机械设计第5章 螺纹连接和螺旋传动ppt课件
合集下载
机械设计之螺纹联接与螺旋传动(ppt 87页)
螺 按螺纹的旋向分
纹 的
按螺旋线的根数分
分 类
按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
青岛科技大学专用
潘存云教授研
螺纹的牙型
30º
15º
30º
3º
矩形螺纹
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
青岛科技大学专用
潘存云教授研
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
P----螺距
d1=d-1.0825P
标记示例：
M24(粗牙普通螺纹、直径24、螺距3)
M24X1.5(细牙普通螺纹,直径24,螺距1.5)
公称直径（大径）
粗
牙
Dd
3 4 5 6 8 10
螺距P
0.5 0.7 0.8
1 1.25 1.5
中径 D2 d2 2.675 3.545 3.545 5.350 7.188
10.106
11.835 13.835 15.294 17.294 19.294 20.752 23.752 26.211
细牙 螺距P
0.35
0.5 1.25, 1 0.75 1.5, 1.25 0.5
1.5, 1
2, 1.5, 1
潘存云教授研
细牙普通螺纹基本尺寸 mm
螺距P 0.35 0.5
中径D2、d2 d-1+0.773 d-1+0.675
梯形
3º
锯齿形 30º
螺纹的基本尺寸：
粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和梯形螺纹的基 本尺寸见后续各表（或查阅相关机械设计手册）。
青岛科技大学专用
2011春第五章螺纹连接和螺旋传动
(2)小径d1（内径）： 与外螺 纹牙底(或内螺纹牙项)相重合 的假想圆柱体的直径。
螺纹的最小直径，在强度计算中作为螺 栓危险剖面的计算直径。
(3)中径d2：假想圆，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。
确定螺纹几何参数和配合性质的直径。几何计算用。 一般取：d2=(d+d1)/2
（4）线数n ：螺纹的螺旋线数目。n=1时用于联接；n＞1时用 于传动；n↑→η↑，但为便于制造n≤4
2 、弹簧垫圈
弹力保持一定压力 切口尖端逆向
3 、锁紧螺母
镶嵌弹性环或尼龙圈挤入螺纹中 椭圆口螺母
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。
适用于冲击振动载荷，重要场合使用，成本高。
开口销与开槽六角螺母
止动垫圈 串联钢丝
机械防松
机械防松
止动垫片防松
机械防松
螺纹的精度等级:
A级 公差小，精度最高，用于配合精确，防振动等场合 B级 受载较大且经常拆卸，调整或承受变载荷的连接 C级 用于一般连接，最常用
螺纹联接的材料 和精度
螺纹联接的材料和精度
螺纹紧固件按机械性能分为十级： 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
紧螺栓联接在承受工作载荷之前就受到了拧紧力的作 用，称其为预紧力。
三、螺纹联接的预紧和防松
1．螺纹联接的预紧 拧紧的目的
1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度
❖预紧力的控制：
测力矩扳手
定力矩扳手
测力矩扳手
应变片
螺纹联接的预紧
定力矩扳手
螺旋副的拧紧力矩
❖ 预紧力和预紧力矩之间的关系：T 0.2F0d 注意：对于重要的联接，应尽可能不采用直径过小(＜M12)的螺栓。
螺纹的最小直径，在强度计算中作为螺 栓危险剖面的计算直径。
(3)中径d2：假想圆，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。
确定螺纹几何参数和配合性质的直径。几何计算用。 一般取：d2=(d+d1)/2
（4）线数n ：螺纹的螺旋线数目。n=1时用于联接；n＞1时用 于传动；n↑→η↑，但为便于制造n≤4
2 、弹簧垫圈
弹力保持一定压力 切口尖端逆向
3 、锁紧螺母
镶嵌弹性环或尼龙圈挤入螺纹中 椭圆口螺母
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。
适用于冲击振动载荷，重要场合使用，成本高。
开口销与开槽六角螺母
止动垫圈 串联钢丝
机械防松
机械防松
止动垫片防松
机械防松
螺纹的精度等级:
