第三章螺纹连接
第三章连接成形介绍
电弧产生的原理
一般情况下，气体是不导电的，要使两极间能够连 续地放电，必须使两极间的气体电离，连续不断地产 生带电粒子（电子、正负离子），同时，在两极间应 有足够的电压，带电粒子在电场的作用下向两极做定 向运动，即形成导电体并通过很大的电流，产生强烈 的电弧放电。 这也是产生电弧的条件。
焊接电弧所使用的电源称为弧焊电源。
酸性焊条：药皮熔渣中酸性氧化物（如SiO2、TiO2、Fe2O3）比碱
3．焊条的牌号与型号
（1）型号：国家标准中规定的焊条代号。
（2）牌号： 焊条牌号是焊条行业标准中规定的焊条代号。 其表示方法为：以大写拼音字母或汉字表示焊条的类别，后面跟三位数字，前两位表 示焊缝金属的性能，如强度、化学成分、工作温度等；第三位数字表示焊条药皮的类 型和焊接电源。
第三章 连接成形
第三章 连接成形
（三）改善焊接接头组织和性能的措施
(1)选材：尽量选择低碳且硫、磷含量低的钢材作为焊接结构材料。 (2)适当控制冷却速度：使热影响区尽量缩小。对于低碳钢，采用细焊丝
、小电流、高焊速，可提高接头韧度，减轻接头脆化；对于易淬硬钢，在
不出现硬脆马氏体的前提下适当提高冷却速度，可以细化晶粒，有利于改 善接头性能。
第三章 连接成形
扬州大学机械工程学院
杨树和
第三章 连接成形
一、基本内容
§3.1 §3.2 §3.3 §3.4 §3.5
电弧焊 其它连接方法 常用金属材料的焊接 焊接件的结构工艺性 胶接
二、重点 1、焊接接头及热影响区的组织与性能的变化；焊接应力与变形产生的原因、规 律和预防方法； 2、常用金属的焊接性能及其应采用的； 3、焊接结构设计的工艺性。 三、难点 1、接头组织形成的机理； 2、焊接应力、变形的客观规律及防止措施，焊接方法的选用 。
第三章 螺纹连接和螺旋传动
注；而左旋螺纹需在尺寸代号之后加注LH，并用“－”
隔开。
第三章 螺纹连接和螺旋传动
2.管螺纹标记 （1）55°密封管螺纹标记
密封管螺纹的特征代号细分为： R1—表示与圆柱内管螺纹相配合的圆锥外螺纹； R2—表示与圆锥内管螺纹相配合的圆锥外螺纹；
Rc—表示圆锥内螺纹；
Rp—表示圆柱内螺纹。
三章 螺纹连接和螺旋传动
第三章 螺纹连接和螺旋传动
一、普通螺旋传动
普通螺旋传动是由螺杆和螺母组成的简单螺旋副。
实物图
示意图
第三章 螺纹连接和螺旋传动
1. 普通螺旋传动的应用形式。
第三章 螺纹连接和螺旋传动
第三章 螺纹连接和螺旋传动
2. 移动方向的判定
普通螺旋传动时，从动件作直线运动的方向不仅与主动 件的回转方向有关，还与螺纹的旋向有关。可用左、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：
第三章 螺纹连接和螺旋传动
螺纹在实际生活和生产中有着各种各样的用途，想一想，螺纹连接
的用途有哪些？日常用到的红酒开瓶器是如何打开红酒瓶塞的？管子台 虎钳又是通过什么使台虎钳的活动钳口垂直移动的？
螺旋传动应用举例
第三章 螺纹连接和螺旋传动
§ 3－ 1
§ 3－ 2
螺纹连接
螺旋传动
第三章 螺纹连接和螺旋传动
一个导程的距离。因此，移动距离等于回转周数与导程的乘
积，即 L=NPh 式中，L———螺杆（或螺母）的移动距离，mm； N———回转周数，r；
Ph———螺纹导程，mm。
第三章 螺纹连接和螺旋传动
二、差动螺旋传动
1. 组成
第三章金属结构的连接
强度计算式：τmax=rmax·M/IP ≤〔τh〕 极惯性矩法
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r2 i
x2
y2
IP
A ri2 • dA
(x2 y2 ) • dA
A
x2dA
A
A
y 2 dA
Iy
Ix
τmax=rmax·M/(Ix+Iy)≤〔τh〕轴惯性矩法（常用）
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（2）承受N，Q，M的搭接接头
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①将外力向形心转化得：N，Q=P，M=P·e 假设：在N，Q作用下，应力由全部焊缝均担 任一点处：τN=N/Af(→) τQ=Q/Af(↓) 在M作用下，离O点最远的点为A，B点.
