最新螺纹连接受力分析教学提纲
(完整版)螺纹连接教案
教学设计方案学科机械基础与识图1教师黄思远课程内容《螺纹连接》课程学时 2 一、教学目标知识与技能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。
3、了解普通螺纹标记的含义。
二、学习内容分析1、学习的重点熟练区分常见螺纹的种类及其应用并掌握普通螺纹主要参数。
2、学习的难点识读普通螺纹的含义。
三、教学过程设计Time 教师活动学生活动资源/工具活动成果3min检查学生考勤、学习工具准备学习用具3min 展示一组不同封口的饮料瓶图片。
设问：塑料瓶饮料打开以后还可以拧回去且不会漏出来，但易拉罐和玻璃瓶盖别撬开以后就不能再回去了，为什么？观察图片，对比思考瓶口的不同。
（可能得出的答案：饮料瓶盖是螺旋拧进去，所以拧的可以重复使用。
而玻璃瓶盖是压紧式的，所以被撬开后就不能再压紧了。
）图片唤起螺纹印象，并引入对螺纹能起密封作用认识。
5min 设问1：那么大家是否能举例说出自己看到有螺纹使用的物品呢？（教师可提示在课室内的教学用具中寻找）设问2：用在座位凳子上的螺钉跟使用在电视机架上的螺栓有什么不同？能不能互相替换使用呢？如果不能又是为什么？总结：大小、长度、形状都是螺纹的要素，所以不同要素的螺纹使用是不同的。
1、观察螺栓、螺母、螺钉在周围的座椅、头顶的风扇底座、教室前面的电视机架、投影机底座以及PVC排水管道检查口和管卡的使用。
2、思考，可能答案：大小，长度和形状都不一样。
不能替换使用。
螺栓与螺母的大小不一样。
实物进一步扩展对螺纹应用的认识。
1/ 37min 带领学生制作螺纹形成原理。
教师示范将将一张斜边涂黑、锐角为30°的直角三角形绕到铅笔上，其斜边在铅笔表面就形成了一条螺旋线。
教师要求学生互相比较各自制作的螺纹，并找出区分的方法。
观察示范、并参与动手实验。
要求：两个位坐的学生，其中左边位的学生在绕纸时方向为向左，形成左旋螺纹；右边为则反正形成右旋螺纹。
观察、思考，形成判别方法：螺纹线向右倾斜的为右旋，螺纹线向左倾斜的为左旋螺纹。
汽车机械常识(螺纹连接教案)
第六章螺纹联接和螺旋传动教学目的1.了解螺纹的类型、参数、常用螺纹联接件的应用；2.了解螺旋副的受力分析、效率及自锁条件；3.掌握螺纹联接的类型、预紧及防松方法；4.掌握螺旋联传动的类型和应用。
教学重点：1.了解螺纹的类型、参数、常用螺纹联接件；2.掌握螺纹联接的类型、预紧及防松方法；3.螺旋传动的类型和应用。
教学难点：1.螺旋副的受力分析；2.螺旋传动的类型。
教学内容：6.1 运动副的摩擦6.2 螺纹联接的基本知识6.2.1 常用螺纹的类型常用螺纹的类型主要有普通螺纹、管螺纹、圆锥螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等, 前三种主要用于联接, 后三种主要用于传动。
起联接作用的螺纹称为联接螺纹, 起传动作用的螺纹称为传动螺纹。
标准螺纹的基本尺寸可查阅有关标准。
6.2.2螺纹的主要参数以图6-1所示圆柱普通螺纹为例（1）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）小径d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径（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，近似等于螺纹的平均直径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（5）导程（S）——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的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：L=nP（7）螺旋升角ψ——在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——螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。
对称牙型6.2.3螺纹联接的分类及应用如图6-2所示，螺纹按其牙型角可分为三角螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。