A级 公差小，精度最高，用于配合精确，防振动等场合 B级 受载较大且经常拆卸，调整或承受变载荷的连接 C级 用于一般连接，最常用
螺纹联接的材料 和精度
螺纹联接的材料和精度
螺纹紧固件按机械性能分为十级： 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
紧螺栓联接在承受工作载荷之前就受到了拧紧力的作 用，称其为预紧力。
三、螺纹联接的预紧和防松
1．螺纹联接的预紧 拧紧的目的
1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度
❖预紧力的控制：
测力矩扳手
定力矩扳手
测力矩扳手
应变片
螺纹联接的预紧
定力矩扳手
螺旋副的拧紧力矩
❖ 预紧力和预紧力矩之间的关系：T 0.2F0d 注意：对于重要的联接，应尽可能不采用直径过小(＜M12)的螺栓。
螺纹连接及螺旋传动PPT课件
Ff
FQX FQY
ψ FQ
螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于或等于接 触表面的摩擦角。
第31页/共92页
3.螺旋副的传动效率 W1--有用功
W2--输入功
tan
tan
第32页/共92页
二、非矩形螺纹
非矩形螺纹是指牙型斜角不等于0°的三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。
Q
N/2
❖反力 ❖摩擦力 ❖当量摩擦角
第26页/共92页
锯齿形螺纹的标注
锯齿形螺纹的标注格式： 牙型代号 B、尺寸规格、导程（螺距）或螺距、旋向--公差带代号--旋合长度代 号。 单线螺纹仅标注螺距； 右旋螺纹不标注旋向。 [例]B40X14（P7）LH-8c-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为14mm ， 螺距为7mm的双线左旋锯齿形螺纹（外螺纹）， 公差带代号为8e，L为长旋合长度。
第22页/共92页
GB/T 5796. 1-2005 基本牙型
第23页/共92页
梯形螺纹的标注
梯形螺纹的标注格式： 螺纹代号 --螺纹公差带代号--螺纹旋合长度代号。
梯形螺纹的螺纹代号由牙型代号和尺寸规格组成，若为右旋可 不标注，若为左旋，用“ -LH”来注明。单线梯形螺纹用“尺寸 规格X螺距”来表示，多线梯形螺纹用“尺寸规格X导程（P螺 距）”来表示。梯形螺纹公差带代号只标注中径公差带代号； 按尺寸和螺距的大小分为中等旋合长度（N）和长旋合长度 （L）。当旋合长度为N组时，不标注；当旋合长度为L组时，用 代号“-L”标注，旋合长度根据需要，可标写旋合长度数值。 [例]Tr40X7-7H 表示公称直径尺寸为40mm, 螺距为7mm的单线 右旋梯形螺纹（内螺纹），中径公差带为7H，中等旋合长度。 [例]Tr40X14（P7）LH-8e-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为 14mm ，螺距为7mm的双线左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公 差带为8e，长等旋合长度
FQX FQY
ψ FQ
螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于或等于接 触表面的摩擦角。
第31页/共92页
3.螺旋副的传动效率 W1--有用功
W2--输入功
tan
tan
第32页/共92页
二、非矩形螺纹
非矩形螺纹是指牙型斜角不等于0°的三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。
Q
N/2
❖反力 ❖摩擦力 ❖当量摩擦角
第26页/共92页
锯齿形螺纹的标注
锯齿形螺纹的标注格式： 牙型代号 B、尺寸规格、导程（螺距）或螺距、旋向--公差带代号--旋合长度代 号。 单线螺纹仅标注螺距； 右旋螺纹不标注旋向。 [例]B40X14（P7）LH-8c-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为14mm ， 螺距为7mm的双线左旋锯齿形螺纹（外螺纹）， 公差带代号为8e，L为长旋合长度。
第22页/共92页
GB/T 5796. 1-2005 基本牙型
第23页/共92页
梯形螺纹的标注
梯形螺纹的标注格式： 螺纹代号 --螺纹公差带代号--螺纹旋合长度代号。