危险点：A（见右上图分析）
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3）承受M的搭接接头
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计算假设： （1）构件为绝对刚性，焊缝为弹性； （2）在M作用下，构件焊缝计算截面型心作相对转动
由上面假设有：在一点处，τi大小于其到O的距离成正比，方 向垂直于连线
当点距O为单位长度r=1时，焊缝计算应力为：τ1 当点距O为单位长度r=i时，焊缝计算应力为：τi
金属结构是由型材、铸锻件间用 一定的连接方式组成的能承载的工程 结构，常见的连接方式有以下几种。
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§3—1连接方法及特点
❖ 一、方法：
焊 接：（广泛应用） 螺栓连接：（用于常装拆的结构）分为：
普通螺栓和高强度螺栓 铆钉连接：（国外仅用于特重型桥吊主梁） 胶合连接：（国内未采用） 销轴连接：（用于两构件间的连接）
3-3 滚动螺旋机构简介
2）外循环方式分为螺 旋槽式和插管式 螺旋槽式是在螺母外圆 柱表面有螺旋形回球槽， 柱表面有螺旋形回球槽，槽 的两端有通孔与螺 母的螺 纹滚道相切， 纹滚道相切，形成钢球循环 通道； 通道； 插管式和螺旋槽式原 理相同，是采用外接套管作 理相同， 为钢球的循环通道， 为钢球的循环通道，但无论 是哪能种结构，为引导钢球 是哪能种结构， 在通孔内顺利出入，在孔口 在通孔内顺利出入， 都置有挡球器。 都置有挡球器。外循环方式 结构简单，但螺母的结构尺 结构简单， 寸较大，特别是插管式，同 寸较大，特别是插管式， 时挡球器端部易磨损。 时挡球器端部易磨损。
16-4
本节结束
按滚珠பைடு நூலகம்回时是否脱离螺旋表面，分为 外循环和内循环。
钢球的循环方式有外循环和内循环两种
1）内循环方式 在螺母上开有侧孔， 在螺母上开有侧孔，孔内镶有 返向器， 返向器，将相邻两螺纹滚道联接 起来， 起来，钢球从螺纹滚道进入返向 器，越过螺杆牙顶进入相邻螺纹 形成循环回路。 滚 道，形成循环回路。该种循 环方式，螺母径向尺寸较小， 环方式，螺母径向尺寸较小，和 滑动螺旋副大致相同。 滑动螺旋副大致相同。钢球循环 通道短，有利于减少钢球数量， 通道短，有利于减少钢球数量， 减小摩擦损失，提高传动效率， 减小摩擦损失，提高传动效率， 但返向器回行槽加工要求高， 但返向器回行槽加工要求高，不 适宜重载传动。 适宜重载传动。
第三章 螺纹连接与 螺旋机构
3-3 滚动螺旋机构简介
根据螺旋传动中螺旋副的摩擦性质， 根据螺旋传动中螺旋副的摩擦性质， 可分为： 可分为： 滑动螺旋和滚动螺旋。 滑动螺旋和滚动螺旋。
一、滚动螺旋机构的工作原理 分为滚子螺旋机构和滚珠螺旋机构。 滚珠螺旋机构工作原理：
二、滚动螺旋机构的分类 按用途可分为定位滚动螺旋传动（P 类）、传动滚珠螺旋传动（T类）。前者控 制轴向位移、后者传递动力。
《机械基础》第三章轴系零部件[最终定稿][修改版]
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第一篇：《机械基础》第三章轴系零部件《机械基础》教案第三章轴系零部件一、教案【教学要求】1、了解轴的分类、结构和用途；2、掌握轴上零件轴向固定与周向固定的目的及常用方法；3、了解转轴上常见的工艺结构；4、了解键连接的功用和分类；5、熟悉键连接、销连接的结构与分类；6、了解各种键与销的类型、特点及应用；7、了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑；8、了解联轴器、离合器的功用、类型、特点及应用。
【教学目的】使学生知道什么是轴向和周向固定，掌握其目的和常用的方法，了解轴的分类、结构和用途；了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑；熟悉键连接的结构与分类。
【学习概要】1、轴的用途和分类。
2、转轴的结构。
3、轴上零件的轴向固定与周向固定。
4、熟悉键连接、销连接的结构与分类。
5、了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑。
6、了解联轴器、离合器的功用、类型、特点及应用。
第一节轴【教学重难点】1、掌握轴上零件轴向固定与周向固定的目的及常用方法。
2、了解轴的分类、结构和用途- 1《机械基础》教案4、结构工艺性——轴的结构形式应便于加工、便于轴上零件的装配和便于使用维修，并且能提高生产率，降低成本。
有关轴的工艺结构应注意问题：轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。
阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以便于轴上零件的装拆。
轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小一致和圆角半径相同，以便于加工。
轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。
当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能统一，并布置在同一直线上，以利加工。
【小结】1．轴的用途和分类。
2．转轴的结构要求。
3．轴上零件的轴向固定与周向固定。
4．轴的结构工艺性。
- 3《机械基础》教案键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm）C、普通平键的标记：键型键宽×键长标准号例：键16100 GB/T 1096－2003 表示键宽为16mm，键长为100mm的A型普通平键。
龙振宇机械设计 第三章 螺纹联接
