2个螺距。 6）螺钉、螺栓和螺母拧紧后，其支承面应与被紧固零件贴合。 7）沉头螺钉拧紧后，钉头不得高出沉孔端面。 此外，根据具体的工作状况，还可能要求达到规定的配合，螺栓、螺母不发生偏 斜或弯曲，防松装置可靠等等。
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(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。
机械设计课件第5章螺纹连接和螺旋传动
作用：增加支撑面积以减 小压强，避免拧紧螺母擦 伤表面、防松。
A型平垫圈 平垫圈 弹簧垫圈
B型平垫圈 薄平垫圈 斜垫圈
中国地质大学专用
圆螺母用止动垫圈
作者： 潘存云教授
§5－3 螺纹连接的预紧
潘存云教授研制
潘存云教授研制
梯形
3º
锯齿形 30º
螺纹的基本尺寸：
粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和梯形螺纹的基 本尺寸见后续各表（或查阅相关机械设计手册）。
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸 mm
P/8
P P/8
60˚
H=0.866P d2=d-0.6495P D、d ——内、外螺纹大径 D2、d2——内、外螺纹中径 D1、d1——内、外螺纹小径
作者： 潘存云教授
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 多线螺纹
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹 内螺纹
按螺旋的作用分
连接螺纹 传动螺纹
按母体形状分
圆柱螺纹 圆锥螺纹
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
圆柱螺纹
60˚圆锥管螺纹
公称直径——管子的公称通径。强调与普通螺纹不同
55 ˚
55 ˚
d d2 d1
潘存云教授研制
P
潘存云教授研制
d
d2 d1
P
φ
潘存云教授研制
中国地质大学专用
螺纹联接的基本类型
螺纹联接是一种常见的机械联接方式，通过螺纹的相互啮合来实现零件的连接。
以下是螺纹联接的基本类型：
内螺纹与外螺纹（螺纹对接）：这是最常见的螺纹联接类型，其中一个零件具有内螺纹，而另一个零件具有相匹配的外螺纹。
通过两个螺纹互相旋转，使其啮合，实现紧固和连接。
螺纹螺母联接：在这种类型的联接中，一个零件具有内螺纹，而另一个零件具有螺母，螺母是一个具有内螺纹的独立零件。
螺母被旋紧在具有内螺纹的零件上，通过螺纹的啮合来实现连接。
螺纹销联接：这种类型的联接使用螺纹销或螺纹销套来实现连接。
一个零件上有一个孔，内部具有内螺纹，而另一个零件上有一个螺纹销，螺纹销上有外螺纹。
螺纹销通过旋转进入具有内螺纹的零件中，以实现连接。
螺纹螺柱联接：在这种类型的联接中，一个零件上有一个具有外螺纹的螺柱，而另一个零件上有一个孔，内部具有相匹配的内螺纹。
通过旋转螺柱，使其螺纹与内螺纹啮合，从而实现连接。
这些是螺纹联接的一些基本类型，根据具体的应用需求和工作环境，可以选择适当的螺纹类型和规格，确保联接的牢固性和可靠性。
第五章 螺纹联接
第五章 螺纹联接
四、常用螺纹的应用
管螺纹： 管螺纹： 公称直径为管子的公称通经。 公称直径为管子的公称通经。 非螺纹密封管螺纹：用于管接头、 非螺纹密封管螺纹：用于管接头、阀门的连 接； 螺纹密封管螺纹：用于管子、管接头、 螺纹密封管螺纹：用于管子、管接头、阀门 的连接。 的连接。 传动螺纹： 传动螺纹： 梯形螺纹是最常用的螺纹。 梯形螺纹是最常用的螺纹。
止动垫片防松
第五章 螺纹联接
串联钢丝防松
注意金属丝穿入方向
正确
不正 确
第五章 螺纹联接
铆冲防松： 铆冲防松：
第五章 螺纹联接
第五节 螺纹联接的强度计算
-------单个螺栓联接的受力分析和强度计算 单个螺栓联接的受力分析和强度计算