梯形螺纹的螺纹代号由牙型代号和尺寸规格组成，若为右旋可 不标注，若为左旋，用“ -LH”来注明。单线梯形螺纹用“尺寸 规格X螺距”来表示，多线梯形螺纹用“尺寸规格X导程（P螺 距）”来表示。梯形螺纹公差带代号只标注中径公差带代号； 按尺寸和螺距的大小分为中等旋合长度（N）和长旋合长度 （L）。当旋合长度为N组时，不标注；当旋合长度为L组时，用 代号“-L”标注，旋合长度根据需要，可标写旋合长度数值。 [例]Tr40X7-7H 表示公称直径尺寸为40mm, 螺距为7mm的单线 右旋梯形螺纹（内螺纹），中径公差带为7H，中等旋合长度。 [例]Tr40X14（P7）LH-8e-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为 14mm ，螺距为7mm的双线左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公 差带为8e，长等旋合长度
第5章螺纹连接和螺旋传动
(4) 线数n
螺纹的螺旋线数目。
相邻两牙在中径线上对应两点间的 (5) 螺距P 轴向距离。
(6) 导程S S = nP
螺纹上任一点沿同一 条螺旋线转一圈所移 d d2 d1 动的轴向距离。
P/2 P/2
P
S
(7) 螺纹升角ψ
P/2 P/2
P
S
中径d2圆柱上， 螺旋线的切线与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 直于螺纹轴线的平 面的夹角。
▲铰制孔用螺栓连接：孔与螺栓杆过渡配合，能 精确固定被连接件的相对位置，能承受横向载荷。 但孔的加工精度要求较高。
普通螺栓
铰制孔螺栓
杆孔间隙
过渡配合面
螺栓连接
2.双头螺柱连接 适用于结构上不能采用螺栓连接的场合，例如被 连接件之一太厚不宜制成通孔，材料较软，需要经 常拆装。拆卸这种连接时，不用拆螺柱。
注：括号内的公称直径为第二系列
§5－2 螺纹连接的类型及标准连接件
一、 螺纹连接的基本类型 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 在被连接件上开有通孔，插入螺栓后，在螺栓 的另一端拧上螺母。被连接件较薄，易做成通孔， 可经常拆卸。 ▲普通螺栓连接：被连接件上的通孔与螺栓杆间 留有间隙，通孔的加工精度要求低，结构简单， 装拆方便。
2．受转矩的螺栓组连接 转矩T作用在连接接合面内，在转矩的作用下， 底板将绕通过螺栓组对称中心并与接合面相垂直的 轴线转动。
▲采用普通螺栓时，靠连接预紧后在接合面间产
采用普通螺栓和铰制孔用螺栓组成的 螺栓组受转矩时的受力情况是不同的
生的摩擦力矩来抵抗转矩T。 根据作用在底板上的力矩平衡及连接强度的条件：
冲点法：冲坏螺纹副
铆合法：端部铆死 端焊法：端部焊死 粘结法：拧紧时涂胶粘剂
机械设计第五章螺纹连接和螺旋传动
F2
d12 /
4
应力幅:
m in
F0
d12 / 4
a
max min
2
F2 F0
d12 4
Cb Cb Cm
2F
d12
安全系数:
min C :
S
ca
2 1tc (K ) min (K )(2 a min )
S
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 79 倾覆力矩
F0
F0
8
率
T1
Q
d2 2
tg
v
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 33
F Qtg v
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 34
螺纹自锁条件: f < jv
螺纹效率:
tgf tg(f jv )
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 35
螺栓组的布局
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 36
TT2 2
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 42
§ 5-2 螺栓的强度计算
1) 失效形式: 断裂, 压溃
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 43 2) 松螺栓联接计算
crane
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 44
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 45
校核公式:
F
4
d12
[ ]
吊环螺钉
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 29
防盗螺母
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 30
螺栓的防松
摩擦防松
锁紧螺母
机械设计 第五章 螺纹连接和螺旋传动 31 机械防松
开口销
split cotter pin
螺纹连接(机械设计课件)
a）螺栓
标记: 螺栓 标准号 螺纹规格 × 有效长度
螺纹紧固件连接
例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。 螺母 GB/T 6170-2000 M12
b）螺母
标记: 螺母 标准号 螺纹规格
螺纹紧固件连接
例: 标准系列，公称尺寸d=8，性能等级为140HV，不经表面处理的平垫圈 垫圈 GB/T 97.1-2000 8
联接的类型：
螺纹联接
键联接、花键联接、销联接
弹性环联接等
铆接
焊接
粘接
联接
可拆 联接
不可拆 联接
过盈联接
（介于两者之间）
螺纹的形成
d2
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。
螺纹
牙顶
牙顶
小径
大径
外螺纹
内螺纹
牙顶
牙底
牙底
牙顶
大径 D、d
小径D1、d1
中径D2、d2
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。
⑶ 螺纹的线数n
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。
六角螺母
盖形螺母
开槽六角螺母
翼形螺母
螺纹连接
§5-0 引 言
由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：
被联接件之间相互完全固定。（形锁合、摩擦锁合、材料锁合）
被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。
标记: 螺栓 标准号 螺纹规格 × 有效长度
螺纹紧固件连接
例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。 螺母 GB/T 6170-2000 M12
b）螺母
标记: 螺母 标准号 螺纹规格
螺纹紧固件连接
例: 标准系列，公称尺寸d=8，性能等级为140HV，不经表面处理的平垫圈 垫圈 GB/T 97.1-2000 8
联接的类型：
螺纹联接
键联接、花键联接、销联接
弹性环联接等
铆接
焊接
粘接
联接
可拆 联接
不可拆 联接
过盈联接
（介于两者之间）
螺纹的形成
d2
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。
螺纹
牙顶
牙顶
小径
大径
外螺纹
内螺纹
牙顶
牙底
牙底
牙顶
大径 D、d
小径D1、d1
中径D2、d2
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。
⑶ 螺纹的线数n
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。
六角螺母
盖形螺母
开槽六角螺母
翼形螺母
螺纹连接
§5-0 引 言
由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：
被联接件之间相互完全固定。（形锁合、摩擦锁合、材料锁合）
被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。
螺纹连接与螺旋传动
螺纹连接与螺旋传动一、螺纹的形成如用一个三角形K沿螺旋线运动并使K平面始终通过圆柱体轴线YY，这样就构成了三角形螺纹。
同样改变平面图形K，可得到矩形、梯形、锯齿形、管螺纹，如图1-1所示。
图1-1 螺纹的形成二、螺纹的类型（1）按牙型分类有：三角形螺纹、管螺纹，用于联接螺纹；矩形、梯形、锯齿形螺纹，用于传动螺纹。
其中三角形螺纹中粗牙螺纹用于紧固件；细牙螺纹在同样的公称直径下，螺距最小，自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击荷载等。
（2）按位置分类有：内螺纹，在圆柱孔的内表面形成的螺纹；外螺纹，在圆柱孔的外表面形成的螺纹。
（3）根据螺旋线绕行方向有左旋（图1-2）和右旋。
（4）根据螺旋线头数：单头螺纹（n＝1），用于连接；双头螺纹（n＝2），一般用于连接两个连接件，如图1-2所示；多线螺纹（n≥2），用于传动。
