螺纹联接及螺旋传动)

夹角。对于对称牙型，
有：
2
螺纹的加工方法：
工件
卡盘
车刀
车外螺纹
车内螺纹
螺尾
螺纹收尾 退刀纹
退刀槽
外退刀槽
退出车刀
车刀 开始退刀
内退刀槽
车 刀
外螺纹制作：
把工件车到一 定的尺寸，用板牙 绞出外螺纹；
工程上大量制 造的尺寸较小的外 螺纹件用搓丝机制 作。
搓丝机搓板
板牙 工件
内螺纹制作 首先用钻头在工件上钻孔，再用丝锥攻
对于常用的M10-M64钢制普通粗牙螺纹，拧紧力 矩T与轴向拉力F0可取：
T≈0.2 F0 d 对于一定公称直径的螺栓，当要求的预紧力已知 时，可按照上式确定扳手的拧紧力矩。 控制预紧力的方法很多，如借助测力矩扳手或定 力矩扳手通过拧紧力矩控制预紧力，但精确性较差， 且不适合大型螺栓连接；通过控制拧紧圈数或螺母 转角控制预紧力，精度略高于前者但仍不能高精度 控制预紧力；通过测量预紧前后螺栓的伸长量或测 量应变控制预紧力，适合精确控制预紧力的连接或 大型螺栓连接。
锯齿形螺纹
3° 30°
牙型为锯齿型，工作面的牙型边倾斜角 为3，非工作面的牙型边倾斜角为30。比梯 形螺纹牙根强度高。仅用于单向受力的传力 螺旋。
螺纹连接的基本类型
基本类型（请掌握各联接的特点及适用场合）
•普通螺栓联接（受拉螺栓联接） 1．螺栓联接
•铰制孔用螺栓联接(受剪螺栓联接)
2．双头螺柱联接（常拆场合） 3．螺钉联接（不常拆场合） 4．紧定螺钉联接
假想圆柱面的直径。 D1、d1
牙底
牙顶
小径 大径
牙顶
牙底
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。
牙底
牙顶
小径D1、d1 中径D2、d2 大径 D、d
牙顶 内螺纹
牙底 外螺纹
螺距和导程
螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之 间的轴向距离P称为螺距。
同一条螺纹上相邻两牙在中径线上对应 两点之间的轴向距离S称为导程。
螺距=导程
导程 螺距
单线螺纹：P=S 多线螺纹：P=S/n
螺旋升角
螺纹升角y－－在
中径d2的圆柱面上， 螺旋线的切线与垂 直于螺纹轴线的平 面间的夹角。
tany S nP
πd2 πd2
牙型角和牙型斜角
牙型角α－－在螺纹轴向
剖面内，螺纹牙型相邻
两侧边的夹角称为牙型
角。
牙型斜角β －－牙型侧边
与螺纹轴线的垂线间的
（1）摩擦防松
B、弹簧垫圈
原理： 螺母拧紧后，靠垫圈压平而 产生的弹性反力使旋合螺纹间压紧 。同时垫圈斜口的尖端抵住螺母与 被联接件的支承面也有防松作用。
特点：结构简单，使用方便，但在 振动冲击载荷作用下，防松效果较 差，一般用于不甚重要的联接。
（1）摩擦防松
C、自锁螺母
原理：螺母一端制成非圆形 收口或开封后径向收口。当 螺母拧紧后，收口涨开，利 用收口的回弹力使旋合螺纹 间压紧。 特点：结构简单，防松可靠 ，可多次装卸而不降低防松 性能。
H2 l1 HH1
H2 l1 H1 H
e
设计：潘存云
ed
a
螺钉联接
场不 多 合需 用
要于 经受 常力 拆不 卸大 的且
紧定螺钉分锥端、 Ⅰ 柱端、平端三种。
锥端紧定螺钉靠 端部锥面顶入机件上 的小锥坑起定位、固 定作用。
柱端紧定螺钉利 用端部小圆柱插入机
Ⅱ
件上的小孔或环槽起
定位、固定作用。
平端紧定螺钉靠 其端平面与击机件的 摩擦力起定位作用。
★★普通螺栓既可用来承担轴向载荷也可用来承担 横向载荷，但铰制孔用螺栓一般用来承担横向载荷。
螺纹紧固件连接的基本形式有：
•普通螺栓联接
（受拉螺栓联接）
•铰制孔用螺栓联接
(受剪螺栓联接)
螺栓联接 L1
L1
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; d
只能传递单方向的动力。
螺纹的旋向
左旋
右旋(常用)
螺纹的线数
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。（一般用于传动）
单线螺纹
双线螺纹
螺纹的大径、小径和中径
大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的 假想圆柱面的直径。D、d
小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的
使接合面产生摩擦力，以承受横向载荷 如汽缸螺栓联接，有紧密性要求，防漏气。
适当选用较大的预紧力可以提高连接件的可靠性，紧 密型。但过大的预紧力会导致结构尺寸增大，成本增 加，也会在装配或偶然过载时拉断连接件。所以，
拧紧后螺纹联接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s 的80%。