对单个螺栓来说受力的形式不外 乎是轴向力 横向力。 轴向力或 乎是轴向力或横向力。 螺栓联接的失效形式： 螺栓联接的失效形式： 在轴向载荷作用下，螺栓杆或螺纹部分发生塑性变形或拉断； 在轴向载荷作用下，螺栓杆或螺纹部分发生塑性变形或拉断； 设计准则：保证螺栓的静力或疲劳强度。 设计准则：保证螺栓的静力或疲劳强度。 在横向载荷作用下，铰制孔螺栓联接的失效形式是： 在横向载荷作用下，铰制孔螺栓联接的失效形式是：螺拴杆 和孔壁的贴合上可能的压溃或螺栓杆被剪断； 和孔壁的贴合上可能的压溃或螺栓杆被剪断； 设计准则： 剪切强度。 设计准则：保证螺栓的挤压强度和螺栓的 剪切强度。 螺纹牙的滑扣。 螺纹牙的滑扣。 设计准则：提高材料性能。 设计准则：提高材料性能。
第五章 螺纹联接
螺距p ③ 螺距p： 导程s ④ 导程s ：s=np 升角ψ ⑤ 升角ψ：
ψ = arctan
np πd 2
牙形角α 螺纹牙两侧面夹角。 ⑥牙形角α：螺纹牙两侧面夹角。 ⑦接触高度h： 接触高度h 内外螺纹旋合后接触面的径向高度
《机械设计》第五章螺纹连接和螺旋传动
螺纹 螺纹联接的类型和标准联接件 螺纹联接的预紧和防松 螺纹联接的强度计算 螺栓组联接的设计 提高螺纹联接强度的措施 螺旋传动 键联接和花键联接 其它联接
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联接的目的
便于机器的制造、安装、运输、维修以 及提高劳动生产率。
学习目标
熟悉机器联接中常用的各种联接件的结 构、类型、性能和应用场合，掌握设计理 论和选用方法。
特点：工作时受剪，除起 联接作用外，还起定位 作用。
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3.双头螺柱联接
特点：用于有一联接件较厚，并经常装拆的场合，拆卸时只 需拧下螺母即可。
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4.螺钉联接
螺钉拧入深度H 钢或青铜 H≈d 铸铁H=(1.25∽1.5)d 铝合金 H=(1.5 ∽2.5)d
特点：用于有一联接件较厚，且不需经常装拆的场合。
F0
F C1 C1 C2
F
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方法 设计时，一般可先按静载荷强度计算，初定螺栓直径，然后再
校核其疲劳强度。 由于影响变载荷零件疲劳强度的主要因素是应力幅，故这里的
螺栓疲劳强度的校核公式为
am2 axmi nC 1C 1 C 22 d F 1 2a
式中［σa］—螺栓的许用应力幅，MPa。
1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度
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防止联接松动
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提高联接的紧密性
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（二）控制预紧力的方法 原因：T↑→ F ↑→ 拉断、滑扣
T↓→不能满足工作要求 方法：
1.控制应力或应变 2.控制拧紧力矩 3.控制拧紧力臂 4.测量螺栓伸长量
编辑课件
控制应力或应变
5.1 螺栓组联接的结构设计
1．目的：合理解决联接结合面的几何形状，确定螺栓布置方 式及个数；
螺纹紧固件联接的基本类型及应用
类型螺栓联接螺柱联接结构
尺寸关系螺纹余留长度l1
静载荷：l1≥(0.3～0.5)d
变载荷：l1≥0.75d
冲击载荷或弯曲载荷：l1≥d
铰制孔用螺栓l1≈0
螺纹伸出长度：a≈(0.2～0.3)d
螺栓轴线到边缘的距离：e＝d＋(3～6)mm
应用用于通孔，损坏后容易更换。
多用于不通孔，联接需经常拆卸零件。
铝合金钻孔深度H2铝合金螺纹孔深度H1铝合金拧入深度H
螺纹紧固件联接的基本
座端拧入深度H，当螺孔为
钢或青铜：H＝d
铸 铁：H＝(1.25～1.5)d
铝 合 金：H＝(1.5～2.5)d
螺纹孔深度H1＝H+(2～2.5)P
钻孔深度H2＝H1+(0.5～1)d
l1、a、e值同螺栓联接
H2＝(1.5～2.5)d+(2～2.5)P+(0.5～1)d H1＝(1.5～2.5)d+(2～2.5)P
H＝(1.5～2.5)d
