机械设计螺纹连接与螺旋传动
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易于制造，剖分螺母可消除间隙，在螺旋传动中有广泛应用。
4、 锯齿形螺纹 (代号：S JB 923-66)
特点：工作边=3，非工作边=30，便于加工。它综合了
矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点,能承受较大的 载荷,但只能用于单向传动。
5 、圆柱管螺纹
特点：用于管件连接的三角螺纹，=55，螺纹面间没有间隙，
—螺纹密封
用于传动
用于 连接
常用螺纹的特点及应用 1 、普通螺纹(代号：M GB 192-81)
特点：螺纹的牙型角=2=60。因牙型角大，所以当
量摩擦系数大，自锁性能好，主要用于连接。
细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较
同一公称直径可以有多种螺距。其中螺距最大的称 为粗牙螺纹，其余的均称为细牙螺纹。
粗牙：常用
螺纹连接件分三个精度等级：A、B、C（高—底），C级 最常用。精度等级要配套使用。
§5-3 螺纹连接的预紧
在装配时，螺纹连接都必须预紧。对于重要的螺纹连接，还应 控制其预紧力的大小。
1.预紧力： 使连接在承受工作载荷之前预先受到力的作用， 这个力称为预紧力。
2.预紧的目的：
1）增加连接的可靠性； 2）增加连接的刚性； 3）防松； 4）受横向载荷作用时，增大
4）螺距P：相邻两牙在中径线上
对应点间的轴向距离。
5）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
ψ
距离。S=nP 6）牙形角：螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。
7）牙形斜角：牙型侧边与垂直螺纹轴线的平面间的夹角。对于对称牙型
=/2。 8）螺纹升角ψ：中径圆柱上，螺旋线切线与垂直螺纹轴线的平面间的夹角。
2.防松的原因：
1）在冲击、振动、变载荷作用下，螺旋副间的摩擦阻力极不稳定， 在某一瞬间会急剧减少以致消失，失去自锁能力，连接就可能松脱；
密封性好，适用于压强在1.6MPa以下的连接。
6、 圆锥螺纹
用螺纹密封的管螺纹
特点：螺纹均布在锥度为1:16的管上,=55或60，螺纹面间没
有间隙，不用填料，靠牙变形，密封性好，适用于高温、高压的 连接。
7、 其它螺纹 主要用于金属Fra Baidu bibliotek板的连接
三、 螺纹的基本参数
1）大径d：（公称直径） 2）小径d1：（强度计算用） 3）中径d2：（分析效率时用）
碳素钢：F0（0.6 0.7）SA1
0
合金钢：F0（0.5 0.6）SA1
对M12以下的螺栓，应注意控制预
紧力，以防过载拉断。
4.控制预紧力的方法： 1）控制拧紧力矩； a.测力矩板手；
b.定力矩板手；
定力矩扳手
测力矩扳手
2）测量螺栓的伸长量； 3）螺母转角法。
§5-4 螺纹连接的防松
1.防松的根本原理：防止螺旋副的相对转动。
D3 d 3
T fF 0 0
2 3 c 0 D2 d 2
0
0
式中: fc为螺母与被连接件支撑面间的摩擦系数，无润滑时fc=0.15
拧紧力矩:
T
F0 d 2 2
tg
v
1 3
fc F0
D03 D02
d
3 0
d
2 0
拧紧力矩:
T
F0 d 2 2
tg
v
1 3
fc F0
D03 D02
d
3 0
d
2 0
5-1 螺 纹
一. 螺纹的形成
用于连接
单
线
用于传动
螺
纹
d2
多 线 螺 纹
d2
S
二. 螺纹的分类
1、按牙形分：
三角形： 剃 形： 锯齿形：
矩 形：
2、按螺旋的线数分：单线、多 线（一般不超过4线），线 数越多，导程越大。单线用 于连接，多线用于传动。
3、按旋向分：右旋、左旋。一般用右旋。
4、内、外螺纹之分：二者旋合组成螺旋副（螺纹副）
普
铰
通
制
螺
孔
栓
螺
连
栓
接
连
接
2. 双头螺柱连接 特点及应用：
被连接件之一需加工螺纹孔。用于被 连接件之一比较厚，需经常拆装的情况。
3. 螺钉连接 特点及应用：
被连接件之一需加工螺纹孔，省去 了螺母，结构简单。用于被连接件之一 比较厚，不宜经常拆装的场合。
4. 紧定螺钉连接
用于固定两零件 的相对位置，并传递 不大的力或力矩。
细牙：
细牙螺纹因螺距小，升角小，因此自锁性好、强度高，但 不耐磨、易滑扣。细牙螺纹用于薄壁零件以及受振动载荷的连 接、微调机构中。
2 、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。