螺纹联接讨论题3-1 解：由螺纹副受力分析可得其效率公式及自锁条件：由η=tanψ/tan(ψ+ρv)，ψ≤ρv可知当螺纹升角一定时，螺纹工作面的牙型斜角愈大，则f v（或ρv）愈大，效率愈低，但自锁性愈好。
在几种牙型的螺纹中，三角形螺纹牙型斜角最大（β=30°），故当量摩檫因素f v大，自锁性最好，但效率低。
故多用于紧固联接。
梯形、锯齿形、矩形螺纹则与之相反，自锁性差，但效率高，故主要用于传动。
当ρv一定时，升角ψ愈小，螺纹效率愈低，愈易自锁，故单线螺纹多用于联接，多线螺纹则常用于传动。
3-2 解：1）由式（3-21）可得：F″=F′-(1-K c)F，工作中被联接件接合面不出现缝隙，要求F″>0，而K c=c1/(c1+c2)=c1/(c1+3c1)=1/4，即须F′-(1-K c)F≥0得：F′≥(1-K c)F=(1-1/4)×10=7.5KN2）由式（3-21）得：F″=F′-(1-K c)F=10-(1-1/4)×10=2.5KN3）由式（3-23）得：F0=F′+K c F=10+1/4×10=12.5KN拉力变幅：(F0-F′)/2=∆F/2=1.25KN拉力平均值：(F0+F′)/2=(10+12.5)/2=11.25KN思考题及习题3-1 解：1）工作台稳定上升时的效率ψ=arctan(np/πd2)= arctan(4×10)/(π×65)=11.08°ρv= arctan f v= arctan0.10=5.71°η=tanψ/tan(ψ+ρv)=tan11.08°/tan(11.08°+5.71°)=64.9%2）此时加于螺杆的力矩T1=F tan(ψ+ρv)d2/2=100×103×65×10-3tan(11.08°+5.71°)/2=980N·m3）转速与功率导程：S=nP=4×10=40mm螺杆每分钟的转数：n杆=v/S=800/40=20r/min螺杆所需的功率：P=T12πn杆/60=980×2π×20/60=2.05kW也可用以下求法：P=Fv/η=100×103×800/(60×103)/0.649=2.05kW4）因ψ>ρv ，该升降机构不能自锁，欲使工作台在载荷F 作用下等速下降，需另设制动装置，其制动力矩为：T 制=Fd 2tan(ψ-ρv )/2=100×103×65×10-3tan(11.08°-5.71°)/2=305 N·m3-2 解：该螺栓连接为松螺栓连接：故 d 1≥][/4σπF （式3-18）式中：[σ]=σs /(1.2~1.7)（查表3-6）查表3-7，Q235钢的强度级别为4.6，故σs =240MPa ，得[σ]=240/(1.2~1.7)=200~141MPa取中值[σ]=170MPa则 d 1≥170/103154⨯⨯⨯π=10.6mm查螺纹标准（GB196-81）可选用M12的螺栓（d 1 =10.674mm ）。
《机械常识》课件-第三章 螺纹连接和螺旋传动
常见螺纹的种类、特征代号和牙型
1．大径
螺纹的大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想 圆柱的直径。
2．小径
螺纹的小径是 指与外螺纹牙底或 内螺纹牙顶相切的 假想圆柱的直径。
3．中径
螺纹的中径是指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。
4．公称直径
公称直径是 指代表螺纹规格大 小的直径。除管螺 纹外，公称直径是 指螺纹的大径。
（1）单动螺旋传动
单动螺旋传动是指螺杆或螺母有一件不动，另一件既旋 转又移动的普通螺旋传动。
1）螺母固定不动，螺 杆旋转并做直线运动
2）螺杆固定不动，螺 母旋转并做直线运动
（2）双动螺旋传动
双动螺旋传动是指螺杆和螺母都做运动的普通螺
旋传动。
1）螺杆原位旋转， 螺母做直线运动
2）螺母原位旋转， 螺杆做直线运动
5．线数
螺纹的线数是指螺纹的螺旋线数量。沿一 条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿两条或 两条以上螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。
6．螺距
螺距是指相邻两牙体上的对应牙侧与中径线（中径圆柱 的母线）相交两点间的轴向距离。
7．导程
导程是指最邻近 的两同名牙侧（处在 同一螺旋面上的牙侧） 与中径线相交两点间 的轴向距离。
1）焊接防松
2）铆接防松
3）冲点防松
4）粘接防松
螺旋传动
螺旋传动是利用螺杆（丝杠）和螺母组成的 螺旋副来实现传动。螺旋传动具有结构简单，工作 连续、平稳，承载能力强，传动精度高等优点，广 泛应用于各种机械和仪器中。
由一个螺杆和一个螺母组成的简单螺旋副实现的传动称 为普通螺旋传动。
1．普通螺旋传动的形式
第三章 螺纹连接和螺旋传动
机械设计基础第三版课后习题答案
机械设计基础第三版课后习题答案
《机械设计基础第三版课后习题答案》
机械设计是机械工程的基础，是机械工程师必须掌握的重要知识之一。
而《机
械设计基础第三版》是一本经典的教材，其中的课后习题更是对学生们进行知
识巩固和实践能力培养的重要手段。
下面我们就来看一下这本教材的课后习题
答案。
第一章：机械设计基础
1.1 什么是机械设计？
答案：机械设计是指按照一定的要求和条件，通过对机械结构、零部件和工艺
过程的设计，使得机械产品能够满足使用要求，并具有良好的经济性和可靠性。
1.2 机械设计的基本原则有哪些？
答案：机械设计的基本原则包括：合理性、经济性、可靠性、安全性和先进性。
第二章：材料力学基础
2.1 什么是材料的弹性模量？
答案：材料的弹性模量是材料在弹性阶段的应力和应变之比，通常用E表示。
2.2 什么是材料的屈服强度？
答案：材料的屈服强度是材料在拉伸试验中，开始出现塑性变形的应力值。
第三章：零件的连接
3.1 什么是螺纹连接？
答案：螺纹连接是利用螺纹副的螺旋运动和摩擦力，将两个零件连接在一起的
