螺纹连接的设计计算讲解

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机械设计基础螺纹连接的强度计算

（一）螺栓组联接的结构设计 ➢要设计成轴对称的几何形状 ➢螺栓的布置应使螺栓的受力合理 ➢螺栓的布置应有合理的间距、边距 ➢同一组螺栓联接中各螺栓的直径和材料均应相同 ➢避免螺栓承受偏心载荷
五、螺纹联接件的材料和许用应力
（一）螺纹联接件的材料
✓一般螺纹联接件常用材料为低碳钢和中碳钢，如Q215、 Q235、15、35、45等 ✓受冲击、振动和变载荷作用的螺栓可用合金钢，如15Cr、 40Cr、30CrMnSi、15CrVB等
17.判断下列说法的对错： 1）对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接有：F∑=F+F0。 2）紧螺栓连接的强度是按拉应力建立的，因此没有考虑剪切应力的影响。 3）受拉螺栓连接只能承受轴向载荷。 18.螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心，理由是什么？ 19.受横向载荷的普通螺栓联接有何缺点？ 20.为什么大多数螺纹联接都要预紧？预紧力QP过小后果是什么？预紧力QP过大有什么结果？ 21.简述提高螺纹联接强度的四种措施。
即
1.3F0
d12
[ ]
4
设计公式为
d1
4 1.3F0
[ ]
（2）受横向外载荷的紧螺栓联接
载荷与螺栓轴向垂直，靠被
联接件间的摩擦力传递。螺栓
内部危险截面上既有轴向预紧
力F0形成的拉应力σ，又有因螺栓与螺纹牙面间的摩擦力矩T1
而形成的扭转剪应力τ。
螺栓预紧力
F0

Kf f
FR m
A.螺纹上的应力集中 B.螺栓杆横截面上的扭转应力 C.载荷沿螺纹圈分布的不均匀性 D.螺纹毛刺的部分挤压
13.螺纹连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特点？ 14.为什么螺纹连接通常要采用防松设施？常用的防松方法和装置有哪些？ 15.常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在何处？

螺栓连接计算公式总结

螺栓连接计算公式总结螺栓连接是机械设计中常见的一种连接方式，其主要计算公式可以总结如下：1.螺栓直径与被连接件孔径的配合关系设计有预紧力的螺栓连接，如需要拆卸，则螺栓直径应与被连接件的孔径有一定配合关系。

一般可按下列公式计算：d ≤ D -（1~1. 5）S其中 d为螺栓直径；D为被连接件的孔径；S为配合安全系数，轻型为1.0~1.1，重型为1.1~1.2。

2.螺栓承载能力的计算螺栓的承载能力应按下式计算：N ≤ Ψ·Σmiu·d²/4×[σ]其中 N为螺栓所受的剪切力及拉力之和（N）；Ψ为接头系数，由试验方法确定，一般可取0.6~0.7；Σmiu为各被连接件（钢板）的抗剪面积（对粗制螺栓取miu=mi+0.175mi，其中mi为被连接件（钢板）的重量（kg），对精制螺栓则取miu=mi；d为螺栓直径（m）；[σ]为螺栓材料的许用应力（MPa）。

3.拧紧螺栓所需的轴向力的计算拧紧螺栓所需要施加的轴向力可按下式计算：Fj=π·d·Σmp·d/4×[σ]其中 Fj为拧紧螺栓所需要施加的轴向力（N）；d为螺栓直径（m）；Σmp为各被连接件接触部位的预紧面上的正应力的合力（N/㎡），一般可取Σmp=(0.7~1.0)σs；[σ]为螺栓材料的许用应力（MPa）。

4.装配时的顶紧力的计算装配时的顶紧力可按下式计算：Fk=π·d·(Pmax-Pmin)/[d×(2~3)×(σs-σb)]其中 Fk为装配时的顶紧力（N）；d为螺栓直径（m）；Pmax为预紧时所需的最小顶紧力（N）；Pmin为预紧时所需的最大顶紧力（N）；σs为螺栓材料的屈服极限（MPa）；σb为螺栓材料的强度极限（MPa）。