3 、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，
tgψ=nP/d2 9）接触高度h：内外螺纹旋合后接触面的径向高度。
§5-2 螺纹连接的类型及螺纹标准件
一、螺纹连接的基本类型
螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接、紧定螺钉连接。
1. 螺栓连接 1）被连接件的孔不用加工螺纹，装拆方便，用于经常
拆装的场合。
2）只适用于被连接件都较薄的情况。
（
（
1 ）
2 ）
其它特殊结构的螺纹连接（三个变种）
地脚螺栓
吊环螺栓
T形槽螺栓
二、螺纹紧固件 1.螺栓
螺栓的形状较多， 用途也很广泛。如右 图所示为各种不同形 式的螺栓。螺栓连接 也可以用于螺钉连接 中。
2.双头螺柱
3.螺钉、紧定螺钉
螺钉的头部和端 部有多种形式，以适 应不同场合的需要。
4.螺母
5.垫圈
普通用的螺纹紧固件，按制造精度分粗制、精制两类。 前者多用于建筑、木结构及其它次要场合，精制的广泛用于 机器设备中。
对于M10 ~M64的普通螺纹，d2 0.9d, d0 1.1d, D0 1.5d
142 ~ 32,v arctg1.155 f ，fc=0.15
（f 为螺旋副的间的摩擦系数,无润滑时 f=0.1~0.2）
T 0.2F0 d N·mm 0
为使连接有足够的预紧力又不使螺栓拧 断，预紧力可按屈服极限取：
摩擦力，防止相对滑动； 5）增大疲劳强度。
预紧力不能太大，太大易过载拉断，因此，预紧力要 保证且又不使其过载。
3.拧紧力矩 T=T1+T2
1）螺旋副间的摩擦力矩T1：
设F0为螺栓所受的预紧力,则:
F F0tg( v )
0
T1
F
d2 2
F0
d2 2
tg (
v )
2）螺母与支撑面间的摩擦力矩
0
1
5、按母体的形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹 6、按采取标准制度的不同：公制、英制
注：除了矩形螺纹外，其它螺纹都已标 准化了，设计时应按国家标准设计。
机械制造常用螺纹：
三角螺纹
常用螺纹 （ 按牙形分）
矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 圆螺纹
粗牙螺纹 普通螺纹
细牙螺纹 普通细牙
—非螺纹密封
管螺纹 圆锥管螺纹
4、 锯齿形螺纹 (代号：S JB 923-66)
特点：工作边=3，非工作边=30，便于加工。它综合了
矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点,能承受较大的 载荷,但只能用于单向传动。
5 、圆柱管螺纹
特点：用于管件连接的三角螺纹，=55，螺纹面间没有间隙，
—螺纹密封
用于传动
用于 连接
常用螺纹的特点及应用 1 、普通螺纹(代号：M GB 192-81)
特点：螺纹的牙型角=2=60。因牙型角大，所以当
量摩擦系数大，自锁性能好，主要用于连接。
细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较
同一公称直径可以有多种螺距。其中螺距最大的称 为粗牙螺纹，其余的均称为细牙螺纹。
粗牙：常用
螺纹连接件分三个精度等级：A、B、C（高—底），C级 最常用。精度等级要配套使用。
§5-3 螺纹连接的预紧
在装配时，螺纹连接都必须预紧。对于重要的螺纹连接，还应 控制其预紧力的大小。
1.预紧力： 使连接在承受工作载荷之前预先受到力的作用， 这个力称为预紧力。
2.预紧的目的：
1）增加连接的可靠性； 2）增加连接的刚性； 3）防松； 4）受横向载荷作用时，增大
4）螺距P：相邻两牙在中径线上
对应点间的轴向距离。
5）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
ψ
距离。S=nP 6）牙形角：螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。
7）牙形斜角：牙型侧边与垂直螺纹轴线的平面间的夹角。对于对称牙型
=/2。 8）螺纹升角ψ：中径圆柱上，螺旋线切线与垂直螺纹轴线的平面间的夹角。
2.防松的原因：
1）在冲击、振动、变载荷作用下，螺旋副间的摩擦阻力极不稳定， 在某一瞬间会急剧减少以致消失，失去自锁能力，连接就可能松脱；
密封性好，适用于压强在1.6MPa以下的连接。
6、 圆锥螺纹
用螺纹密封的管螺纹
特点：螺纹均布在锥度为1:16的管上,=55或60，螺纹面间没