一种连接方式。
3.2 螺纹连接的优点有哪些？
答案：螺纹连接的优点包括：拆卸方便、连接牢固、适用范围广等。
通过学习这些课后习题答案，我们不仅可以巩固所学的知识，还可以加深对机械设计的理解和掌握。
希望大家能够认真对待每一道习题，不断提高自己的机械设计能力。
机械设计复习概要
机械设计复习概要第一章：机械设计总论（掌握）在任意一个给定循环特性r的条件下，经过N次循环后材料不发生疲劳破坏时的最大应力。
第二章：轴毂联接设计面是工作面。
特点：结构简单、装拆方便、加工容易，对中良好，应用广泛，但不能实现轴向固定。
（按端部形状不同分为A型（圆头）、B型（方头）、C型（半圆头）三种。
A型轴槽用指状铣刀加工，键在轴槽中轴向固定好，但端部应力集中大。
B型轴槽用盘形铣刀加工，端部应用集中小，但易松动，常用紧钉螺钉固定。
C型常用于轴端和毂类零件的连接）特点：能在槽中摆动，尤其适用锥形轴与轮毂的连接，但轴槽较深，对轴的强度削弱大，只用于轻载。
一定的单向的轴向载荷。
特点：由于楔键打入时，使轴和轮毂产生偏心，故用于定心精度不高，载荷平稳和低速场合。
4寸（高度h和宽度b）根据轴的直径选取，而键长L应根据轮毂宽度B而定，通常L=B-（5~10）mm。
需手写练习题：1．平键连接中的平键截面尺寸b×h是按 C 选定的。
A. 转矩TB. 功率PC. 轴径d2．平键连接工作时，是靠剪切和挤压传递转矩的。
3．若强度不够，采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成 A 。
A．相隔180° B. 相隔120°～130° C．相隔90° D. 在轴的同一母线上4．用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹 A 。
A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防震性能好D. 自锁性能差5．为提高紧螺栓连接强度，防止螺栓的疲劳破坏，通常采用的方法之一是减小螺栓刚度或增大被连接件刚度。
6．当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，且连接需要经常拆装时，适宜采用③连接。
①螺栓②螺钉③双头螺柱第三章：螺纹联接与螺旋传动设计1（1）三角形螺纹（也叫普通螺纹），用于连接。
粗牙：用于一般连接。
细牙：相同公称直径时，螺距小，螺纹深度浅，导程和升角也小，自锁性能好，宜用于薄壁零件的微调装置。
npt螺纹连接形式
npt螺纹连接形式1.引言1.1 概述NPT螺纹连接是一种常见的管道连接方式，广泛应用于各个工业领域。
该连接方式的特点是具有较高的密封性和可拆装性，适用于液体、气体和蒸汽等介质的传输。
在实际工程中，NPT螺纹连接被广泛应用于管道系统的安装和维修，其连接形式简单可靠，能够满足绝大部分的连接需求。
NPT螺纹连接通常使用圆柱螺纹，即外螺纹和内螺纹都呈锥形。
这种设计使得两个螺纹在连接时能够通过互相挤压形成紧密的密封，从而有效防止介质的泄漏。
与其他连接方式相比，NPT螺纹连接具有一定的优势。
首先，它采用螺纹连接，无需焊接或者使用专用工具，方便快捷。
其次，NPT螺纹连接的连接件易于加工和生产，成本相对较低。
此外，该连接方式还具有很好的互换性，不同厂家生产的连接件可以互相替换使用。
然而，NPT螺纹连接也存在一些不足之处。
首先，在高压或高温环境下，螺纹连接容易出现泄漏现象，需要额外采取一些措施进行密封，增加了工程的复杂性。
其次，NPT螺纹连接对专业技术要求较高，需要操作人员具备一定的技术水平和经验。
综上所述，NPT螺纹连接作为一种常见的管道连接方式，在各个工业领域得到广泛应用。
虽然它具有一定的优势和不足，但随着技术的不断进步和改进，相信NPT螺纹连接的发展前景将更加广阔。
相信在未来的发展中，NPT螺纹连接将不断完善，提高其密封性能并降低泄漏风险，为各个领域的管道传输提供更可靠的连接方式。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织框架和各个章节的内容概要。
具体可以按照以下方式编写：在文章结构部分，本文将按照以下章节顺序展开对NPT螺纹连接形式的介绍：第一章引言部分将首先对NPT螺纹连接形式进行概述，介绍其基本定义和主要特点。
接着，将详细说明本文的结构组织和各个章节的内容概要，方便读者对全文有一个整体的把握。
最后，阐述了本文的目的，即探究NPT螺纹连接形式在实际应用中的作用和意义。
第二章正文部分将重点阐述NPT螺纹连接的定义和特点。
紧固件专业知识点总结
紧固件专业知识点总结第一章：紧固件的基本概念1.1 紧固件的定义紧固件是工程装配中用来连接两个或多个零部件的元件。
它包括螺栓、螺母、螺钉、垫圈、销钉、挡圈等。
1.2 紧固件的作用紧固件的主要作用是连接和固定机械零件，以便于整体的运转和使用。
1.3 紧固件的分类根据用途和结构，紧固件可以分为机械连接紧固件和焊接连接紧固件两类。
机械连接紧固件包括螺栓、螺母、螺钉、垫圈等；焊接连接紧固件包括焊条、焊丝、焊剂等。
第二章：紧固件的材料和特性2.1 紧固件的材料紧固件的主要材料有碳钢、合金钢、不锈钢、铜、铝等。
其中，碳钢是应用最广泛的紧固件材料，通常是采用4.8级、8.8级、10.9级的碳钢。
2.2 紧固件的特性紧固件的特性主要包括硬度、拉伸强度、抗拉强度、抗腐蚀性能等。
硬度是紧固件的重要参数，硬度高的紧固件能够更好地承受外力和振动。
第三章：紧固件的螺纹连接3.1 螺纹的概念螺纹是一种用来连接和传递力的结构。
常见的螺纹有内螺纹和外螺纹，内螺纹常见于螺母中，外螺纹常见于螺栓和螺钉。
3.2 螺纹的种类按照形状，螺纹可以分为三角形螺纹、矩形螺纹、锯齿螺纹等。
常见的螺纹有公制螺纹、英制螺纹和直径充整螺纹等。
3.3 螺纹连接的紧固件螺纹连接的紧固件包括螺栓、螺母、螺钉等。
螺栓和螺母的螺纹类型必须相同才能够连接。