一般情况下取预紧应力的中间值。

要求装配后获得准确预紧力，最好使顶紧力小于或等于设计计算值。

根据顶紧力乘以相应的保险系数即为需要的拧紧力。

螺纹联接的强度计算

螺纹联接的强度计算螺纹联接的强度计算螺栓的受⼒形式主要是轴向受拉或横向受剪。

轴向受拉时有松螺栓联接与紧螺栓联接两种情况。

螺栓危险截⾯应是⼩径所在截⾯。

⼀、松螺栓联接的强度1、特点：在承受⼯作载荷前，螺栓不受⼒，在⼯作时则只承受轴向⼯作载荷F 作⽤。

此联接可能发⽣的失效形式为螺栓杆的拉断。

2、强度条件：或式中，d 1为螺纹⼩径（mm ），[σ]为松螺栓联接螺栓的许⽤拉应⼒（MP ），查下表。

3、实例:如起重吊钩。

⼆、紧螺栓联接的强度计算紧螺栓联接装配时已拧紧，未加载荷前已受预紧⼒。

只分析受横向⼯作载荷情况如右图：外载荷Fs 与螺栓轴线垂直。

联接靠被联接件接合⾯间的摩擦⼒传递外载荷，因此螺栓只受预紧⼒Q 0作⽤。

⼯作时防⽌被联接件相对滑动，螺栓预紧⼒Q 0为：式中，S 为安全系数，通常S=1.1～1.3；m 为接合⾯数,f 为接合⾯间的摩擦系数,f ＝0.1～0.16。

这种联接的螺栓在预紧⼒Q 0作⽤下，在其危险截⾯(⼩径)产⽣拉应⼒：在对螺栓施加预紧⼒Q 0时,拧紧时螺栓同进还受扭矩T,螺栓在T 作⽤下,在其危险截⾯(⼩径)处产⽣扭转切应⼒τ:对于M10～M60的普通螺纹，取d 1、d 2、λ的平均值，并取，则。

按第四强度理论，当量应⼒为故该螺栓联接的强度条件为：或螺纹联接按材料的⼒学性能分为⼗个等级。

螺母的性能等级⽤螺栓⼒学性能等级标记的第⼀部分数字标记。

当螺栓与螺母配套成组合件时，两者的⼒学性能应为同级。

螺栓联接的许⽤⼒和安全系数螺纹的结构、预紧与防松⼀、螺纹连接的结构设计1、联接接合⾯的⼏何形状通常设计成轴对称的简单⼏何形状，螺纹连接布置时应使其对称中⼼与联接接合⾯的形⼼重合，以使受⼒均匀。

2、分布在同⼀圆周上的螺纹联接数⽬应尽量取4、6、8、12、16、的偶数，以便于圆周上钻孔时分度和划线。

同⼀螺纹联接中的螺纹联接件的材料、直径和长度均取为相同，同⼀产品上采⽤的螺纹联接件的类型和尺⼨规格应越少越好。

各种螺纹计算公式

各种螺纹计算公式螺纹是一种常见的连接元件，广泛应用于机械系统中。

螺纹的计算公式涉及到螺距、导程、牙型角等参数，下面将介绍几种常见的螺纹计算公式。

1.螺距计算公式：螺距是指同一主轴上两个相邻螺纹牙间的轴向距离。

螺距可以根据公式进行计算：螺距=π×直径其中，直径是指拧入/拧出螺纹的孔/杆直径。

2.导程计算公式：导程是指同一主轴上两个相邻螺纹牙的轴向距离。

导程可以通过螺距除以螺纹的节数得到：导程=螺距/节数其中，节数是指螺纹的总长度除以螺距。

3.牙型角计算公式：牙型角是指螺纹牙的斜面与轴线的夹角。

牙型角可以通过牙型参数计算得到：牙型角 = tan⁻¹(芯径 / 螺距)其中，芯径是指螺纹牙顶的径向距离。

4.螺纹公差计算公式：螺纹公差是指螺纹牙的尺寸偏差。

螺纹公差可以通过上下公差和等级计算得到：上公差=基本公差+等级标准公差下公差=基本公差其中，基本公差是指在特定等级下的公差，等级标准公差是根据国际或国内标准规定的值。