三角螺纹主要用于联接；矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。
用于联接的三角螺纹又有普通螺纹，英制螺纹以及用于管路系统联接的圆柱螺纹，即管螺纹。
螺纹连接受力分析
螺纹连接受力分析公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]螺纹连接受力分析一、 螺纹强度校核把螺母的一圈螺纹沿大径展开，螺杆的一圈螺纹沿小径展开，视为悬臂梁，如图。
相关参数：轴向力F ，旋合螺纹圈数z （因为旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z 不宜大于10）；螺纹牙底宽度b ，螺纹工作高度h ，每圈螺纹牙的平均受力为F z ，作用在中径上。
螺母——内螺纹，大径、中径、小径分别为D 、2D 、1D 。
螺杆——外螺纹，大径、中径、小径分别为d 、2d 、1d 。
1. 挤压强度螺母一圈挤压面面积为2D h π，螺杆一圈挤压面积为2d h π。
螺母挤压强度2[]p p F F z A D h πσ==≤σ 螺杆挤压强度2[]p p F F z A d hσσπ==≤ p σ为挤压应力， []p σ 为许用挤压应力。
2. 剪切强度螺母剪切面面积为Db π，螺杆剪切面面积1d b π。
螺母，剪切强度[]F F z A Dbττπ==≤螺母的一圈沿大径展开螺杆的一圈沿小径展开螺杆，剪切强度1[]F F z A d bττπ==≤ []0.6[]τσ=，[]snσσ=为材料许用拉应力，s σ为材料屈服应力。
安全系数，一般取3～5。
3. 弯曲强度危险截面螺纹牙根部，A-A 。
螺母，弯曲强度23[]b b M Fh W Db zσσπ==≤ 螺杆，弯曲强度213[]b b M Fh W d b zσσπ==≤ 其中，L ：弯曲力臂，螺母22D D L -=，螺杆22d d L -= M ：弯矩，螺母22D D F M F L z -=⋅=⋅，螺杆22d d F M F L z -=⋅=⋅ W ：抗弯模量，螺母26Db W π=，螺杆216d b W π=[]b σ：螺纹牙的许用弯曲应力，对钢材，[]1~1.2[]b σσ=4. 自锁性能自锁条件v ψψ≤， 其中，螺旋升角22arctanarctan S np d d ψππ==，螺距、导程、线数之间关系：S =np ；当量摩擦角arctan arctancos v v ff ψβ==， 当量摩擦系数cos v f f β=f 为螺旋副的滑动摩擦系数，无量纲，定期润滑条件下，可取～；β为牙侧角，为牙型角α的一半，2βα=5. 螺杆强度1、 实心螺杆[]21F F =A d 4σσπ=≤ 2、 空心按实际情况计算 3、 普通螺纹[]22c 1F F F =A H d d -446σσππ==≤⎛⎫⎪⎝⎭c d ：普通螺纹螺栓拉断截面，是一个经验值，其经验计算公式为c 1Hd d 6=-其中，[]σ为材料的许用拉应力，[]snσσ=，s σ为屈服应力，为安全系数，一般取3～5。
2024螺纹说课稿范文
2024螺纹说课稿范文尊敬的评委和各位专家：大家好！今天我将为大家介绍《2024螺纹》这个教材内容的说课稿。
一、说教材《2024螺纹》是高中物理课程中的一篇重要内容，它位于第四章《力和压强》的第二节。
本课的主要内容是介绍螺纹的概念、性质以及应用，并学习如何计算螺纹的力和压强。
掌握螺纹的知识对于理解机械原理以及工程应用具有重要意义。
二、教学目标根据新课程标准的要求和学生的实际情况，本节课的教学目标如下：1. 理解螺纹的定义和性质，学会判断螺纹的种类和尺寸；2. 掌握计算螺纹力和压强的基本方法；3. 培养学生分析和解决问题的能力，以及将理论知识应用于实际问题的能力。
三、教学重难点教学重点：1. 掌握螺纹的概念、种类和性质；2. 学会计算螺纹的力和压强。
教学难点：1. 理解螺纹的力和压强计算方法的原理；2. 能够运用所学知识解决实际问题。
四、教法学法本节课采用多种教法和学法相结合的方式，主要包括讲授法、示范法、探究法和合作学习法。
通过教师的讲解和示范，以及学生的自主探究和合作交流，激发学生的学习兴趣并提高他们的学习效果。
五、教学准备本节课的教学准备工作主要包括准备教学素材和多媒体辅助教学设备。
我准备了螺纹样品、测量工具、习题及答案等教学素材，并搭配使用多媒体投影仪来展示相关图片和视频，以直观生动地呈现教学内容。