注意：对于重要的连接，应尽可能不采用直径过小(＜M12) 的螺栓。
C、自锁螺母
（2）机械防松
A、开槽螺母与开口销
原理： 六角开槽螺母拧紧后，将开
口销穿入螺栓尾部小孔和螺母 的槽内，并将开口销尾部掰开 与螺母侧面贴紧。 特点：
适用于有较大冲击、振动的 高速机械中运动部件的联接。
B、止动垫圈
原理： 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫
圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯 贴紧，即可将螺母锁住。若两个螺栓 需要双联锁紧时，可采用双联止动垫 圈，使两个螺母相互制动。
第十三章 螺纹联接
联接的分类和意义
静联接 动联接
可拆联接(螺纹联接、键联接） 不可拆联接（铆接、焊接、胶接）
静联接：被联接件之间相互完全固定。（形锁合、摩擦锁合、材料锁合） 动联接：被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。
联接的选择（根据使用要求与经济要求来选择、
根据联接的加工条件和被联接零件的材料、形状和 尺寸等）
有些螺纹，必须画出牙型才能加 工，例如矩形螺纹，称为非标准螺纹 。
常用的几种螺纹的特征代号及用途
特征 螺 纹 种 类 代号
外形图
用途
联 普 通 粗牙 接 螺 纹 细牙
M
螺
纹 管螺纹 G
传 梯形螺纹 Tr 动
螺
纹
锯齿形 螺纹
B
是最常用的联接螺纹
用于细小的精密或薄壁零件 用于水管、油管、气管等 薄壁管子上，用于管路的 联接。 用于各种机床的丝杠，做 传动用。
丝得到内螺纹。
常用螺纹的特点和应用
普通螺纹
即米制三角形螺纹。螺纹牙型为三角形，牙型 角为60°，螺纹大径为公称直径，单位为mm。 同一公称直径下有多种螺距，其中螺距最大的 称为粗牙螺纹，其余的称为细牙螺纹。
普通螺纹的当量摩擦系数较大，自锁性能 好，螺纹压根强度高，广泛应用于各种紧 固连接。一般连接多用粗牙螺纹。细牙螺 纹螺距小，升角小，自锁性能好，但螺牙 强度低、耐磨性差、易滑脱，常用于细小 零件、薄壁零件或受冲击、震动和变载荷 的连接，还可用于微调机构的调整。
铰制孔螺栓
铰制孔用螺栓l1≈ 0;
螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d;
双头螺柱联接
不能采用螺栓的场合,例如: 连接件之一太厚不宜采用 通孔,材料又比较软.
双头螺柱联接
参数l1 、e、a与螺栓相同 座端拧入深度H，当螺孔材料为：
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;
螺纹联接和螺旋传动
螺纹连接
一字螺钉
六角螺栓
紧定螺钉
自攻螺钉
十字螺钉
内六角螺栓 翼形螺钉
圆头螺钉
六角螺母 盖形螺母
开槽六角螺母 翼形螺母
螺纹的形成
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（三角形、梯形等）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。 d2
预紧力F0的控制手段 （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
电动定力矩板手
（3）测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高 （4）控制力臂的长度
重要的连接一般采用一定的方法控制预紧力，而 不重要的一般连接是靠经验和感觉来控制预紧力的， 致使螺栓实际承受的预紧力与设计值出入较大。因 此对于不控制预紧力的螺栓连接，设计时应选取较 大的安全系数。
Ⅰ 2.5:1 0.2d
d
Ⅱ 2.5:1
0.4d
0.25d
紧定螺钉连接
锥端紧定螺钉
平端紧定螺钉
其他特殊结构的连接
（1）地脚螺栓连接
（2）吊环螺栓连接
（3）T型槽螺栓连接
标准螺纹连接件
标准螺纹连接件
六角螺栓和内六角螺栓
六角螺栓和内六角螺栓
双头螺柱
螺钉
六角螺母
圆螺母（和止动垫圈）
垫片（垫圈）
垫片（垫圈）
作业：P162 第1、4题
第二节 螺纹连接的预紧与防松
螺纹连接的预紧
大多数螺纹联接在装配时都需要拧紧（松螺栓 除外），称之为预紧。
预紧可夹紧被连接件，使连接接合面产生压紧力 ，这个力即为预紧力。
装配时预紧的螺栓联接称为紧螺栓连接
防止联接松脱，增强可靠性
预紧的目的 被联接件接合面具有足够的紧密性
滑动螺旋传动简介
螺纹零件既可用于连接，也可用于传动，前者主要 采用普通螺纹，后者多采用梯形、锯齿形和矩形螺 纹，以梯形螺纹应用居多。 螺纹零件用于传动时，称为螺旋传动。 螺旋传动是利用由螺杆和螺母组成的螺旋副来实现 传动要求的。