第四章：紧固件的力学性能4.1 紧固件的拉伸和剪切紧固件在使用过程中承受拉伸和剪切力。
通常情况下，紧固件的抗拉伸性能要比抗剪切性能高。
4.2 紧固件的扭矩在紧固件的螺纹连接中，通常要施加一定的扭矩。
扭矩过大会损坏螺纹，扭矩过小会导致螺纹松动。
4.3 紧固件的疲劳性能紧固件在频繁振动和变形的情况下容易出现疲劳破坏。
因此，在设计和选择紧固件时，需要考虑疲劳性能。
第五章：紧固件的预紧5.1 预紧的概念预紧是指在紧固件连接时，事先为螺栓或螺母施加一定的力，使之产生一定的紧固力。
5.2 预紧的原理预紧的目的是为了防止紧固件在使用过程中出现松动，提高连接的稳定性和可靠性。
第三章 螺栓连接
第三章螺栓连接一、选择题7.1.1(Ⅰ) 单个螺栓的承压承载力中，，其中∑t为。
(A) a+c+e(B) b+d(C) max{a+c+e，b+d} (D) min{a+c+e，b+d}7.1.2 (Ⅰ) 每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受到的拉力应低于其预拉力的。
(A) 1.0倍(B) 0.5倍(C) 0.8倍(D) 0.7倍7.1.3(Ⅰ) 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是。
(A) 摩擦面处理不同(B) 材料不同(C) 预拉力不同(D) 设计计算不同7.1.4(Ⅰ) 承压型高强度螺栓可用于。
(A) 直接承受动力荷载(B) 承受反复荷载作用的结构的连接(C) 冷弯薄壁型钢结构的连接(D) 承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接7.1.5(Ⅰ) 一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是。
(A) 螺杆的抗剪承载力(B) 被连接构件(板)的承压承载力(C) 前两者中的较大值(D) A、B中的较小值7.1.6(Ⅰ) 摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时，。
(A) 与摩擦面处理方法有关(B) 与摩擦面的数量有关(C) 与螺栓直径有关(D) 与螺栓性能等级无关7.1.7(Ⅰ) 图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，则该连接中螺栓的受剪面有。
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 不能确定7.1.8(Ⅰ) 图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为mm。
(A) 10 (B) 20 (C) 30 (D) 407.1.9(Ⅰ) 普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I.螺栓剪断；Ⅱ.孔壁承压破坏；Ⅲ.板件端部剪坏；Ⅳ.板件拉断；V.螺栓弯曲变形。
其中种形式通过计算来保证的。
(A) I，Ⅱ，Ⅲ(B) I，Ⅱ，Ⅳ(C) I，Ⅱ，V (D) Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ7.1.l0(Ⅰ) 摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力。
(A) 提高(B) 降低(C) 按普通螺栓计算(D) 按承压型高强度螺栓计算7.1.11(Ⅰ) 高强度螺栓的抗拉承载力的大小。
2第三章 螺纹连接解析
4. 锯齿形螺纹 特点：
•工作边 =3；
•非工作边 =30； •便于加工； •能承受较大的载荷； •只能用于单向传动；
•综合了矩形螺纹效率高
和梯形螺纹牙根强度高 的优点。
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；
•密封性好；
•用于压强在1.6MPa以下 的管件连接。
Ph np tan d 2 d 2
螺纹的线数与旋向
单线左旋
三线右旋
旋向的判断
3.1.4 螺纹副的受力、效率和自锁
圆周力： 1.拧紧时 效率：
F F ' tan( )
tan tan( )
F
v
ψ F′
' 圆周力： F F tan( )
测力矩扳手原理
测力矩扳手实物
定力矩扳手：用弹簧对圆柱体施加压力F1，拧紧力矩 变大时，卡盘与圆柱销之间的力F1增大，当F1大于或 等于弹簧力时，圆柱体从卡盘的槽中脱开。
D d0 1 T2 fF 2 3 D d0
总力矩
3 3 1 d2 2 f D1 d 0 T t an( ) F d kt F d 2 2 2d 3d D1 d 0
3 1 2 1
3
Kt为拧紧力矩系数
3 3 1 d2 2 f D1 d 0 kt t an( ) 2 2 2d 3d D1 d 0
3.2 螺纹连接的基本类型和标准连接件
3.2.1 螺纹连接的基本类型及应用特点
1. 螺栓连接 特点：被连接件较薄， 易做通孔
普通螺栓连接
•螺栓和孔壁有间隙； •孔的加工精度低。
铰制孔用螺栓连接
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
第三章 钢结构的连接-普通螺栓连接
公式的两点说明：
（1）螺栓的有效截面面积 因栓杆上的螺纹为斜方向的，所以抗拉时公式取的是有效
直径de而不是净直径dn，现行国家标准取：
ded1 23 43t (t螺)距
dn de dm d
(2）螺栓垂直连接件的刚度对螺栓抗拉承载力的影响
A、螺栓受拉时，一般是通过
与螺杆垂直的板件传递，即螺 杆并非轴心受拉，当连接板件 发生变形时，螺栓有被撬开的 趋势（杠杆作用），使螺杆中 的拉力增加（撬力Q）并产生 弯曲现象。连接件刚度越小撬 力越大。试验证明影响撬力的 因素较多，其大小难以确定， 规范采取简化计算的方法，取 ftb=0.8f（f—螺栓钢材的抗 拉强度设计值）来考虑其影响。