5.螺纹强度计算公式：螺纹强度是指螺纹的承载能力。

螺纹强度可以根据公式进行计算：螺纹强度=承载力/（螺距×螺纹牙有效长度）其中，承载力是指由于螺纹受力而能够承受的最大力，螺纹牙有效长度是指螺纹牙的实际承载长度。

以上是几种常见的螺纹计算公式，这些公式可以在设计、制造和使用螺纹连接时提供支持和指导，以确保螺纹的性能和可靠性。

在实际应用中，还需要根据具体的材料、工艺和应力条件进行综合考虑和分析，以避免螺纹的断裂和松动等问题的发生。

螺纹几何参数计算公式

螺纹几何参数计算公式螺纹是一种常见的机械连接方式，广泛应用于各种机械设备和工具中。

螺纹的几何参数是螺纹设计和加工中的重要参数，对螺纹的性能和质量有着直接的影响。

本文将介绍螺纹的几何参数计算公式，以帮助读者更好地理解和应用螺纹技术。

螺纹的几何参数包括螺距、螺纹高度、螺纹角等。

这些参数的计算公式可以根据螺纹的类型和标准来确定。

下面将分别介绍常见螺纹的几何参数计算公式。

1. 常规螺纹。

常规螺纹是最常见的一种螺纹类型，其几何参数计算公式如下：螺距P = 1/n。

螺纹高度H = P/2 tan(α)。

螺纹角α = arctan(P/πD)。

其中，P为螺距，n为螺纹的每英寸螺纹数，H为螺纹高度，α为螺纹角，D 为螺纹直径。

2. 公制螺纹。

公制螺纹是一种常用的螺纹标准，其几何参数计算公式如下：螺距P = 1/n。

螺纹高度H = 0.6134P。

螺纹角α = 60°。

其中，P为螺距，n为螺纹的每毫米螺纹数，H为螺纹高度，α为螺纹角。

3. 英制螺纹。

英制螺纹是一种常用的螺纹标准，其几何参数计算公式如下：螺距P = 1/n。

螺纹高度H = 0.5413P。

螺纹角α = 60°。

其中，P为螺距，n为螺纹的每英寸螺纹数，H为螺纹高度，α为螺纹角。

4. 锥度螺纹。

锥度螺纹是一种常用的螺纹类型，其几何参数计算公式如下：螺距P = 1/n。

螺纹高度H = P/2 (tan(α1) + tan(α2))。

螺纹角α1 = arctan(P/πD1)。

螺纹角α2 = arctan(P/πD2)。

其中，P为螺距，n为螺纹的每英寸螺纹数，H为螺纹高度，α1和α2分别为两端的螺纹角，D1和D2分别为两端的螺纹直径。

通过以上公式，我们可以计算出不同类型螺纹的几何参数，从而更好地进行设计和加工。

同时，这些参数的计算也为螺纹的检测和质量控制提供了依据。

除了上述几何参数的计算公式外，还需要注意螺纹的公差和表面粗糙度等参数对螺纹质量的影响。

机械设计螺纹连接的强度计算

Ob 螺栓
λb
力
变形
合并后 Ob
θb θm
λb
λm
λm Om 被联接件
tg b C b tg m C m
变形 Om
力与变形线图
△F
预紧且有工作载荷后：
力 B
A
F0
C
θb
θm
Ob △λ
Om
λb
λm
力与变形线图
F1
F
F2
变形
F2 F1F
为保证连接的紧密性，应使残余预紧力F1 ＞0，一般根据连接的性质确定F1的大小。推荐采用的F1为：对于用密封要求的连接，F1=（1.5～1.8）F 对于一般连接，工作载荷稳定时，F1=（0.2～0.6）F
工作载荷不稳定时，F1=（0.6～1.0）F
F
Dp D
各力定义: 1、预紧力F0（拧紧螺母后，作用在螺栓上的拉力和被联件
上压力） 2、工作拉力F（对螺栓联接施加的外载荷） 3、残余预紧力F1 4、螺栓的总拉力F2
F
Dp D
F0
△F
F1 F F2
力 B
A
Ob θb △λ
λb
C θm Om
λm
F2 F1F （1）
1.3F0
d 1
2
4
1
F 0 f nF
p
F
ds h
p
F
1 4
ds2
m
F0 F f n
d1
41.3F0
取二式计算结果中较大的ds 选择螺栓
F2F0CbC bCmFF1F
ca
1.3F2
1 4
d12
d1
41.3F2
aCbC bCm2d F 1 2 a