六、教学过程本节课的教学过程分为导入、讲解、实践和总结四个环节。
具体的教学步骤如下：1. 导入：通过展示一个螺旋形的物体，向学生提出问题：你们知道这是什么吗？它的作用是什么？引发学生的思考和好奇心。
2. 讲解：讲解螺纹的定义和性质，介绍常见的螺纹种类和尺寸的判断方法。
同时，通过示范和实验，向学生展示不同螺纹的应用场景。
3. 实践：让学生分组，每组给出一个实际问题，让他们运用所学的螺纹力和压强的计算方法解决问题。
鼓励学生合作讨论，相互检查和纠正。
4. 总结：引导学生回顾和总结本节课的重点知识，强调螺纹力和压强的计算方法的应用。
机械设计基础第第10章螺纹连接
特点：结构简单、连接可靠、装拆方便，且多
数螺纹连接件已标准化，生产率高，因而应用广泛。
聊城大学汽车学院 汽车工程系
10.2.1 螺纹
一.螺纹的主要参数 螺旋线---螺纹---螺纹
d2
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(1) 大径d
(2) 小径 d1 (3) 中径d2 (4) 螺距P
d d d1 2
P/2 P/2
按螺旋的作用分
按母体形状分
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螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹
螺纹副
按螺旋的作用分
按母体形状分
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a. 利用附加摩擦力防松
弹簧垫圈
对顶螺母
尼龙圈锁紧螺母
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b. 机械防松
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
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c. 破坏螺旋副防松 用冲头冲2~3点 1~1.5P
涂粘合剂
冲点防松法
粘合法防松
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紧定螺钉
5)其它特殊结构的螺纹连接
起吊螺钉
T 型螺栓
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二.标准螺纹连接件 螺 纹 连 接 件 螺栓
L L0
螺栓的结构形式
d
六角头 L L0 d 小六角头
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螺 纹 连 接 件
螺栓 双头螺柱
L L1 L0 d L1 -----座端长度 L0 -----螺母端长度
螺纹连接受力分析
螺纹连接受力分析螺纹连接受力分析一、 螺纹强度校核把螺母的一圈螺纹沿大径展开，螺杆的一圈螺纹沿小径展开，视为悬臂梁，如图。
相关参数：轴向力F ，旋合螺纹圈数z （因为旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z 不宜大于10）； 螺纹牙底宽度b ，螺纹工作高度h ，每圈螺纹牙的平均受力为F z ，作用在中径上。
螺母——内螺纹，大径、中径、小径分别为D 、2D 、1D 。
螺杆——外螺纹，大径、中径、小径分别为d 、2d 、1d 。
1. 挤压强度螺母一圈挤压面面积为2D h π，螺杆一圈挤压面积为2d h π。
螺母挤压强度2[]pp F F z A D hπσ==≤σ F/zAπDπD2πD1Ab螺母的一圈沿大径展开F/zAπd1πd2πdAb螺杆的一圈沿小径展开[]b σ：螺纹牙的许用弯曲应力，对钢材，[]1~1.2[]b σσ=2. 自锁性能自锁条件vψψ≤，其中，螺旋升角22arctan arctanSnp d d ψππ==，螺距、导程、线数之间关系：S =np ； 当量摩擦角arctan arctancos vv ff ψβ==， 当量摩擦系数cos v f f β=f为螺旋副的滑动摩擦系数，无量纲，定期润滑条件下，可取0.13～0.17；β为牙侧角，为牙型角α的一半，2βα=3. 螺杆强度1、 实心螺杆[]21FF =A d4σσπ=≤2、 空心 按实际情况计算3、 普通螺纹[]22c 1F F F =A H d d -446σσππ==≤⎛⎫⎪⎝⎭cd ：普通螺纹螺栓拉断截面，是一个经验值，其经验计算公式为c1H dd 6=-其中，[]σ为材料的许用拉应力，[]sn σσ=，sσ为屈服应力，为安全系数，一般取3～5。
