《螺纹联接设计新》PPT课件
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新第九章-螺纹连接PPT课件
实际螺纹往往同时存在中径、螺距和牙型半角 误差，而三者对旋合性均有影响。螺距和牙型半 角误差对旋合性的影响已由前面分析可知：对于 外螺纹，其效果相当于中径增大了；对于内螺纹， 其效果相当于中径减小了。这个增大了或减小了 的假想螺纹中径，叫做螺纹的作用中径。
外螺纹的作用中径
图9-5 外螺纹的作用中径
• (3)紧密螺纹 用于密封的螺纹联接。对这种螺纹联 接的主要要求是联接紧密，不漏水、漏气和漏油，如 管螺纹联接。
二、普通螺纹的基本牙型及其主要参数
普通螺纹的基本牙型如图9-1所示，它是削去 原始三角形顶部和底部所形成的内、外螺纹共有 的理论牙型。它是确定螺纹设计牙型的基础。普 通螺纹的主要参数有：
fp 1.732P
图9-3 螺距累计误差对旋合性的影响
二、牙型半角误差的影响
牙型半角误差同样会影响螺纹的旋合性 和联接强度。
为了便于分析，假设内螺纹具有理想的 牙型，外螺纹的中径和螺距与内螺纹相同， 但是牙型半角有误差。如图9-4所示，当外 螺纹的牙型半角小于(图9-4a)或大于(图94b)内螺纹的牙型半角时，在牙侧处将产生 干涉(图中阴影线部分)。
内螺纹
D 2ZY D 2m,iD n2D YD 2max
第三节 普通螺纹的公差带及其选用
一、普通螺纹公差
从互换性的角度来看，螺纹的基本几何要 素有五个，即大径、小径、中径、螺距和牙 型半角。但普通螺纹在内、外螺纹配合以后， 在大径之间和小径之间实际上都是有间隙的， 对螺距和牙型半角不单独规定公差，而是用 中径公差来综合控制。
一、普通螺纹公差
在普通螺纹中，为了满足互换性的要求，就只须 规定大径、中径和小径公差。但由于外螺纹和内螺 纹的底径(d1和D)是在加工时和中径一起由刀具切出， 其尺寸由刀具保证，因此也不规定公差。这样在螺 纹公差标准中，就只规定了d、d2和D2、D1的公差。 其各自的公差等级见表9-2，公差值见表9-3和表9-4。
外螺纹的作用中径
图9-5 外螺纹的作用中径
• (3)紧密螺纹 用于密封的螺纹联接。对这种螺纹联 接的主要要求是联接紧密，不漏水、漏气和漏油，如 管螺纹联接。
二、普通螺纹的基本牙型及其主要参数
普通螺纹的基本牙型如图9-1所示，它是削去 原始三角形顶部和底部所形成的内、外螺纹共有 的理论牙型。它是确定螺纹设计牙型的基础。普 通螺纹的主要参数有：
fp 1.732P
图9-3 螺距累计误差对旋合性的影响
二、牙型半角误差的影响
牙型半角误差同样会影响螺纹的旋合性 和联接强度。
为了便于分析，假设内螺纹具有理想的 牙型，外螺纹的中径和螺距与内螺纹相同， 但是牙型半角有误差。如图9-4所示，当外 螺纹的牙型半角小于(图9-4a)或大于(图94b)内螺纹的牙型半角时，在牙侧处将产生 干涉(图中阴影线部分)。
内螺纹
D 2ZY D 2m,iD n2D YD 2max
第三节 普通螺纹的公差带及其选用
一、普通螺纹公差
从互换性的角度来看，螺纹的基本几何要 素有五个，即大径、小径、中径、螺距和牙 型半角。但普通螺纹在内、外螺纹配合以后， 在大径之间和小径之间实际上都是有间隙的， 对螺距和牙型半角不单独规定公差，而是用 中径公差来综合控制。
一、普通螺纹公差
在普通螺纹中，为了满足互换性的要求，就只须 规定大径、中径和小径公差。但由于外螺纹和内螺 纹的底径(d1和D)是在加工时和中径一起由刀具切出， 其尺寸由刀具保证，因此也不规定公差。这样在螺 纹公差标准中，就只规定了d、d2和D2、D1的公差。 其各自的公差等级见表9-2，公差值见表9-3和表9-4。
螺纹连接及设计ppt课件
精品课件
8
粗牙螺纹与细牙螺纹的区别：
细牙螺纹的特点 小径大,螺距小,螺纹升角小,所以自锁性好,强度高,但不耐
磨,易滑扣。它适用于薄壁零件、受动载荷的联接、微调机构及 管道密封。
精品课件
9
管螺纹 用于需要密封气、液管道。
管螺纹分类 非螺纹密封的管螺纹（α＝55o） 螺纹密封的管螺纹（α＝55o）
60o圆锥管螺纹（α＝60o）
厚、经常装拆的场合
且不常装拆的场合
精品课件
14
机械设计基础——联接
紧定螺钉联接
适用场合：
• 锥端螺钉联接
• 多用于轴上零件的固定， • 平端螺钉联接
传递较小的力
• 圆柱端螺钉联接
精品课件
15
机械设计基础——联接
其他联接 • 地脚螺栓联接、吊环螺栓联接、 T形槽螺栓联接
精品课件
16
机械设计基础——联接
机械设计基础——联接
项目四 螺纹联接及设计
任务： 能根据客户给定的条件设计螺纹 1．制定螺纹设计的设计方案。 2．合理选用材料。 3．采用估算法设计螺纹直径，并进行 强度校核。