螺纹孔各部分长度计算公式

螺纹孔各部分长度计算公式螺纹孔是一种常见的机械连接方式，它通过螺纹的互相嵌合来实现零件的连接和固定。

在实际的工程设计中，螺纹孔的各部分长度需要精确计算，以保证螺纹的嵌合质量和连接强度。

本文将介绍螺纹孔各部分长度的计算公式，帮助读者更好地理解和应用螺纹孔的设计原理。

1. 螺纹孔的基本结构。

螺纹孔由螺纹底孔、螺纹顶孔和螺纹侧孔三部分组成。

螺纹底孔是螺纹的底部，螺纹顶孔是螺纹的顶部，螺纹侧孔是螺纹的侧面。

在螺纹孔的设计中，需要根据连接零件的要求和螺纹的规格来确定这三部分的长度。

2. 螺纹孔各部分长度的计算公式。

（1）螺纹底孔长度的计算公式：螺纹底孔长度=螺纹直径-D-（0.6495P）。

其中，D为螺纹外径，P为螺距。

螺纹底孔的长度是根据螺纹外径和螺距来计算的，这个长度决定了螺纹的深度和连接的牢固性。

（2）螺纹顶孔长度的计算公式：螺纹顶孔长度=0.5P+0.5（D-0.6495P）。

螺纹顶孔长度是根据螺距和螺纹外径来计算的，它决定了螺纹的嵌合深度和连接的牢固性。

（3）螺纹侧孔长度的计算公式：螺纹侧孔长度=螺纹长度-螺纹底孔长度-螺纹顶孔长度。

螺纹侧孔长度是根据螺纹长度、螺纹底孔长度和螺纹顶孔长度来计算的，它决定了螺纹的侧面嵌合深度和连接的牢固性。

3. 螺纹孔各部分长度的影响因素。

螺纹孔各部分长度的计算需要考虑多个因素，包括连接零件的要求、螺纹的规格、材料的特性等。

在实际的工程设计中，需要根据具体的情况来确定螺纹孔各部分长度，以保证连接的质量和可靠性。

（1）连接零件的要求，不同的连接零件对螺纹孔的长度要求不同，有些需要较深的螺纹孔，有些则需要较浅的螺纹孔。

（2）螺纹的规格，螺纹的规格包括螺距、螺纹角度、螺纹类型等，这些参数会直接影响螺纹孔各部分长度的计算。

（3）材料的特性，材料的硬度、强度、韧性等特性也会影响螺纹孔各部分长度的确定，需要根据材料的特性来进行合理的设计。

4. 螺纹孔各部分长度的设计原则。

在设计螺纹孔各部分长度时，需要遵循以下几个原则：（1）保证螺纹的嵌合质量，螺纹孔的长度需要能够满足螺纹的嵌合要求，保证螺纹的深度和牢固性。

广联达直螺纹连接计算规则

广联达直螺纹连接计算规则摘要：一、引言二、直螺纹连接计算规则概述1.直螺纹连接的定义与应用场景2.直螺纹连接计算的重要性三、广联达直螺纹连接计算规则详解1.材料参数设置a.钢筋种类b.钢筋直径c.钢筋强度2.连接参数设置a.连接方式b.连接长度c.连接间距3.计算公式与应用a.钢筋直螺纹连接数量计算b.钢筋直螺纹连接长度计算c.钢筋直螺纹连接强度计算四、广联达直螺纹连接计算实例演示五、总结与展望正文：一、引言在建筑行业中，钢筋连接方式有多种，其中直螺纹连接因其具有良好的抗拉强度和易于操作的优点而在施工现场得到广泛应用。