二、 螺栓连接强度4. 预紧力计算：一般，螺栓预紧应力可达到材料屈服应力的50%~70%。
T ：预紧力矩，0T K F d =⋅⋅，K 为拧紧力系数，d为螺纹公称直径， 0F ：预紧力，00sFA σ=⋅σ：预紧应力，00.5~0.7sσσ=，sσ为材料屈服应力s A ：螺纹部分危险剖面的面积，24ss Ad π=⋅sd ：螺纹部分危险剖面的计算直径，()23s d d d =+，316dd H =-，5. 松螺栓连接松螺栓连接，工作载荷F ，螺栓危险截面强度[]21FF=A d4σσπ=≤6. 紧螺栓连接紧螺栓连接，无工作载荷时。
螺纹连接受力分析
在Fa的作用下，法向反力比矩形螺纹大为：
Fn
Fa
cos
这时螺纹的摩擦阻力为：
Ff
f Fn Fa
cos
f
f
cos
Fa
f 'Fa
这时把法向力的增加看成摩擦系数的增加。
f ' f tg ' cos
f '称为当量摩擦系数
ρ'称为当量摩擦角
为牙型斜角
用f '取代f，用ρ'取代ρ，就可像矩形螺纹那样对
在同样的载荷Fa，同样的牵引速度V，走过同样 的距离S情况下：
没有摩擦时，需要的输入功 =FS= Fa S tg (ψ) 理论上 考虑摩擦时，需要的输入功
ddd dd2d2 2 dd1d1 1
PPP LL=L=n=nPn(PP(n(n=n=2=)2)2) LLL
ddddd2d22dd1d1 1
hhh
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。 5）导程（S）— 同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面 的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
PPP LL=L=n=nPn(P(Pn(n=n=2=)2)2) LLL
dddd2dd2 2 dd1d1 1
ddddd2d22dd1d1 1
hhh
7）螺旋升角ψ—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。 tgψ =nP/πd2 8）牙型角α—轴向截平面内螺纹牙型相邻两侧边的夹
第二部分 联 接
概述 1 螺纹参数 2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 3 机械制造常用螺纹 4 螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件 5 螺纹联接的预紧和防松
螺纹连接受力分析
PPP LL=L=n=nPn(P(Pn(n=n=2=)2)2) LLL
dddd2dd2 2 dd1d1 1
hhh
ddddd2d22dd1d1 1
2 螺旋副的受力分析、 效率和自锁
一、矩形螺纹 二、非矩形螺纹 三、螺旋副效率
一、矩形螺纹（=0)
1、螺纹受力分析
R Fa
Ff F
摩擦角ρ：
Fn
Fr ρ
4、母体形状： 5、按作用： 6、按位置：
圆柱螺纹、圆锥螺纹； 联接螺纹、传动螺纹； 内螺纹、外螺纹；
旋向判断方法：
1、将螺纹轴线竖
直放置，螺旋线自
左向右逐渐升高的
是右旋螺纹。反之
也成立。
左 旋
2、从端部沿轴线
右 旋
看去，当螺纹顺时
针方向旋转为旋进
时，此螺纹为右旋
螺纹。
单线螺纹双线螺纹源自三、螺纹的主要几何参数：dddd2dd2 2 dd1d1 1
ddddd2d22dd1d1 1
hhh
7）螺旋升角ψ—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。 tgψ =nP/πd2 8）牙型角α—轴向截平面内螺纹牙型相邻两侧边的夹
角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间夹角称为牙侧角（牙
型斜角）β。
对称牙侧角β＝ α/2
Fr
v
f Fn F
Fa Fr ψ -ρ
Fa F
2、螺纹自锁：
F= Fa tg (ψ -) 分析：
（1）ψ ->0， ψ> ， F >0
说明滑块在重力作用下下滑，必须给以止动力， 防止加速下滑。
（2）ψ - <0， ψ <， F <0