三、螺纹的主要参数现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数，如图1-3所示：（1）大径d——螺纹的最大直径，即与螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径，在标准中定为公称直径。
（2）小径d1——螺纹的最小直径，即与螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。
（3）中径d2——通过螺纹向截面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径，近似于螺纹的平均直径，d2≈（d＋d1）／2。
中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。
（4）线数n——螺纹的螺旋线数目。
沿一根螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹；沿两根以上的等距螺旋线形成螺纹称为多线螺纹。
常用的联接螺纹要求自锁性，故多用单线螺纹；传动螺纹要求传动效率高，故多用双线或单线螺纹。
为了便于制造，一般用螺纹线数n≤4。
（5）螺距P——螺纹相邻两个牙形上对应点间的距离。
（6）导程S——螺纹上任一点沿同一条螺旋线旋转一周所移动的轴相距离。
单线螺纹S＝P；多线螺纹S＝nP。
（7）螺纹升角φ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一部分为螺栓联接的设计，包括螺栓联接的预紧、 强度计算、螺栓组结构设计、受力分析及提高联接 强度的措施等；第二部分为滑动螺旋传动的设计计 算方法。
2、本章特点市内容包括螺纹联接和螺旋传动两个 部分。前者属于联接，后者属于传动。二者在内容 上虽有一定的联系，但在设计要求上却有很大差别。
3、本章学习要求： 对于螺纹联接的基本知识，应了解螺纹及螺纹联接件的类型、 特性、标准、结构、应用场合及有关的防松方法等，以便在设 计时能够正确地选用。 对于螺栓联接设计及强度计算部分，应掌握结构设计原则及 强度计算的理论与方法，能正确进行螺栓组的受力分析，能较 为合理地设计出可靠的螺栓组联接。 对于螺旋传动部分，主要是掌握螺旋传动性能（效率、自锁 等）对螺纹选型的要求及主要零件（螺杆、螺母）的设计计算 方法，并通过一种基本类型——螺旋起重器的设计，了解滑动 螺旋传动的主要设计过程。
复习思考题
• 机械联接可分哪两大类？静联接又可分为哪两类？根 据什么条件划分？选用它们时应考虑哪些因素？
• 设计联接时，一般应考虑哪些因素？ • 当一个联接中包含多个危险截面或工作面时，为什么
要按最薄弱的部位来决定联接的尺寸？ • 在具体的机器上找出几种联接，分析一下为什么要在
那个部位采用那种联接，你认为采用哪种联接最为合 适？为什么？
重点： 1.各类不同外载荷情况下，螺栓组中各螺栓的受力分析； 2.螺栓联接的强度计算，尤其是承受轴向拉伸载荷的紧螺 栓联接的强度计算。
难点：承受倾覆力矩的底板螺栓组联接的设计。
学习时注意：
1、前四节是叙述性内容，对于设计螺栓是必不可少的基本知识， 应当结合阅读机械设计手册学习。 2、螺纹及螺纹联接件大都已标准化。设计时，对不太重要的螺纹 联接一般只需根据不同情况进行选用，不需自行设计。对重要的 螺纹联接，设计计算也只是确定螺栓危险截面的直径（螺纹小径）， 螺栓联接的其它部分尺寸由标准选定。但是，在个别特殊情况下， 需要自行设计某种非标准螺纹联接件。 3、螺纹联接的设计主要是螺栓组联接的设计。其设计工作包括两 部分内容：一是正确进行结构设计，通过受力分析找出受力最大 的螺栓；二是按照单个螺栓联接的强度计算公式来设计这个受力 最大螺栓的尺寸，其余螺栓则按同样尺寸选用。
分 类
按回转体的内外表面分
SP
P
SP
按螺旋的作用分
潘存云教授研制
潘存云教授研制
S =P
S = 2P
按母体形状分
单线螺纹
多线螺纹
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 多线螺纹
联接
被联接件
联接件
联接
被联接件与联接件的组合
北京林业大学专用
精选ppt
6
作者： 潘存云教授
联接的类型和应用
联接的类型 一、不可拆联接 破坏联接件或被联接件方能拆卸的联接。 铆接、焊接、粘接、过盈配合联接。 二、可拆联接 无需破坏零件方可拆卸的联接。 螺纹联接、键联接、销联接。