精品课件
1
• 能力目标：
• A2. 能够运用技术资料（如国家标准、相关设计手册、图册），会选用
标准零件；
• A3. 能根据客户要求，用现代方法-CAD进行通用零件、专用机械零部
件上无需切制螺纹、装拆方便
• 适用场合：承受横向载荷的场合
精品课件
13
机械设计基础——联接
双头螺栓、螺钉联接
双头螺栓联接
螺钉联接
• 特点：孔与杆间有间隙、被联接 • 特点：孔与杆间有间隙、被联接
件上无需切制螺纹、装拆方便
机械设计第10章螺纹连接件设计PPT课件
九、螺纹连接件的许用应力
1.性能等级（1）--定义
（1）螺纹连接件是按其性能等级选用的，一 定性能等级对应一定的强度极限；
（2）性能等级分为10级； （3）等级代号小数点前面数字=材料抗拉强度 的百分之一（σB/100）后面数字=10Xσs/σB。
九、螺纹连接件的许用应力
1.性能等级（2）--螺栓的等级
十一、螺纹连接的强度计算
4.受预紧力和工作拉力的螺栓（2）--受力分析
十一、螺纹连接的强度计算
4.受预紧力和工作拉力的螺栓（3）--计算公式
设计 公式
校核 公式
d1
4 X 1.3F2
[ ]
1d.312F/24 []
十一、螺纹连接的强度计算
4.受预紧力和工作拉力的螺栓（4）--总拉力公式1
螺栓总拉力F2：
六、螺纹连接的主要类型
1.螺栓连接（2）--铰制孔螺栓连接3/3
a≈（0.2-0.3）d 铰制孔螺栓：l1≈d e≈d+（3-6）mm
六、螺纹连接的主要类型
2.螺钉连接（1）--感性认识
外露比较光滑
六、螺纹连接的主要类型
2.螺钉连接（2）--使用场合
连接件太厚， 被连接件不适宜 打通孔，且连接 不经常拆卸的场 合。
4.紧定螺钉连接（1）--感性认识
六、螺纹连接的主要类型
4. 紧定螺钉连接（2）--使用场合
定位并 传递不大的 力或转矩的 场合。
七、螺栓的预紧
1.预紧的定义
绝大多数螺纹连接在装配时需要拧紧， 使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的 作用，这个预加的作用力称为预紧力。
七、螺栓的预紧
2.预紧的必要性
2.受拉松螺栓（1）--模型
《螺纹联接设计》课件
《螺纹联接设计》 ppt课件 (2)
contents
目录
• 螺纹联接的基本概念 • 螺纹联接的强度设计 • 螺纹联接的材料与工艺 • 螺纹联接的可靠性设计 • 螺纹联接的应用实例
01
螺纹联接的基本概念
螺纹的形成与种类
螺纹的形成
螺纹是通过在圆柱或圆锥表面上 切削或滚压出等距的螺旋线而形 成的。
螺纹的种类
螺纹联接的可靠性分析
01
螺纹联接的可靠性是指在规定的工作条件下，在预期的使用寿 命内，螺纹联接能够正常地完成预定功能的概率。
02
可靠性分析需要考虑各种影响因素，如载荷、温度、腐蚀、磨
损等。
可靠性分析可以采用概率方法和确定性方法，根据具体情况选
03
择合适的方法进行评估。
螺纹联接的可靠性设计方法
基于概率的设计方法
螺纹联接在建筑行业的应用
总结词
耐久性强、结构安全、维护方便
详细描述
在建筑行业中，螺纹联接被广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等大型结构的连接和 固定。由于其耐久性强、结构安全可靠，螺纹联接能够承受各种复杂环境和载荷条件， 确保建筑物的长期稳定性和安全性。此外，螺纹联接的维护也相对方便，能够节省大量
根据可靠性要求和载荷分布，计算出满足可靠性要求的螺纹参数 和联接件尺寸。
基于安全系数的设计方法
根据经验或实验数据，确定安全系数，通过调整螺纹参数和联接件 尺寸来满足可靠性要求。
优化设计方法
采用数学优化方法，通过调整螺纹参数和联接件尺寸来达到最佳的 可靠性水平。
提高螺纹联接可靠性的措施
选择合适的材料
螺纹联接的材料与工艺
螺纹联接常用的材料
碳钢
用于一般机械制造，成本较低 。
contents
目录
• 螺纹联接的基本概念 • 螺纹联接的强度设计 • 螺纹联接的材料与工艺 • 螺纹联接的可靠性设计 • 螺纹联接的应用实例
01
螺纹联接的基本概念
螺纹的形成与种类
螺纹的形成
螺纹是通过在圆柱或圆锥表面上 切削或滚压出等距的螺旋线而形 成的。
螺纹的种类
螺纹联接的可靠性分析
01
螺纹联接的可靠性是指在规定的工作条件下，在预期的使用寿 命内，螺纹联接能够正常地完成预定功能的概率。
02
可靠性分析需要考虑各种影响因素，如载荷、温度、腐蚀、磨
损等。
可靠性分析可以采用概率方法和确定性方法，根据具体情况选
03
择合适的方法进行评估。
螺纹联接的可靠性设计方法
基于概率的设计方法
螺纹联接在建筑行业的应用
总结词
耐久性强、结构安全、维护方便
详细描述