由假定‘(2)’得
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
N 1 TN 2 TN 3 T N nT
r1 r2 r3
rn
由上式得:
N 2 TN r1 1 Tr2 ； N 3 TN r1 1 Tr3 ； N nT N r1 1 Trn
得:
T N r 1 1 Tr 1 2 r 2 2 r n 2N r 1 1 Ti n 1r i2
简化计算： 令:xi=0，则NiTy=0
N 1Tx T ny r1 i2y r1 1T ny y1 i2
y 1 N1Tx
y1
r1
N1T
x N1Ty
i 1
i 1
x1
N 1 2 T x N 1 F 2 N m b in
三、普通螺栓的抗拉连接
（一）普通螺栓抗拉连接的工作性能
N 1 TT nr1n
Tr1
n
ri2
xi2 yi2
螺纹紧固件及其连接的画法教案
螺纹紧固件及其连接的画法教案第一章：螺纹的基本概念1.1 螺纹的定义与分类1.2 螺纹的主要参数1.3 螺纹的画法与标注第二章：螺纹紧固件的介绍2.1 螺栓与螺母的种类与结构2.2 螺纹紧固件的选用原则2.3 螺纹紧固件的性能与标准第三章：螺纹连接的画法3.1 螺纹连接的基本画法3.2 螺纹连接的详细画法3.3 螺纹连接的标注方法第四章：螺纹连接的计算4.1 螺纹连接的预紧力计算4.2 螺纹连接的摩擦力矩计算4.3 螺纹连接的强度计算第五章：螺纹连接的画法实践案例5.1 单个螺纹连接的画法实践5.2 多个螺纹连接的画法实践5.3 复杂场景中螺纹连接的画法实践第六章：螺纹连接的画法技巧与注意事项6.1 螺纹连接画法的技巧6.2 螺纹连接画法的注意事项6.3 螺纹连接画法的常见问题与解答第七章：螺纹紧固件的安装与拆卸7.1 螺纹紧固件的安装方法7.2 螺纹紧固件的拆卸方法7.3 螺纹紧固件的安装与拆卸注意事项第八章：螺纹连接的失效分析与预防8.1 螺纹连接的常见失效形式8.2 螺纹连接失效的原因分析8.3 螺纹连接失效的预防措施第九章：螺纹连接的应用实例9.1 机械设备中的螺纹连接应用实例9.2 汽车工程中的螺纹连接应用实例9.3 建筑工程中的螺纹连接应用实例第十章：综合练习与课程总结10.1 螺纹连接的画法综合练习10.2 螺纹连接的画法课程总结10.3 螺纹连接的画法拓展学习建议重点和难点解析一、螺纹的基本概念补充和说明：螺纹的主要参数包括螺距、公称直径、螺纹角度等，这些参数直接影响螺纹的承载能力和连接的可靠性。
二、螺纹紧固件的介绍补充和说明：螺纹紧固件的性能包括预紧力、摩擦力矩等，这些性能指标是确保连接安全的关键。
了解不同国家和行业的螺纹标准对于正确选用和使用螺纹紧固件至关重要。
三、螺纹连接的画法补充和说明：基本画法包括螺纹的轮廓线、螺纹的指示线等，而详细画法则包括螺纹连接的剖面线、螺纹连接的标注等。
钢结构第三章螺栓连接
需验算 正交截 面和折 线截面 的强度
An t[2e4 (n2 1) e12 e22 n2d0 ]
例题3-14
设计两角钢用C级普通螺栓的拼接，已知角 钢型号为∟90×6，所承受的轴心拉力的设计 值为N=160KN，采用拼接角钢的型号与构件 的相同，钢材为Q235A，螺栓直径d=20mm， 孔径为21.5mm。
Nn yn
y2 n
N Myi
i
y2
i
要求：受力最大的最外排螺栓的拉力不超过一 个螺栓的抗拉承载力设计值，即：
N My1 N b
1
y2
i
t
4. 弯矩和拉力共同作用的普通螺栓群计算
根据偏心距的大小可能出现小偏心受拉和大偏 心受拉两种情况
（1）小偏心受拉：全部螺栓均为受拉
轴心力：由各螺栓均匀承受；
验算螺栓受力以及净截面强度
1、拼接板尺寸：长、宽、厚度
600mm
厚度的确定原则：拼接板的截面面积大于被 连接钢板的截面面积。
被连接钢板的截面面积：18×600
拼接板的截面面积：2×600×t
取10mm
长度的确定：与螺栓的布置间距有关
布置螺栓
2、螺栓布置：水平距离和竖向距离
距离的选取原则：在容许距离范围之内，水 平距离取较小值；竖向距离取较大值。
de2
4
ftb
2. 轴心拉力作用普通螺拴群的计算
螺栓群在轴心力作用下的抗拉连接，通常假定每 个螺栓平均受力，则连接所需螺栓数为：
n
N N tb
3.弯矩作用的普通螺栓群计算
中和轴
受拉区 受压区
由螺栓承担 由整个受压板承担
近似地取最下排螺栓中心处
螺纹的配合公差与材料及许用应力
螺纹的配合公差与材料及许用应力第一章螺纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。
根据其结构特点和用途可分为三大类：（一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。
普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。
（（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
（三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。
二、螺纹配合等级：螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。
（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：1B、2B和3B 级，全部都是间隙配合。
等级数字越高，配合越紧。
在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。
等级数目越大公差越小，如图所示：1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。
2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。