北京林业大学专用
精选ppt
粘接的管道
粘接的蜗轮
北京林业大学专用
粘接的管件
精选ppt
11
作者： 潘存云教授
过盈配合联接
联接的类型和应用
被联接件（包容件与被包容件）间存在过 盈量，二者装配后产生 压力，工作时 靠摩擦力传递载荷。
压入法，温差法
过盈量
特点：结构简单，定心性好，对轴无削弱，耐冲击性能好。表面精度要求高。过
盈量小时用压入法装配，大时用温差法装配。
7
作者： 潘存云教授
铆接 联接件预制孔＋铆钉铆合
联接的类型和应用
北京林业大学专用
特点：工艺简单，可靠，耐冲击； 笨重，劳动条件差。
应用：目前用于桥梁、飞机制造。 精选ppt
8
作者： 潘存云教授
焊接
联接的类型和应用
被联接件局部熔融＋熔化焊条填充焊缝冷却
北京林业大学专用
特点：重量轻，强度高，工艺简单。 残存焊接应力。
第5章 螺纹连接和螺旋传动
§5－1 §5－2 §5－3 §5－4 §5－5 §5－6 §5－7 §5－8 §5－9
螺纹 螺纹连接的类型及标准连接件 螺纹连接的预紧 螺纹连接的防松 螺纹连接的强度计算 螺栓组连接的设计 螺栓的材料和许用应力 提高螺栓连接强度的措施 螺旋传动
1、本章主要内容包括两部分：
应用：广泛，单件生精产选pp周t 期短，成本低。
9
作者： 潘存云教授
粘接
粘合剂＋被联接件粘合剂固化
联接的类型和应用
特点：重量轻，耐腐蚀，密封好，适用于不同材料。
要求有一定粘接面积。
应用：应用于金属三十多年精选历ppt史。
北京林业大学专用
10
作者： 潘存云教授
粘接应用例
联接的类型和应用
被联接件粘接表பைடு நூலகம்涂胶粘剂，经固化。
销联接
联接的类型和应用
被联接件＋销（定位，传递不大的载荷）。
北京林业大学专用
精选ppt
15
作者： 潘存云教授
§5－1 螺 纹
一、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
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
潘存云教授研制
纹 的
按螺旋线的根数分
潘存云教授研制
分 类
按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 n线螺纹: S = n P 多线螺纹 一般: n ≤ 4
应用：轻载，定心要求高，不能对轴有削弱之场合。
精选ppt
12
北京林业大学专用
作者： 潘存云教授
螺纹联接
被联接件＋螺纹紧固件（拧紧）。
联接的类型和应用
北京林业大学专用
精选ppt
13
作者： 潘存云教授
键联接
被联接件＋键（定位，传递扭矩）
联接的类型和应用
北京林业大学专用
精选ppt
14
作者： 潘存云教授
螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 按螺纹的旋向分
纹 的
按螺旋线的根数分
分 类
按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
螺纹的牙型
30º
15º
30º
3º
矩形螺纹
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
矩形螺纹
2、本章特点市内容包括螺纹联接和螺旋传动两个 部分。前者属于联接，后者属于传动。二者在内容 上虽有一定的联系，但在设计要求上却有很大差别。
3、本章学习要求： 对于螺纹联接的基本知识，应了解螺纹及螺纹联接件的类型、 特性、标准、结构、应用场合及有关的防松方法等，以便在设 计时能够正确地选用。 对于螺栓联接设计及强度计算部分，应掌握结构设计原则及 强度计算的理论与方法，能正确进行螺栓组的受力分析，能较 为合理地设计出可靠的螺栓组联接。 对于螺旋传动部分，主要是掌握螺旋传动性能（效率、自锁 等）对螺纹选型的要求及主要零件（螺杆、螺母）的设计计算 方法，并通过一种基本类型——螺旋起重器的设计，了解滑动 螺旋传动的主要设计过程。
复习思考题
• 机械联接可分哪两大类？静联接又可分为哪两类？根 据什么条件划分？选用它们时应考虑哪些因素？
• 设计联接时，一般应考虑哪些因素？ • 当一个联接中包含多个危险截面或工作面时，为什么
要按最薄弱的部位来决定联接的尺寸？ • 在具体的机器上找出几种联接，分析一下为什么要在
那个部位采用那种联接，你认为采用哪种联接最为合 适？为什么？
重点： 1.各类不同外载荷情况下，螺栓组中各螺栓的受力分析； 2.螺栓联接的强度计算，尤其是承受轴向拉伸载荷的紧螺 栓联接的强度计算。
难点：承受倾覆力矩的底板螺栓组联接的设计。
学习时注意：