说明滑块不能在重力作用下下滑。这一现象称 为自锁现象。螺旋千斤顶就是利用这一原理工作的。
螺纹连接受力分析102页文档
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
膝
之
易
安
。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
螺纹连接受力分析
螺纹连接受力分析一、螺纹强度校核把螺母得一圈螺纹沿大径展开，螺杆得一圈螺纹沿小径展开，视为悬臂梁，如图。
相关参数：轴向力,旋合螺纹圈数（因为旋合得各圈螺纹牙受力不均,因而不宜大于10）；螺纹牙底宽度,螺纹工作高度,每圈螺纹牙得平均受力为,作用在中径上。
螺母—-内螺纹，大径、中径、小径分别为、、。
螺杆--外螺纹，大径、中径、小径分别为、、。
1.挤压强度螺母一圈挤压面面积为,螺杆一圈挤压面积为。
螺母挤压强度螺杆挤压强度为挤压应力，为许用挤压应力。
2.剪切强度螺母剪切面面积为,螺杆剪切面面积。
螺母，剪切强度螺杆，剪切强度，为材料许用拉应力,为材料屈服应力。
安全系数,一般取３~５.3.弯曲强度危险截面螺纹牙根部，A-A。
螺母,弯曲强度螺杆，弯曲强度其中，：弯曲力臂，螺母，螺杆：弯矩，螺母,螺杆:抗弯模量，螺母,螺杆：螺纹牙得许用弯曲应力，对钢材，4.自锁性能自锁条件，其中，螺旋升角，螺距、导程、线数之间关系：;当量摩擦角,当量摩擦系数为螺旋副得滑动摩擦系数，无量纲,定期润滑条件下,可取0、13~0、17；为牙侧角，为牙型角得一半,5.螺杆强度1、实心螺杆2、空心按实际情况计算3、普通螺纹：普通螺纹螺栓拉断截面,就是一个经验值,其经验计算公式为其中,为材料得许用拉应力，，为屈服应力,为安全系数，一般取3～5。
二、螺栓连接强度6.预紧力计算：一般,螺栓预紧应力可达到材料屈服应力得50％~７０％.：预紧力矩，，为拧紧力系数，为螺纹公称直径，:预紧力，:预紧应力,,为材料屈服应力：螺纹部分危险剖面得面积，:螺纹部分危险剖面得计算直径，,，7.松螺栓连接松螺栓连接,工作载荷，螺栓危险截面强度8.紧螺栓连接紧螺栓连接，无工作载荷时.螺栓危险截面拉伸应力，危险截面扭转切应力根据第四强度理论,螺栓预紧状态下,螺栓危险截面计算应力紧螺栓连接，有轴向工作载荷。
螺栓受力4个量，预紧力，工作载荷，残余预紧力，受载时螺栓总拉力。
螺纹联接受力分析精品资料32页PPT
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45、法律的制定是为了保证每一个人 自发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
螺纹联接受力分析精品资料
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
螺纹连接与螺旋传动教案
螺纹连接与螺旋传动教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解螺纹的种类、特点及应用；（2）掌握螺纹连接的基本原理和方法；（3）掌握螺旋传动的工作原理及特点；（4）学会计算螺纹连接的预紧力。
2. 过程与方法：（1）通过观察实物和图片，认识不同种类的螺纹；（2）通过实验和演示，了解螺纹连接的原理；（3）通过计算和实际操作，掌握螺旋传动的设计方法。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生的观察能力和实践能力；（2）培养学生对机械设计和制造的兴趣；（3）培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。
二、教学内容1. 螺纹的种类及特点（1）公制螺纹、英制螺纹和metric 螺纹（2）三角形螺纹、矩形螺纹和圆弧形螺纹（3）外螺纹和内螺纹2. 螺纹连接的基本原理（1）螺纹的互换性（2）螺纹连接的预紧力（3）螺纹连接的防松措施3. 螺旋传动的工作原理及特点（1）螺旋传动的工作原理（2）螺旋传动的特点（3）螺旋传动的应用范围三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）螺纹的种类及特点；（2）螺纹连接的基本原理和方法；（3）螺旋传动的工作原理及特点。
2. 教学难点：（1）螺纹连接的预紧力计算；（2）螺旋传动的设计方法。