有间隙，不用填料，靠牙变形，密封性好，适用于高温、高压的 连接。
7、 其它螺纹 主要用于金属Fra Baidu bibliotek板的连接
三、 螺纹的基本参数
1）大径d：（公称直径） 2）小径d1：（强度计算用） 3）中径d2：（分析效率时用）
碳素钢：F0（0.6 0.7）SA1
0
合金钢：F0（0.5 0.6）SA1
对M12以下的螺栓，应注意控制预
紧力，以防过载拉断。
4.控制预紧力的方法： 1）控制拧紧力矩； a.测力矩板手；
b.定力矩板手；
定力矩扳手
测力矩扳手
2）测量螺栓的伸长量； 3）螺母转角法。
§5-4 螺纹连接的防松
1.防松的根本原理：防止螺旋副的相对转动。
D3 d 3
T fF 0 0
2 3 c 0 D2 d 2
0
0
式中: fc为螺母与被连接件支撑面间的摩擦系数，无润滑时fc=0.15
拧紧力矩:
T
F0 d 2 2
tg
v
1 3
fc F0
D03 D02
d
3 0
d
2 0
拧紧力矩:
T
F0 d 2 2
tg
v
1 3
fc F0
D03 D02
d
3 0
d
2 0
5-1 螺 纹
一. 螺纹的形成
用于连接
单
线
用于传动
螺
纹
d2
多 线 螺 纹
d2
S
二. 螺纹的分类
1、按牙形分：
三角形： 剃 形： 锯齿形：
矩 形：
2、按螺旋的线数分：单线、多 线（一般不超过4线），线 数越多，导程越大。单线用 于连接，多线用于传动。
3、按旋向分：右旋、左旋。一般用右旋。
4、内、外螺纹之分：二者旋合组成螺旋副（螺纹副）
普
铰
通
制
螺
孔
栓
螺
连
栓
接
连
接
2. 双头螺柱连接 特点及应用：
被连接件之一需加工螺纹孔。用于被 连接件之一比较厚，需经常拆装的情况。
3. 螺钉连接 特点及应用：
被连接件之一需加工螺纹孔，省去 了螺母，结构简单。用于被连接件之一 比较厚，不宜经常拆装的场合。
4. 紧定螺钉连接
用于固定两零件 的相对位置，并传递 不大的力或力矩。
细牙：
细牙螺纹因螺距小，升角小，因此自锁性好、强度高，但 不耐磨、易滑扣。细牙螺纹用于薄壁零件以及受振动载荷的连 接、微调机构中。
2 、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。
3 、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，
tgψ=nP/d2 9）接触高度h：内外螺纹旋合后接触面的径向高度。
§5-2 螺纹连接的类型及螺纹标准件
一、螺纹连接的基本类型
螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接、紧定螺钉连接。
1. 螺栓连接 1）被连接件的孔不用加工螺纹，装拆方便，用于经常
拆装的场合。
2）只适用于被连接件都较薄的情况。
（
（
1 ）
2 ）
其它特殊结构的螺纹连接（三个变种）
地脚螺栓
吊环螺栓
T形槽螺栓
二、螺纹紧固件 1.螺栓
螺栓的形状较多， 用途也很广泛。如右 图所示为各种不同形 式的螺栓。螺栓连接 也可以用于螺钉连接 中。
2.双头螺柱
3.螺钉、紧定螺钉
螺钉的头部和端 部有多种形式，以适 应不同场合的需要。
4.螺母
5.垫圈
普通用的螺纹紧固件，按制造精度分粗制、精制两类。 前者多用于建筑、木结构及其它次要场合，精制的广泛用于 机器设备中。
对于M10 ~M64的普通螺纹，d2 0.9d, d0 1.1d, D0 1.5d
142 ~ 32,v arctg1.155 f ，fc=0.15
（f 为螺旋副的间的摩擦系数,无润滑时 f=0.1~0.2）
T 0.2F0 d N·mm 0
为使连接有足够的预紧力又不使螺栓拧 断，预紧力可按屈服极限取：
摩擦力，防止相对滑动； 5）增大疲劳强度。
预紧力不能太大，太大易过载拉断，因此，预紧力要 保证且又不使其过载。
3.拧紧力矩 T=T1+T2
1）螺旋副间的摩擦力矩T1：
设F0为螺栓所受的预紧力,则:
F F0tg( v )
0
T1
F
d2 2
F0
d2 2
tg (
v )
2）螺母与支撑面间的摩擦力矩
0
1
5、按母体的形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹 6、按采取标准制度的不同：公制、英制
注：除了矩形螺纹外，其它螺纹都已标 准化了，设计时应按国家标准设计。
机械制造常用螺纹：
三角螺纹
常用螺纹 （ 按牙形分）
矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 圆螺纹
粗牙螺纹 普通螺纹
细牙螺纹 普通细牙
—非螺纹密封
管螺纹 圆锥管螺纹