在建筑行业中，螺纹联接被广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等大型结构的连接和 固定。由于其耐久性强、结构安全可靠，螺纹联接能够承受各种复杂环境和载荷条件， 确保建筑物的长期稳定性和安全性。此外，螺纹联接的维护也相对方便，能够节省大量
根据可靠性要求和载荷分布，计算出满足可靠性要求的螺纹参数 和联接件尺寸。
基于安全系数的设计方法
根据经验或实验数据，确定安全系数，通过调整螺纹参数和联接件 尺寸来满足可靠性要求。
优化设计方法
采用数学优化方法，通过调整螺纹参数和联接件尺寸来达到最佳的 可靠性水平。
提高螺纹联接可靠性的措施
选择合适的材料
螺纹联接的材料与工艺
螺纹联接常用的材料
碳钢
用于一般机械制造，成本较低 。
《螺纹联接设计》PPT课件
螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d;
螺栓轴线到边缘的距离
a d
潘存云教授研制
e=d+(3~6) mm
完整版ppt
铰制孔螺栓
潘存云教授研制
28
§9－3 螺纹联接的基本类型
一、 螺纹联接的基本类型
基 螺栓联接
本
螺钉联接 结构简单，省了螺母，不宜经常拆装， 以免损坏螺孔而修复困难。
类
双头螺柱联接 联接件厚，允许拆装。
8
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
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹 内螺纹
按螺旋的作用分
联接螺纹 传动螺纹
螺旋传动
按母体形状分
完整版ppt
9
联接螺纹
完整版ppt
传动螺纹
10
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
第九章 螺纹联接设计
§9－1 螺纹 §9－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
§9－3 螺纹联接的基本类型
§9－4 螺纹联接的预紧和防松
§9－5 §9－6 §9－7 §9－8 §9－9
螺纹联接的强度计算 螺栓组的结构设计 提高螺栓联接强度的措施 螺旋传动 键联接和花键联接
§9－10 销联接
完整版ppt
1
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
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹 内螺纹
按螺旋的作用分
螺栓轴线到边缘的距离
a d
潘存云教授研制
e=d+(3~6) mm
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铰制孔螺栓
潘存云教授研制
28
§9－3 螺纹联接的基本类型
一、 螺纹联接的基本类型
基 螺栓联接
本
螺钉联接 结构简单，省了螺母，不宜经常拆装， 以免损坏螺孔而修复困难。
类
双头螺柱联接 联接件厚，允许拆装。
8
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
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹 内螺纹
按螺旋的作用分
联接螺纹 传动螺纹
螺旋传动
按母体形状分
完整版ppt
9
联接螺纹
完整版ppt
传动螺纹
10
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
第九章 螺纹联接设计
§9－1 螺纹 §9－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
§9－3 螺纹联接的基本类型
§9－4 螺纹联接的预紧和防松
§9－5 §9－6 §9－7 §9－8 §9－9
螺纹联接的强度计算 螺栓组的结构设计 提高螺栓联接强度的措施 螺旋传动 键联接和花键联接
§9－10 销联接
完整版ppt
1
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
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹 内螺纹
按螺旋的作用分
螺纹连接(机械设计课件)_图文
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
丝得到内螺纹。
§5-1 螺 纹
圆螺母
平垫圈
弹簧垫圈
圆螺母用止动垫圈
螺纹紧固件连接
4）螺纹紧固件的标记方法
名称 标准编号 形式与尺寸
材料 热处理 表面处理
