螺纹连接设计

l1 a
1) 普通螺栓联接
特点：
通孔不带螺纹，装配后孔与杆间
有间隙，并在工作中不许消失，
d
结构简单，装拆方便，可多次装
拆，应用较广。
2)铰制孔用螺栓联接
特点：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。
2、双头螺柱联接
特点：螺杆两端均有螺纹，装配时
d
一端旋入被联接件，另一端配以螺
多线螺纹（n≥2）—用于传动
3.螺纹的主要参数
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，亦称公称直径；
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 —— 在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想
圆柱面的直径，d2≈0.5(d+d1)
d d2 d1
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 1）摩擦防松
双
上螺母
螺
螺 栓
母
下螺母
自 锁 螺 母
弹 簧 垫 圈
尼 龙 垫 圈
2）机械防松
开槽螺母与开口销，圆螺母与止动垫圈，止动垫片，串联钢丝 等
开槽螺母 与开口销
Baidu Nhomakorabea止动垫片
串联钢丝
(a)正确 (b)不正确
2.螺纹的类型
三角螺纹—联接螺纹
1)按牙型 矩形、梯形、锯齿形螺纹—传动螺纹
视图
三角螺纹 粗牙螺纹:用于紧固件
细牙螺纹:自锁性好,适于薄壁零件和冲击变载等
内螺纹—在圆柱孔的内表面形成的螺纹
2)按位置 外螺纹—在圆柱的外表面形成的螺纹
左旋—如图
3)按旋向 右旋—常用
4)按线数 单头螺纹（n=1）—用于联接
b
即被锁紧
7.垫圈
平垫圈
斜垫圈
h
d1 d2
四、螺纹联接的预紧与防松
1. 螺纹联接的预紧
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F'
预紧目的——增强联接的刚性、紧密性和提高防松 能力。对于受轴向拉力的螺栓联接，还可以提高螺 栓的疲劳强度；对于受横向载荷的普通螺栓联接， 有利于增大联接中接合面间的摩擦
bm
A型——无退刀槽 B型——有退刀槽
ds
ds
倒角端
X b
l
辗制末端
X b
l
d
d
3.螺钉
与螺栓区别:要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹
RR
tt
tt
XX
bb ll
RR
9900°°
dkdk nn dd
nn dd
ll
4.紧定螺钉 1)锥端—适于零件表面硬度较低不常拆卸的场合; 2)平端—接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平
线轴线的平面的夹角
arctgL
/ d 2
arctg
nP
d 2
8)牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角。
9)牙侧角β ——螺纹牙的侧边与螺纹轴线垂直平面的夹角。
P L=nP(n=2) L
d d2
d1
d1
d2
d
h
二、 螺纹联接主要类型
1、螺栓联接
d0
适用场合：
被联接件不太厚，便于加工通孔， 并能从两边进行操作。
面，适于经常拆卸的场合;
3)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
5.自攻螺钉:由螺钉攻出螺纹
15°~30°
t
e d
6.螺母
D b
s
m
六角螺母：标准，厚，薄
d0 D
1
30°
30°
30° 圆螺母+止退垫圈:
30° 带有缺口，应用时带翅垫
15° 圈内舌嵌入轴槽中，外舌
嵌入圆螺母的槽内，螺母
2.螺纹联接数目尽量取偶数，同一产品采用的螺纹件的类型和规 格应尽量少；
3.受弯扭作用的螺栓组，要尽量靠近接合面的边缘布局。
对于承受较大横向载荷的螺栓组联接，可采用销、套筒、键等抗 剪零件来承受局部横向载荷，以减少螺栓的予紧力及其结构尺寸。
4.合理间距，适当边距，以利用扳手装拆；
EE 60°
C
h A d
(1)测力矩板手——测出预紧力矩;
(2)定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受
压将自动打滑;
示图
2.螺纹联接的拧紧顺序 4
7 3 15 9
适用——定位,可传递不大的轴向力或扭矩。
5、特殊联接
地脚螺栓联接
吊环螺钉联接
三、 螺纹联接件(紧固件)
1.螺栓 1)普通螺栓——六角头，小六角头，内六角 2)铰制孔螺栓——螺纹部分直径较小螺母
15°~30° r
辗制末端
倒角端
A型 X
d e
da ds
k' ls lg
k
l
bm
s
辗制末端
B型 X
2.双头螺柱——两端带螺纹
P L=nP(n=2) L
d1
d2
d
h
P L=nP(n=2) L
d d2
d1
h
d1
d2 d
4）螺 距 P ——相邻两牙对应点间的轴向距离 5）导程（L） ——同一螺旋线上相邻两牙对应点间的轴向
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 ——中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋
1
2
12
3
4
(1)测力矩板手——测出预紧力矩;
(2)定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受
压将自动打滑;
2. 螺纹联接的防松
1)防松目的
实际工作中，载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力 减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹 联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此，必须 进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。
母。拆装时只需拆螺母，而不将双
头螺柱从被联接件中拧出。
H l2
适用：常拆卸而被联接件之 一较厚或只能从一边操作。
3、螺钉联接
l1
适用——被联接件之一较厚
（上带螺纹孔），不需经常装
H
d
拆的场合。
l2
l3
一端有螺钉头，不需螺母。
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。
60°
C
d
B
D
5.支承平面应平整，避免偏心载荷作用 防偏载措施：a）凸台；b）凹坑（鱼眼坑）；c）斜垫片
二）螺纹联接的安装与拆卸
1.预紧 1)预紧目的——保持正常工作,增加联接刚度、紧密性和提
高防松能力.
2)预紧力的控制 预紧过紧——预紧力过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度;
过松——预紧力过小，工作不可靠;
3）永久防松：冲点、点焊、粘合
五、螺纹联接的结构设计
一）螺纹联接的布置
工程中螺栓皆成组使用，单个使用极少。因此，必须研究螺栓组 联接的结构。
螺栓组联接设计的顺序——选布局、定数目、力分析、设计尺寸。
结构设计原则 ：
1.布局要尽量对称分布，栓组中心与联接结合面形心重合（有利于 分度、划线、钻孔），使受力均匀；