4、对外螺纹来说，1A和2A级有一个配合公差，3A级没有。
1A级公差比2A级公差大50%，比3A级大75%，对内螺纹来说，2B级公差比2A公差大30%。
1B级比2B级大50%，比3B级大75%。
（二）、公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h和6g，内螺纹有三种螺纹等级：5H、6 H、7H。
（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下为II级）在公制螺纹中，H和h的基本偏差为零。
G的基本偏差为正值，e、f和g的基本偏差为负值。
如图所示：H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。
G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。
2、g常用来镀6-9um的薄镀层，如产品图纸要求是6h的螺栓，其镀前螺纹采用6g的公差带。
第三章 螺纹连接自测答案
第三章 自测题一、选择题1．普通螺栓紧连接中，螺栓受到轴向变载荷时螺栓最可能的失效形式为（ C ）。
A 剪切破坏B挤压破坏 C 拉、扭联合作用下断裂D 拉、扭联合作用下塑性变形2．确定紧连接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时，通常是按（D）来进行计算的。
A. 第一强度理论B. 第二强度理论C. 第三强度理论D. 第四强度理论 3．在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是（A）。
三角形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 矩形螺纹A.4．若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用( B )。
A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接D.紧定螺钉联接5. 在螺纹主要几何参数中，螺纹的公称直径是指（ A ）。
A 螺纹大径B 螺栓小径C 螺纹中径D 螺纹光杆直径6. 以下措施中，( C )可以提高受轴向变载荷的紧螺栓连接中的螺栓强度。
A 开头销B 在被连接件间加橡胶垫片C 采用空心螺栓D 串联铁丝7. 在螺纹连接的强度计算中，常以( C )作为螺纹强度计算和设计的依据。
A 大径B 中径C 小径D 大径和小径的平均值8．在螺纹连接的防松措施中，属于机械防松的有（ D ）。
A 弹簧垫片B 对顶螺母C 自锁螺母D 止动垫圈9.螺纹连接中松连接和紧连接的主要区别是松连接的螺纹部分只承受（A）。
A 拉伸作用B 扭转作用C 剪切作用D 弯曲作用10. 螺纹连接中采用（ C ）不能降低螺栓的应力幅。
A 空心螺栓B 腰状螺栓C 短粗螺栓D 细长螺栓11．受翻转力矩的螺栓组连接中，螺栓位置的布置应符合（C ）A 应远离被连接件几何形心B 螺栓均匀分步C 应远离翻转轴线D 应布置在受拉侧二、是非题1．矩形螺纹常用于构件间的的静连接。
（ F ）2．梯形螺纹连接因密封性好，故常用于密封件间的连接。
（ F ）3．普通螺栓连接中的螺栓受横向载荷时只需计算剪切强度和挤压强度。
（F ）4．铰制孔用螺栓连接中的螺栓受横向载荷时只需计算剪切强度和挤压强度。
常用螺纹基础知识全面螺纹讲解说明
用于单向受力的 传力螺纹
用于动力的传递 和传导螺旋
GB/T 1357692
H=0.866P
d2=d-0.6495P
d1=d-1.0825P D,d—内、外螺纹大径 D2,d2—内、外螺纹中径 D1,d1—内、外螺纹小径 P—螺距
Prepared by Wilber
2021/6/23
巨力工程部培训资料
Prepared by Wilber
2021/6/23
巨力工程部培训资料
2、普通螺纹旋合长度
公称直径
旋合长度·
螺距
D,d
PS
N
L
＞≤
≤＞≤＞
0.35 1 1 3 3
0.5 1.5 1.5 4.5 4.5
0.6 1.7 1.7 5 5 2..7 6.7
常用普通螺纹基本尺寸（GB/T 196-81)
公称直径 D，d
螺距 P
0.5 3
0.35
4
0.7
0.5
5
0.8
0.5
1 6
0.75
1.25
8
1
0.75
1.5
10
1.25
1
0.75
小径 D1,D1 2.459 2.621
3.242 3.459 4.134 4.459 4.917 5.188
6.647 6.917 7.188
1/2
14
1.814 1.162 20.955 18.631 8.2 13.2
3/4
14
1.814 1.162 26.441
24.117
9.5 14.5
1
11
2.309 1.479 33.249 30.291 10.4 16.8
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1.螺栓连接
(a) 普通螺栓连接—被连接件上 开有通孔，通孔不带螺纹，装配后 孔与杆间有间隙。结构简单，装拆 方便，应用较广。
(b) 铰制孔用螺栓连接—装配后 无间隙，主要承受横向载荷，也可作 定位用。孔和螺栓杆间采用基孔制过 渡配合(H7／m6、H7／n6)。
第三章螺纹连接
2.双头螺柱连接
5.锯齿形螺纹 牙型为不等腰梯形，工作面的牙型半 角为3°,非工作面的牙型半角为30°, 它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹 牙根强度高的特点。用于单向受力的 传力螺旋中，如螺旋压力机。
第三章螺纹连接
三、螺纹副的受力分析、自锁和效率 1.螺纹副中轴向力与圆周力的关系
第三章螺纹连接
拧紧螺母
拧紧螺母受力图和力的封闭三角形
2.螺纹传动的效率
旋转螺母一周所作的功为 W1 2T