为确保直螺纹连接的质量和安全性，对直螺纹连接进行计算分析是必不可少的环节。

本文将详细介绍广联达直螺纹连接计算规则，帮助读者更好地理解和应用这一计算方法。

二、直螺纹连接计算规则概述1.直螺纹连接的定义与应用场景直螺纹连接是指通过钢筋端部的螺纹加工，使两根钢筋相互旋紧，形成一种牢固的连接。

直螺纹连接适用于各种建筑结构中的钢筋混凝土构件，如梁、柱、板等。

2.直螺纹连接计算的重要性直螺纹连接计算是为了确保连接的可靠性和安全性。

合理的计算可以帮助施工人员准确地选用合适的材料、工具和施工方法，从而保证工程质量。

三、广联达直螺纹连接计算规则详解1.材料参数设置在进行直螺纹连接计算前，首先需要设置材料参数。

包括钢筋种类、钢筋直径和钢筋强度。

（1）钢筋种类：根据实际应用场景选择合适的钢筋种类，如HPB300、HRB400等。

（2）钢筋直径：根据设计图纸选取钢筋直径，单位为毫米。

（3）钢筋强度：根据钢筋种类和设计要求选取钢筋强度，单位为MPa。

2.连接参数设置设置连接参数是为了确保连接的稳定性和安全性。

连接参数包括连接方式、连接长度和连接间距。

（1）连接方式：根据实际需求选择连接方式，如单向连接、双向连接等。

（2）连接长度：根据设计图纸和规范要求设置连接长度，单位为毫米。

（3）连接间距：根据设计图纸和规范要求设置连接间距，单位为毫米。

螺纹尺寸计算公式

螺纹尺寸计算公式螺纹是一种常用的连接方式，广泛应用于机械制造和装配领域。

在设计和制造螺纹连接时，需要准确计算螺纹尺寸，以确保连接的牢固性和可靠性。

本文将介绍螺纹尺寸计算的公式和相关知识。

螺纹的尺寸通常由螺距、直径和锥度等参数来确定。

螺距是指螺纹每一圈的进给距离，直径是指螺纹的外径或内径，锥度是指螺纹的锥形角度。

根据这些参数，可以通过以下公式计算螺纹的尺寸。

1. 螺距计算公式螺距是螺纹每一圈的进给距离，一般用P表示。

螺距的计算公式如下：P = 1 / n其中，P表示螺距，n表示每英寸的螺纹数。

例如，螺纹数为8的螺纹，其螺距为1/8英寸。

2. 螺纹直径计算公式螺纹的直径是指螺纹的外径或内径，一般用D表示。

螺纹直径的计算公式如下：D = d - (0.6495 / n)其中，D表示螺纹直径，d表示螺纹内径或外径，n表示每英寸的螺纹数。

这个公式适用于内螺纹和外螺纹的计算。

3. 螺纹锥度计算公式螺纹的锥度是指螺纹的锥形角度，一般用α表示。

螺纹锥度的计算公式如下：tan(α) = (P / πd) * 100%其中，α表示螺纹锥度，P表示螺距，d表示螺纹的直径。

这个公式适用于外螺纹的计算。

4. 螺纹尺寸计算实例以M12X1.75为例，计算其螺纹尺寸。

根据螺距计算公式，可以得到螺距为1.75mm。

根据螺纹直径计算公式，可以得到螺纹外径为12mm - (0.6495 / 1.75) ≈ 10.63mm。

根据螺纹锥度计算公式，可以得到螺纹锥度为tan(α) = (1.75 / π * 10.63) * 100% ≈ 5.14%。

通过以上计算，可以得到M12X1.75螺纹的尺寸为外径10.63mm，螺距1.75mm，锥度5.14%。

螺纹尺寸的计算对于螺纹连接的设计和制造非常重要。

准确计算螺纹尺寸可以确保螺纹连接的质量和可靠性。

在实际应用中，还需要考虑螺纹的公差和加工工艺等因素，以满足设计要求和实际生产的需要。

总结起来，螺纹尺寸的计算公式涉及到螺距、直径和锥度等参数。

机械设计螺纹连接的强度计算

机械设计螺纹连接的强度计算1. 引言螺纹连接是一种常见的机械连接方式，广泛应用于各种工程领域中。

在机械设计中，准确计算螺纹连接的强度是至关重要的，以确保连接的稳定性和可靠性。

本文将介绍螺纹连接的强度计算方法。

2. 螺纹连接的基本原理螺纹连接是通过螺纹的相互摩擦力和压力来传递力量的。

在螺纹连接中，螺纹的轴向力将产生一个剪切力，并且螺纹的几何特征将决定其承载能力。

主要的螺纹连接参数包括螺纹规格、螺母和螺纹之间的接触面积、螺纹材料和预紧力等。

3. 螺纹连接的强度计算方法螺纹连接的强度可以通过以下几种方法进行计算：3.1 标准表格法标准表格法是最简单和常用的计算螺纹连接强度的方法之一。

该方法基于统计数据和经验公式，通过查表找到相应的螺纹规格和材料对应的承载力，并结合预紧力进行计算。

3.2 理论计算法理论计算法是通过数学模型和理论分析进行螺纹连接强度计算的方法。

该方法首先确定螺纹连接的载荷和边界条件，然后利用螺纹材料的力学性质和几何形状进行力学计算，最后得出连接的强度和可靠性。

3.3 有限元分析法有限元分析法是一种基于数值计算和计算机模拟的计算方法。

该方法将螺纹连接模型分割成许多小的单元，通过求解有限元方程组来计算连接的应力分布和变形情况。

然后，根据应力和变形的结果，进行强度评估和优化设计。