螺纹紧固件连接
a）螺栓
标记:
螺栓 标准号 螺纹规格 × 有效长度
例:螺纹规格d=M12，公称长度L=80，性能等 级为4.8级，不进行表面处理，全螺纹，C级 的六角头螺栓：
螺栓 GB/T 5780-2000 M12×80
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
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。
单线螺纹
双线螺纹
⑷ 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Ph称为导程。
螺纹
锯齿形螺纹(B)
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。
螺纹
标准螺纹与非标准螺纹
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
丝得到内螺纹。
§5-1 螺 纹
圆螺母
平垫圈
弹簧垫圈
圆螺母用止动垫圈
螺纹紧固件连接
4）螺纹紧固件的标记方法
名称 标准编号 形式与尺寸
材料 热处理 表面处理
螺纹紧固件连接
a）螺栓
标记:
螺栓 标准号 螺纹规格 × 有效长度
例:螺纹规格d=M12，公称长度L=80，性能等 级为4.8级，不进行表面处理，全螺纹，C级 的六角头螺栓：
螺栓 GB/T 5780-2000 M12×80
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
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。
单线螺纹
双线螺纹
⑷ 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Ph称为导程。
螺纹
锯齿形螺纹(B)
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。
螺纹
标准螺纹与非标准螺纹
螺纹连接机械设计课件.pptx
联接的设计要求
1．强度条件（等强度条件）
2．经济性
3．刚度条件或紧密性条件
第2页/共253页
第3页/共253页
螺纹联接和螺旋传动
第4页/共253页
第5页/共253页
第五章 螺纹联接和螺旋传动
§5-1 螺 纹
§5-2 螺纹联接的类型和标准联接件
§5-3 螺纹联接的预紧
§5-4 螺纹联接的防松
第58页/共253页
第59页/共253页
第60页/共253页
第61页/共253页
第62页/共253页
传动应效率高,希望螺旋升角大紧固要求自锁,希望螺旋升角小牙型角小摩擦就小，易于传动，但太小则牙根强度不够。、牙型角大摩擦就大，易于紧固连接，但太大拧紧费力
第63页/共253页
V
第64页/共253页
c）垫圈
标记: 垫圈 标准号 公称直径
螺纹紧固件连接
第52页/共253页
螺纹的类型
常用右旋
此外，还有 管螺纹： 主要用于管路的联接。
效率低，易自锁，多用于联接。
？
第53页/共253页
第54页/共253页
?
?
第55页/共253页
第56页/共253页
第57页/共253页
过大的螺旋升角制造困难,而且当角度大于25度后效率相差不大了.一般取不大于20---25度.
锯齿形螺纹(B)
螺 纹
第16页/共253页
以上的螺纹有些只要标注牙型代号，就能分辨出螺纹种类，称为标准螺纹。 有些螺纹，必须画出牙型才能加工，例如方牙螺纹，称为非标准螺纹。
标准螺纹与非标准螺纹
螺 纹
第17页/共253页
螺纹牙型为正方形，牙厚是螺距的一半。矩形螺纹不是标准螺纹，没有代号。标注时应注出大径、小径和螺距。
1．强度条件（等强度条件）
2．经济性
3．刚度条件或紧密性条件
第2页/共253页
第3页/共253页
螺纹联接和螺旋传动
第4页/共253页
第5页/共253页
第五章 螺纹联接和螺旋传动
§5-1 螺 纹
§5-2 螺纹联接的类型和标准联接件
§5-3 螺纹联接的预紧
§5-4 螺纹联接的防松
第58页/共253页
第59页/共253页
第60页/共253页
第61页/共253页
第62页/共253页
传动应效率高,希望螺旋升角大紧固要求自锁,希望螺旋升角小牙型角小摩擦就小，易于传动，但太小则牙根强度不够。、牙型角大摩擦就大，易于紧固连接，但太大拧紧费力
第63页/共253页
V
第64页/共253页
c）垫圈
标记: 垫圈 标准号 公称直径
螺纹紧固件连接
第52页/共253页
螺纹的类型
常用右旋
此外，还有 管螺纹： 主要用于管路的联接。
效率低，易自锁，多用于联接。
？
第53页/共253页
第54页/共253页
?