四、教学方法1. 实物观察：让学生通过观察实物和图片，了解不同种类的螺纹；2. 实验演示：通过实验和演示，让学生了解螺纹连接的原理；3. 计算练习：让学生通过计算和实际操作，掌握螺旋传动的设计方法；4. 小组讨论：让学生分组讨论，培养团队协作精神。
五、教学安排1. 课时：45分钟2. 教学准备：实物、图片、实验设备、计算工具（1）导入：介绍螺纹连接与螺旋传动在工程中的应用；（2）新课：讲解螺纹的种类及特点，螺纹连接的基本原理和方法，螺旋传动的工作原理及特点；（3）实践操作：进行螺纹连接实验，观察螺旋传动现象；（4）课堂练习：让学生计算螺纹连接的预紧力，设计螺旋传动；（5）总结：回顾本节课所学内容，强调重点和难点；（6）作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
螺纹联接讨论重点内容受力分析强度计算难点受翻转力矩
第6章 螺纹联接讨论重点内容：受力分析、强度计算 。
难点：受翻转力矩的螺栓组联接。
附加内容：螺纹的分类和参数 1．螺纹的分类2. 螺纹参数（1） 螺纹大径d （2）螺纹小径d 1 （3）螺纹中径d 2 （4）螺距p （5）线数n （6）导程S（7）螺纹升角ψ （8）牙型角α6.1 螺纹联接的主要类型、材料和精度 6.1.1螺纹联接的主要类型松联接根据装配时是否拧紧分 图6.1 紧联接螺栓联接 螺钉联接 按紧固件不同分 双头螺柱联接 紧定螺钉联接受拉螺栓联接 按螺栓受力状况分受剪螺栓联接6.1.2螺纹紧固件的性能等级和材料 性能等级：十个等级B σ=点前数字 ×100 ； S σ=10×点前数字×点后数字。
材料：按性能等级来选。
例如：螺栓的精度等级6.8级 6.2 螺纹联接的拧紧与防松⎩⎨⎧外螺纹内螺纹⎩⎨⎧左旋螺纹右旋螺纹⎩⎨⎧多线螺纹单线螺纹⎪⎩⎪⎨⎧锯齿形螺纹梯形螺纹三角螺纹⎩⎨⎧传动螺纹联接螺纹⎩⎨⎧圆锥螺纹圆柱螺纹6.2.1螺纹联接的拧紧拧紧的目的:拧紧力矩: 21T T T += 431T T T += T 1螺纹力矩: ()V t dF d F T ρψ+⋅=⋅=tan 222'21 T 2螺母支承面摩擦力矩：r F T ⋅='2μ 22133131d D d D r --⋅= 将6410~M M 的相关参数（2d ，ψ ，1D ，0d ） 代入且取15.0arctan =V ρ得：d F d F k T T T t ''212.0≈=+=标准扳手的长度 L=15dd F Fd FL T '2.015===∴（图 6.2……） F F 75'=要求拧紧的螺栓联接应严格控制其拧紧力矩，且不宜用小于1612~M M 的螺栓。
测力矩扳手或定力矩扳手 控制拧紧力矩的方法：用液压拉力或加热使螺栓伸长到所需的变形量 6.2.2 螺纹联接的防松为何要防松？自锁条件：ψ<V ρ普通螺纹：’‘23~421=ψ； 5.10~5.6=V ρ 静载下满足自锁条件， 但在冲击、振动、变载或温度变化较大的时候，装配时必须考虑防松。
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螺纹连接受力分析
一、 螺纹强度校核
把螺母的一圈螺纹沿大径展开，螺杆的一圈螺纹沿小径展开，视为悬臂梁，如图。
相关参数：
轴向力F ，旋合螺纹圈数z （因为旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z 不宜大于10）； 螺纹牙底宽度b ，螺纹工作高度h ，每圈螺纹牙的平均受力为F z ，作用在中径上。
螺母——内螺纹，大径、中径、小径分别为D 、2D 、1D 。
螺杆——外螺纹，大径、中径、小径分别为d 、2d 、1d 。
螺母的一圈沿大径展开
螺杆的一圈沿小径展开
1. 挤压强度
螺母一圈挤压面面积为2D h π，螺杆一圈挤压面积为2d h π。
螺母挤压强度2[]p p F F z A D h πσ=
=≤σ 螺杆挤压强度2[]p p F F z A d h
σσπ=
=≤ p σ为挤压应力， []p σ 为许用挤压应力。
2. 剪切强度
螺母剪切面面积为Db π，螺杆剪切面面积1d b π。
螺母，剪切强度[]F F z A Db
ττπ=
=≤
螺杆，剪切强度1[]F F z A d b
ττπ=
=≤ []0.6[]τσ=，[]s
n
σσ=
为材料许用拉应力，s σ为材料屈服应力。
安全系数，一般取3～5。
3. 弯曲强度
危险截面螺纹牙根部，A-A 。
螺母，弯曲强度23[]b b M Fh W Db z