3.4 实验测试法实验测试法是通过构建实际螺纹连接样品，进行加载实验来获得连接的强度数据。

该方法可以直接从实验数据中得出连接的承载能力和可靠性，但是需要耗费较多的时间和资源。

4. 选择合适的计算方法在实际应用中，选择合适的计算方法需要考虑多个因素，包括设计要求、时间和资源限制、计算准确度等。

对于一般的机械设计而言，标准表格法和理论计算法往往是较为常用和合适的方法。

而对于复杂的结构和严格的设计要求，有限元分析法和实验测试法可以提供更准确和可靠的结果。

5. 结论在机械设计中，准确计算螺纹连接的强度是确保连接稳定性和可靠性的重要一步。

螺纹计算公式详细讲解

螺纹计算公式详细讲解螺纹是一种常见的机械连接方式，在工程中被广泛应用。

螺纹的设计和计算是非常重要的，它涉及到螺纹的尺寸、螺距、牙型等多个参数。

在实际应用中，我们需要根据具体的要求来计算螺纹的参数，以确保螺纹连接的可靠性和稳定性。

本文将详细介绍螺纹计算的公式和方法，希望能够帮助读者更好地理解和应用螺纹计算。

1. 螺纹的基本参数。

在进行螺纹计算之前，我们首先需要了解螺纹的基本参数。

螺纹的基本参数包括螺纹直径、螺距、牙型角等。

螺纹直径是指螺纹的最大直径，通常用字母D表示；螺距是指相邻两牙之间的距离，通常用字母P表示；牙型角是指螺纹牙的侧面与轴线的夹角，通常用字母α表示。

这些基本参数是进行螺纹计算的基础。

2. 螺纹的公称直径和公称螺距。

螺纹的公称直径和公称螺距是螺纹标准化的重要参数，它们是螺纹计算的基础。

公称直径是指螺纹的标准直径，通常用字母D表示；公称螺距是指螺纹的标准螺距，通常用字母P表示。

在螺纹标准中，公称直径和公称螺距是事先规定好的数值，根据不同的螺纹标准和类型，其数值也会有所不同。

3. 螺纹的计算公式。

螺纹的计算公式是根据螺纹的基本参数和标准规定来确定的。

在螺纹计算中，常用的公式包括螺纹公称直径的计算公式、螺纹公称螺距的计算公式、螺纹公称牙型角的计算公式等。

这些公式是根据螺纹的标准规定和几何原理推导得到的，具有一定的理论基础和实际应用价值。

4. 螺纹的计算方法。

在实际应用中，我们需要根据具体的要求来计算螺纹的参数。

螺纹的计算方法包括手工计算和计算机辅助设计两种方式。

手工计算是指根据螺纹的基本参数和计算公式，通过手工计算来确定螺纹的参数；计算机辅助设计是指利用计算机软件进行螺纹参数的计算和设计。

在实际工程中，通常会采用计算机辅助设计的方式来进行螺纹计算，这样可以提高计算的精度和效率。

5. 螺纹的设计原则。

螺纹的设计原则是指在进行螺纹计算和设计时需要遵循的一些基本原则。

螺纹的设计原则包括螺纹连接的可靠性原则、螺纹尺寸的合理性原则、螺纹加工的可行性原则等。

螺纹联接的设计及计算

第二章螺纹联接机器中的所有零部件都不能孤立地存在，它们必须以某种方式与其他零部件联接在一起，这就引出了机械联接。

机械联接可分为两大类：一类是机器工作时，被联接件间可以有相对运动的联接，称为机械动联接，如在机械原理中学过的各种运动副；另一类则是在机器工作时，被联接件间不允许出现相对运动的联接，称为机械静联接。

机械静联接也可分成两大类：可拆联接和不可拆联接。

可拆联接是不需毁坏联接中的任一零件就可拆开的联接。

常见的有螺纹联接、键联接、花键联接和销联接。

不可拆联接是至少必须毁坏联接中的某一部分才能拆开的联接，常见的有铆接、焊接和胶接等。

另外，还有一种可做成可拆或不可拆的过盈配合联接，在机器中也常使用。

螺纹联接是利用螺纹零件构成的一种可拆联接。

它具有结构简单、工作可靠、型式多样、装卸方便、成本低廉等优点，广泛应用于各类机械结构之中。

各类螺纹及联接件多数均已形成系列并制定了国家标准，而且由专门化生产的标准件厂制造，所以产品质量高、生产率高、大量生产供各部门使用。

第一节螺纹一、螺纹的类型和应用螺纹有内螺纹和外螺纹，二者共同组成螺旋副。

分类:(1)按作用分为联接螺纹和传动螺纹。

(2)按采用标准分为米制（公制）α＝60°、英制α＝55°（我国只有管螺纹采用英制）。

(3)按照母体的形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。

(4)按牙型分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。

(5)根据螺纹螺旋线方向,分为左旋和右旋螺纹。

此外螺纹还有单线和多线之分。

三角形螺纹主要用于联接，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动，其中除矩形外均已标准化。

标准螺纹的基本尺寸可查阅有关标准。

常用螺纹有多种，按其用途可分为以下两大类：1．联接螺纹联接螺纹的牙形为三角形如图2-1，其特点是当量摩擦角大、自锁性较好、强度高，常用的种类有普通螺纹、管螺纹等。