有效功为 W2 FS
螺纹传动的效率为
W W 2 1 2 F T S F d F 2 td 2 a ta n v n ) ( ta ta n v n ) (
3.螺纹的自锁
Fsin fNfvFcosFcostanv
第三章螺纹连接
v
第二节 螺纹连接的类型与结构
Ft Ftan()
T12第F 三章t螺纹a连n接()d2
松退螺母
松退螺母受力图和 力的封闭三角形
Ft Ftan()
第三章螺纹连接
对于牙型角不等于零的三角形螺纹和梯形螺纹等
f
f v cos
v arctafnv
拧紧螺母时
松退螺母时
F t Ftan(v)
T12Ftan(v)d2第三章螺纹连接
F t Ftan (v)
3.矩形螺纹
牙型为正方形，牙型角为0°，所以当 量摩擦角小，效率高。但牙根强度差， 磨损后无法补偿间隙，定心性能差。矩 形螺纹尚未标准化，很少采用，目前已 逐渐被梯形螺纹所代替。
第三章螺纹连接
4.梯形螺纹
牙型为等腰梯形，牙型角 30o,
与 矩形螺纹相比，传动效率略低，但 工 艺 性好，牙根强度高，对中性好， 是 应用 较广的传动螺纹 。
圆柱端: 压入轴上 凹抗中，适于 紧定空心轴上 零件的位置轻 材料和金属薄 板。
第三章螺纹连接
5.自攻螺钉 (由螺钉攻出螺纹) 7.圆螺母+止动垫圈
6.螺母
8.垫 圈
第三章螺纹连接
三、螺纹连接零件常用材料和机械性能
1.常用材料
一般工况：为中低碳钢，如Q215、 Q235、10、 15、35和45钢等。
一、螺纹连接的预紧
预紧：在装配时拧紧，即在承载时，已预先受预 紧力 F 。
目的： 增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后 被连接件间出现缝隙或发生相对滑移；增加 联接刚度，提高防松能力；适当选用较大的 预紧力可提高螺纹连接件的疲劳强度。
预紧力控制： 通常通过控制拧紧力矩等方法来控制 预紧力的大小。用测力矩扳手或定力矩扳手 可控制拧紧力矩。
机械设计
第一节 概述 第二节 螺纹连接的类型与结构 第三节 螺纹连接的预紧和防松 第四节 单个螺栓的强度计算 第五节 螺栓组连接受力分析 第六节 提高螺栓强度的措施
第三章
螺 纹 连 接 第三章螺纹连接
返回章目录
第一节 概 述
一、螺纹的基本参数
（1）大径 d（D）
与外螺纹牙顶或内螺 纹牙底相重合的假想圆柱 面直径，在标准中定为公 称直径。
1.普通螺纹
应用最广，是米制三角形螺纹，牙型角
60o，当量摩擦角大，自锁
性能好，主要用于连接。
公称直径相同时，按螺距P的大 小分为粗牙和细牙两种。细牙螺纹的螺距小，自锁性 好，适于薄壁细小零件和冲击变载等。
第三章螺纹连接
2.圆柱管螺纹 英制细牙三角形螺纹，牙型角 55o，
牙顶有较大圆角，内外螺纹旋合后无径 向间隙。公称直径近似为管子内径，紧 密性好。多用于压力为1.568MPa以下 的水、煤气管道、润滑和电线管路系统。
第三章螺纹连接
5.特殊连接
地脚螺栓连接
吊环螺钉连接
第三章螺纹连接
T型槽螺栓连接
二、标准螺纹连接件 1.六角头螺栓
2.双头螺柱
3.
螺 钉
A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
第三章螺纹连接
4.紧定螺钉 锥 端: 适于零件表面硬度较低不常拆卸的场合。
平 端: 接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度 较大的螺纹，装配时其一 端旋入被连接件的螺纹孔中，另 一端与螺母旋合。适用于常拆卸 而被连接件之一较厚或不宜制成 通孔、材料又比较软的场合。
3.螺钉连接 螺钉直接拧人被连接件之一的螺 纹孔内，不用螺母。用途和双头 螺柱连接相似，但不适合经常装 拆，否则易使螺纹孔磨损。
第三章螺纹连接
4.紧定螺钉连接 拧入后，利用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 轴向力或转矩。
（2）小径 d1(D1) 与外螺纹牙底或内
螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径。 （3）中径(D2) 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。 第三章螺纹连接
（4）螺 距 p 螺纹相邻两牙在中径上对应两点间的轴 向距离。
（5）导程 S 螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所 移动的轴向距离。
变载荷或有冲击、振动的重要连接中：合金钢，如
40Gr、15MnVB和30CrMnSi等。
2.机械性能等级
国家标准规定螺纹连接件按材料的机械性能分级。 螺栓、螺柱、螺钉的机械性能等级分为十级，自3.6 至12.9 ；螺母的性能等级分为七级，从4到12。
B ／100
10 S B
第三章螺纹连接
F
第三节 螺纹连接的预紧和防松
（10）工作高度 h 内、外螺纹的径向接触高度。
（11）螺纹升角 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。
tan S nP
。πd2 πd2
第三章螺纹连接
二、螺纹的种类、特点及应用
按牙型可将螺纹分为普通螺纹、管螺纹、 矩形 螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角形螺纹、管螺 纹用于连接，其他用于传动。
（6）线 数 n 螺纹的螺旋线数目。连接用螺纹要求有 自锁性，故多用 单线螺纹。
（7）旋向
螺纹有右旋和左旋之分。工程上常用右 旋螺纹。
（8）牙型角 螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角。
（9）牙型斜角 轴向剖面内，螺纹牙型的侧边与螺纹
轴线的垂线间的夹角。
对三角形、梯形等对称牙型 /2
第三章螺纹连接