1、前四节是叙述性内容，对于设计螺栓是必不可少的基本知识， 应当结合阅读机械设计手册学习。 2、螺纹及螺纹联接件大都已标准化。设计时，对不太重要的螺纹 联接一般只需根据不同情况进行选用，不需自行设计。对重要的 螺纹联接，设计计算也只是确定螺栓危险截面的直径（螺纹小径）， 螺栓联接的其它部分尺寸由标准选定。但是，在个别特殊情况下， 需要自行设计某种非标准螺纹联接件。 3、螺纹联接的设计主要是螺栓组联接的设计。其设计工作包括两 部分内容：一是正确进行结构设计，通过受力分析找出受力最大 的螺栓；二是按照单个螺栓联接的强度计算公式来设计这个受力 最大螺栓的尺寸，其余螺栓则按同样尺寸选用。
分 类
按回转体的内外表面分
SP
P
SP
按螺旋的作用分
潘存云教授研制
潘存云教授研制
S =P
S = 2P
按母体形状分
单线螺纹
多线螺纹
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 多线螺纹
联接
被联接件
联接件
联接
被联接件与联接件的组合
北京林业大学专用
精选ppt
6
作者： 潘存云教授
联接的类型和应用
联接的类型 一、不可拆联接 破坏联接件或被联接件方能拆卸的联接。 铆接、焊接、粘接、过盈配合联接。 二、可拆联接 无需破坏零件方可拆卸的联接。 螺纹联接、键联接、销联接。
北京林业大学专用
精选ppt
粘接的管道
粘接的蜗轮
北京林业大学专用
粘接的管件
精选ppt
11
作者： 潘存云教授
过盈配合联接
联接的类型和应用
被联接件（包容件与被包容件）间存在过 盈量，二者装配后产生 压力，工作时 靠摩擦力传递载荷。
压入法，温差法
过盈量
特点：结构简单，定心性好，对轴无削弱，耐冲击性能好。表面精度要求高。过
盈量小时用压入法装配，大时用温差法装配。
7
作者： 潘存云教授
铆接 联接件预制孔＋铆钉铆合
联接的类型和应用
北京林业大学专用
特点：工艺简单，可靠，耐冲击； 笨重，劳动条件差。
应用：目前用于桥梁、飞机制造。 精选ppt
8
作者： 潘存云教授
焊接
联接的类型和应用
被联接件局部熔融＋熔化焊条填充焊缝冷却
北京林业大学专用
特点：重量轻，强度高，工艺简单。 残存焊接应力。
第5章 螺纹连接和螺旋传动
§5－1 §5－2 §5－3 §5－4 §5－5 §5－6 §5－7 §5－8 §5－9
螺纹 螺纹连接的类型及标准连接件 螺纹连接的预紧 螺纹连接的防松 螺纹连接的强度计算 螺栓组连接的设计 螺栓的材料和许用应力 提高螺栓连接强度的措施 螺旋传动
1、本章主要内容包括两部分：
应用：广泛，单件生精产选pp周t 期短，成本低。
9
作者： 潘存云教授
粘接
粘合剂＋被联接件粘合剂固化
联接的类型和应用
特点：重量轻，耐腐蚀，密封好，适用于不同材料。
要求有一定粘接面积。
应用：应用于金属三十多年精选历ppt史。
北京林业大学专用
10
作者： 潘存云教授
粘接应用例
联接的类型和应用
被联接件粘接表பைடு நூலகம்涂胶粘剂，经固化。
销联接
联接的类型和应用
被联接件＋销（定位，传递不大的载荷）。
北京林业大学专用
精选ppt
15
作者： 潘存云教授
§5－1 螺 纹
一、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
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
潘存云教授研制
纹 的
按螺旋线的根数分
潘存云教授研制
分 类
按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 n线螺纹: S = n P 多线螺纹 一般: n ≤ 4
应用：轻载，定心要求高，不能对轴有削弱之场合。
精选ppt
12
北京林业大学专用
作者： 潘存云教授
螺纹联接
被联接件＋螺纹紧固件（拧紧）。
联接的类型和应用
北京林业大学专用
精选ppt
13
作者： 潘存云教授
键联接
被联接件＋键（定位，传递扭矩）
联接的类型和应用
北京林业大学专用
精选ppt
14
作者： 潘存云教授
螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 按螺纹的旋向分
纹 的
按螺旋线的根数分
分 类
按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
螺纹的牙型
30º
15º
30º
3º
矩形螺纹
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
矩形螺纹