图2－1 联接螺纹（1）普通螺纹(图4-1a)的牙型角α＝60°，用途最多。

螺纹计算公式详细讲解

螺纹计算公式详细讲解螺纹是一种常见的机械连接方式，它具有良好的密封性和承载能力，广泛应用于机械设备和工程结构中。

在设计和制造螺纹连接时，需要对螺纹的尺寸进行精确计算，以确保连接的质量和可靠性。

本文将详细讲解螺纹计算的公式和计算方法，帮助读者更好地理解和应用螺纹连接技术。

1. 螺距计算公式。

螺距是螺纹上相邻两个螺纹峰的距离，它是螺纹的重要尺寸之一。

螺距的计算公式为：P = 1 / n。

其中，P为螺距，n为螺纹的导程。

导程是螺纹上一个完整回转所对应的轴向移动距离，它与螺距的关系为：n = P / tan(α)。

其中，α为螺纹的半顶角。

通过这两个公式，可以计算出螺距和导程的数值，从而确定螺纹的螺距尺寸。

2. 螺纹高度计算公式。

螺纹高度是螺纹的重要尺寸之一，它是螺纹峰和螺纹谷之间的轴向距离。

螺纹高度的计算公式为：H = P / (2 tan(α))。

其中，H为螺纹高度，P为螺距，α为螺纹的半顶角。

通过这个公式，可以计算出螺纹的高度尺寸。

3. 螺纹直径计算公式。

螺纹直径是螺纹的重要尺寸之一，它是螺纹的最大直径。

螺纹直径的计算公式为：D = d 0.64952 P。

其中，D为螺纹直径，d为螺纹的基本直径，P为螺距。

螺纹的基本直径是螺纹峰和螺纹谷之间的最大直径，通过这个公式，可以计算出螺纹的直径尺寸。

4. 螺纹公称直径计算公式。

螺纹公称直径是螺纹的重要尺寸之一，它是螺纹的基本直径。

螺纹公称直径的计算公式为：d = D 0.64952 P。

其中，d为螺纹公称直径，D为螺纹直径，P为螺距。

通过这个公式，可以计算出螺纹的公称直径尺寸。

5. 螺纹牙型角计算公式。

螺纹牙型角是螺纹的重要参数之一，它决定了螺纹的牙型形状。

螺纹牙型角的计算公式为：β = arctan(1 / n)。

其中，β为螺纹牙型角，n为螺纹的导程。

通过这个公式，可以计算出螺纹的牙型角度。

以上就是螺纹计算的基本公式和计算方法，通过这些公式，可以准确地计算出螺纹的各项尺寸参数，为螺纹连接的设计和制造提供了重要的参考。

螺纹连接的计算

受轴向载荷松螺栓连接Page 1 of 1受轴向载荷松螺栓连接强度校核与设计受轴向载荷松螺栓连接的基本形式如下图1所示：图1 受轴向载荷松螺栓连接受轴向载荷松螺栓连接强度校核与设计时，按下列公式进行计算：校核计算公式：设计计算公式：许用应力计算公式：式中：――轴向载荷，N；――螺栓小径，mm，查表获得； ――安全系――螺栓屈服强度，MPa，由螺纹连接机械性能等级决定；数，取值范围：。

mhtml:file://E:\Program Files\minfre\机械设计手册（软件版）V3.0\连接设计\Helps... 2011-8-13受横向载荷铰制孔螺栓连接Page 1 of 2受横向载荷铰制孔螺栓连接强度校核与设计受横向载荷铰制孔螺栓连接的基本形式如图1所示：图1受横向载荷铰制孔螺栓连接受横向载荷铰制孔螺栓连接的基本计算公式：按挤压强度校核计算：按抗剪强度校核计算：按挤压强度设计计算：按抗剪强度设计计算：式中：――受横向载荷，N；――受剪直径，（＝螺纹小径），、中的较小值，mm；mmm，查表获得； ――受剪面个数。

――受挤压高度，取许用应力的计算公式分两组情况，如表1：表1 许用应力计算公式强度计算被连接件材料静载荷动载荷mhtml:file://E:\Program Files\minfre\机械设计手册（软件版）V3.0\连接设计\Helps... 2011-8-13受横向载荷铰制孔螺栓连接Page 2 of 2钢挤压强度铸铁抗剪强度钢和铸铁表中：为材料的屈服极限，由螺栓机械性能等级所决定。

mhtml:file://E:\Program Files\minfre\机械设计手册（软件版）V3.0\连接设计\Helps... 2011-8-13受横向载荷紧螺栓连接Page 1 of 1受横向载荷紧螺栓连接强度校核与设计受横向载荷紧螺栓连接的基本形式如图1所示：图1 受横向载荷紧螺栓连接受横向载荷紧螺栓连接强度校核与设计的基本公式如下：（1）预紧力计算公式：（2）校核计算公式：（3）设计计算公式：（4）许用应力计算公式：式中：――横向载荷，N；――螺栓预紧力，N；――可靠性系数，取1.1~1.3；m――接合面数；f――接合面摩擦因数，根据不同材料而定。