范例
螺钉联接紧定螺钉联接自攻螺钉联接
多用于不通孔，联接很少拆卸零件。
用以固定两个零件的相对位置，
可传递不大的力和力矩。
用于轻工产品的
联接。
螺钉规格为M2时的最小深度 4.8
螺钉规格为M2时的最小深度 3.8
螺钉规格为M2时的最小深度3
的基本类型及应用～1.5)d
～2.5)d
～2.5)P
5～1)d
接
～2.5)P+(0.5～1)d
～2.5)P。
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平圆头
十字槽 共有
按头部形状 六角头
头部起子槽 内六角孔
圆柱头
一字加十字槽
沉头
要求全螺纹
与螺栓区别 要求螺纹部分直径较粗
2
4）紧定螺钉
锥端——适于零件表面硬度较低不常拆卸常合
末端 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
吊环螺钉联接 二、螺纹联接件螺栓联接——用于工艺联接
普通螺栓 六角头：小六角头，标准六角头，大六角头
1）螺栓
圆柱头（内六角）
铰制孔螺栓——螺纹部分直径较小
螺栓 粗制
精制——机械制造中常用
2）双头螺栓——两端带螺纹 A 型——有退刀槽 施入端长度也各有不同。
B 型——无退刀槽
3）螺钉种类繁多
半圆头
一字槽
带翅垫圈等
板
螺纹联接的类型及螺纹联接件
一、螺纹联接主要类型
书
二、螺纹联接件螺栓联接——用于工艺联接
设
计 当 堂训练
1、列举生活中常见的螺纹实例 2、螺纹连接的类型
教学 小结
3
语
效率、等等 必须采用各种方式联接成整体，才能实现上述要求。因此一 个出色的设计者应了解联接的种类、特点和应用，熟悉联接设计的准则。
设
掌握好设计的方法。 联接——近代机械设计（机器设计）中最感兴趣的课题之一，也是近一些
计
年来，发明创造最多的。 在通用机械中，联接件占总零件数的 20~50%。
1
教学流程
3、螺钉联接 螺钉联接——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（手册无六角头螺钉，L0=L 即可） 4、紧定螺钉联接——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。 特殊联接：地脚螺栓联
乡宁职中 一 年级 机械基础 教学设计
课题
螺纹联接的类型 及螺纹联接件
课型
新 授课
课时
2
时 间
教 师
学
习
1、 螺纹联接主要类型。
目 2、主要的螺纹联接件。
标
学习重点 螺纹联接主要类型
学习难点 教学方法
讲授法、多媒体演示、互动法、归纳法
教学用具 多媒体，黑板
导
为使机器制造、安装、调整、维修和运输、减重、省科、降成、提高
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，装折方便， 可多个装拆，应用较广。
精密螺栓联接——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 配合铰制孔螺栓联接（H7/m6,H7/n6）
2、双头螺栓联接——螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另 一端配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺 栓从被联接件中拧出。
适于较轻材料和金属薄板
5）自攻螺钉——由螺钉攻出螺纹
6）螺母 六角螺母：标准，扁，厚
圆螺母（与带翅垫圈）+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。
螺母 粗制
精制
粗制平垫 精制 A 型7）垫圈 普通垫圈 斜垫
B 型——带倒角
防松垫圈（弹簧垫圈）——起防松作用
准备好教案，学生点名，安定学生学习情绪
螺纹联接的类型及螺纹联接件
一、螺纹联接主要类型 口述：四种基本类型，两个变种（地脚与吊环）。根据设计应用情况，今后工作需要，
抽讲两点最重要的内容，其余以自学为主。 注意：结构特点、作用与应用场合 1、螺栓联接 普通螺栓联接——被联接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与