σσπ=
=≤ 螺杆，弯曲强度213[]b b M Fh W d b z
σσπ=
=≤ 其中，L ：弯曲力臂，螺母22D D L -=
，螺杆2
2
d d L -= M ：弯矩，螺母22D D F M F L z -=⋅=
⋅，螺杆2
2
d d F M F L z -=⋅=⋅ W ：抗弯模量，螺母2
6
Db W π=
，螺杆2
16
d b W π=
[]b σ：螺纹牙的许用弯曲应力，对钢材，[]1~1.2[]b σσ=
4. 自锁性能
自锁条件v ψψ≤， 其中，螺旋升角22
arctan
arctan S np d d ψππ==，螺距、导程、线数之间关系：S =np ； 当量摩擦角arctan arctan
cos v v f
f ψβ
==， 当量摩擦系数cos v f f β=
f 为螺旋副的滑动摩擦系数，无量纲，定期润滑条件下，可取0.13～0.17；
β为牙侧角，为牙型角α的一半，2βα=
5. 螺杆强度
1、 实心
螺杆[]21F F =A d 4
σσπ=≤ 2、 空心
按实际情况计算 3、 普通螺纹
[]22c 1F F F =
A H d d -446σσππ==≤⎛⎫
⎪⎝⎭
c d ：普通螺纹螺栓拉断截面，是一个经验值，其经验计算公式为c 1H
d d 6
=-
其中，[]σ为材料的许用拉应力，[]s
n
σσ=
，s σ为屈服应力，为安全系数，一般取3～5。
二、 螺栓连接强度
6. 预紧力计算：
一般，螺栓预紧应力可达到材料屈服应力的50%~70%。
T ：预紧力矩，0T K F d =⋅⋅，K 为拧紧力系数， d 为螺纹公称直径，
0F ：预紧力，00s F A σ=⋅
0σ：预紧应力，00.5~0.7s σσ=，s σ为材料屈服应力
s A ：螺纹部分危险剖面的面积，2s s A d π=⋅
s d ：螺纹部分危险剖面的计算直径，()23s d d d =+，316d d H =-，
7. 松螺栓连接
松螺栓连接，工作载荷F ，螺栓危险截面强度[]21F F
=
A d 4
σσπ=≤ 8. 紧螺栓连接
紧螺栓连接，无工作载荷时。
螺栓危险截面拉伸应力0
21F =
d 4
σπ，危险截面扭转切应力
()020232
111tan 2tan tan 20.5161tan tan 4
V V V F d F d d d d ψψψψτσπψψπ+⋅+==⋅⋅≈-⋅ 根据第四强度理论，螺栓预紧状态下，螺栓危险截面计算应力
2
11.31.3[]4
ca F d σσσπ==≈=
≤ 紧螺栓连接，有轴向工作载荷。
螺栓受力4个量，预紧力0F ，工作载荷F ，残余预紧力1F ，受载时螺栓总拉力2F 。
螺栓和被连接件的受力与变形关系，如图。
F
O b
（1） 受载前，螺栓仅受预紧力0F 即为螺栓拉力，被连接件压力为0F 。
仅受预紧力时，螺栓伸长量为b λ，被连接件压缩量为m λ。
其中，螺栓刚度0
tan b b b
F C θλ=
=，被连接件刚度0
tan m m m
F C θλ=
=。
（2） 受载后，被连接件压力为1F ，螺栓总拉力210F F F F F =+=+∆。
螺栓继续伸长λ∆ ，总伸长量为b λλ+∆。
被连接件因螺栓伸长而放松，压缩量减小λ∆，总压缩量为m λλ-∆。
工作载荷F 继续增大，被连接件的压缩变形完全消失时0m λ=，被连接件压力10F =，螺栓总拉力达到max F ，为保证连接的紧密性，防止被连接件
间产生缝隙，故要求10F >。
（3） 预紧系数001f F K F F =
-，螺栓的相对刚度b
K b m
C C C C =+。
由几何关系求得，
螺栓拉力增量K F C F ∆=⋅，
螺栓预紧力()()0111K F F F F F C F =+-∆=+- 螺栓总拉力200K F F F F C F =+∆=+⋅
（4） 设计步骤：根据连接的受载情况，求螺栓工作拉力F ；根据连接的工作要
求，选取1F 值；计算螺栓的总拉力21F F F =+；螺栓强度计算及校核。
三、 普通螺纹相关参数
D
螺距P ，内螺纹大径D ，外螺纹大径d 理论高度0.86602
H P P =
= 牙底宽度3
0.754
b P P =
= 工作高度150.541328D D h H P P -=
=== 内螺纹小径12 1.0825D D h D P D P =-==-
内螺纹大径230.32485D D h D P D P =-
==- 四、。