螺纹联接及设计计算

×
螺距导程/线数旋向
说明
1.单线螺纹注螺距（粗牙普通螺纹不注螺距）。 2.双线螺纹注导程（线数）
3.管螺纹公称直径为英寸，近似等于管子的通径。其精度外螺纹为A、 B两级，内螺纹仅一种公差带，故不标注。
说明
4.螺纹公差由中径和顶径的公差带代号组成。内螺纹G、H两种；外螺纹e、f、g、h四种。若中径和顶径的公差带相同时，只注一个。梯形螺纹、锯齿形螺纹只标注中径公差带代号， 5.右旋不注，左旋注“LH”。
螺纹的联接标注
M30-LH6H/5g6g
矩形螺纹标记
普通注法
旁注法
x
x
螺纹的标注方法
二、螺纹紧固件联接
1、标准螺纹紧固件
由螺纹作联接的标准件如螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等称为螺纹紧固件。
1）螺栓、螺柱、螺钉
六角头螺栓
双头螺柱
圆柱头内六角头螺钉
圆柱头螺钉
半圆头螺钉开槽沉头螺钉
紧定螺钉
b）直径
大径：螺纹的最大直径，除管螺纹外，一律以D （内螺纹）/d(外螺纹）来表示的直径大小。称为公称直径。小径：螺纹的最小直径，螺纹的最小直径近似等于0.85d(D),用D1（内螺纹）/d1(外螺纹）来表示。
中径：在大径小径之间沟槽宽度和凸起部分相等处的直径，用 D2（内螺纹）/d2(外螺纹）来表示。
纹)。
f)螺纹升角Φ
Ph P
S tg d 2
Ph=nP

π·2 d
g）牙型角
通过轴线截面螺纹牙两侧面的夹角。
螺纹的结构
螺纹末端：为了防止外螺纹起始圈损坏和便于装配，通常在螺纹起始处做出一定形式的末端。
螺纹的结构

螺纹连接强度计算

螺纹连接强度计算螺纹连接是一种常用的机械连接方式，用于连接螺栓和螺母。

在实际应用中，螺纹连接的强度是一个重要的设计指标，需要进行计算和验证。

螺纹连接的强度计算主要涉及以下方面：拉伸强度、剪切强度、挤压强度、疲劳强度。

1.拉伸强度计算：螺纹连接在受拉载荷时，主要承受拉应力作用。

计算拉伸强度时，需要考虑螺纹区域和螺栓截面的受拉承载能力。

从抗拉强度和拉伸面积两方面进行。

拉伸强度=抗拉强度x拉伸面积拉伸面积=(π/4)x(d2-d3)xl其中，d2为螺纹有效直径，d3为螺纹小径，l为螺栓长度。

2.剪切强度计算：螺纹连接在受剪载荷时，主要承受剪应力作用。

计算剪切强度时，需要考虑螺纹区域和螺栓截面的受剪承载能力。

剪切强度=抗剪强度x剪切面积剪切面积=(π/4)x(d2-d3)xl3.挤压强度计算：螺纹连接在受压载荷时，主要承受挤压应力作用。

计算挤压强度时，需要考虑螺栓所受的挤压承载能力。

挤压强度=挤压应力x挤压面积挤压面积=πxd1xl其中，d1为螺纹内径。

4.疲劳强度计算：螺纹连接在受循环载荷时，会产生疲劳破坏。

计算疲劳强度时，需要通过疲劳试验或经验公式来获得。

以上计算公式只是螺纹连接强度计算的基本方法，具体的计算过程需要根据实际情况来确定。

在进行计算时，还需要考虑材料的强度和工作环境的影响等因素。

此外，还需要注意螺纹连接的预紧力，以保证连接的密封性和抗松动能力。

预紧力的大小应根据应用要求进行确定，在设计和使用过程中需要注意预紧力的控制和维护。

综上所述，螺纹连接强度计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。

在实际应用中，应根据具体要求和材料性能，结合上述计算方法进行强度计算和验证，以确保螺纹连接的安全可靠性。

螺纹连接的强度计算

力（螺栓）
力（垫片）
•
F0
θb
b
F0
θm
变形
m
变形
力（螺栓）
（垫片）力
F0
θb
b
F0
θm
m
变形变形（垫片）力
力（螺栓）
θb
b
F0
θm
m
力（螺栓）
（垫片）力
F
F0
F0
θb
b
F1
θm
m
F2
b
F0
tan b Cb
m
Fm Cm
tan m Cm
Fb Cb
2、承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接强度计算
•
F0
F0
F0
F2
F0 F0 F0 F0
F0 F0 F0 F0
F1
F1
F1
F1
F1 F1
F1
F1
F2 F F1
F2
有密封要求： F1 (1.5 ~ 1.8)F 一般要求：工作载荷稳定 F1 (0.2 ~ 0.6) F 不稳定动载荷 F1 (0.6 ~ 1.0) F 地脚螺栓： F1 F
应力合成： ca 2 3 2
强度条件设计公式
ca
1.3F0 1.3 4F0 2 [ ] 2 d1 / 4 d1
1.3 4 F0 d1 [ ]
F0
• 结论：在拧紧时受拉伸、扭转的联合作用，在计算时，只按拉伸强度计算，并将计算结果重大30%来考虑扭转的影响。
F2 F1 F
Cb 螺栓的相对刚度： Cb Cm
螺栓拉伸强度条件： ca
1.3F2