?
第55页/共253页
第56页/共253页
第57页/共253页
过大的螺旋升角制造困难,而且当角度大于25度后效率相差不大了.一般取不大于20---25度.
锯齿形螺纹(B)
螺 纹
第16页/共253页
以上的螺纹有些只要标注牙型代号，就能分辨出螺纹种类，称为标准螺纹。 有些螺纹，必须画出牙型才能加工，例如方牙螺纹，称为非标准螺纹。
标准螺纹与非标准螺纹
螺 纹
第17页/共253页
螺纹牙型为正方形，牙厚是螺距的一半。矩形螺纹不是标准螺纹，没有代号。标注时应注出大径、小径和螺距。
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πd2 二． 常用螺纹类型
ph
按螺纹绕行 左旋螺纹——自右下方向左上
方向分类
方绕行的螺纹
右旋螺纹——自左下方向右上
方绕行的螺纹
ppt课件
左旋
d2 右旋
4
按螺纹牙的 公制螺纹 mm 度量衡分类 英制螺纹 扣 / in
按螺纹牙分 外螺纹——在圆柱外表面上形成的螺纹，如螺栓、 螺钉 的表面分类 内螺纹——在圆柱空内壁上形成的螺纹，如螺母
ppt课件
1
§16-1 螺纹的主要参数及类型 §16-2 螺旋副的分析、效率和自锁 §16-3 螺纹联接和螺纹联接件 §16-4 螺栓联接的强度计算 §16-5 螺纹联接的结构设计
ppt课件
2
*. 螺纹连接——用螺纹联接件（螺栓，螺钉）将两个以上 零件联成一体。
螺母
联接件 垫圈
螺栓
被联接件
p D
为λ-ρ，由力三角形可的水平力：
Ft FQta n(r)
3）螺旋副的自锁条件
FR FRn
ρ
FQFt
λ
FR
λ-ρ FQ
Ft
由松脱螺母时的水平力计算式可知，若λ≤ρ，则Ft为负值。表明要使
滑块在FQ作用下沿斜面等速下滑，必须加一反方向的水平力Ft，否则不论FQ力有 多大，滑块都不会在其作用下自行下滑，即螺母不会在轴向载荷FQ作用下自行松 脱——此现象称为自锁。
+
r)
1
2d
效率： W W 1 2F 2 Qห้องสมุดไป่ตู้ pP T ph t课 件F Q F Q d 2d t2a t( a+ nr n )ta t( a+ nr n )10
2）松脱螺母时——相当于滑块沿斜面等速下降
当滑块在FQ作用下沿斜面等速下 降时，滑块上的摩擦力Ff沿斜面向上， 斜面对滑块的总反力FR与FQ之间夹角
螺旋副的自锁条件： λ≤ρ
ppt课件
11
（二） 非矩形螺纹副（牙型角α≠0°）的受力关系及效率 FQ
1）矩形螺纹： FRn= FQ
Ff=FRnf= FQ f
摩擦角ρ=arctanf
2）非矩形螺纹： F'Rn = FQ/cosγ Ff= F'Rn f= FQ f /cosγ= FQ fv
摩擦角ρv=arctanfv
*. 本章的主要内容
1. 螺纹类型及主要参数;螺纹联接的主要类型、特点及应用;
2 . 螺旋副的受力、效率及自锁,预紧和防松;
3 . 螺栓的强度计算;
4 . 螺栓组的结构设计.
ppt课件
3
§16-1 螺纹的主要参数及类型
一. 螺纹形成原理
将一倾斜角为λ的直线绕 在圆柱体上就形成一条螺旋线 。取一平面图形使其沿螺旋线 运动，该平面图形在空间的轨 迹即为螺纹。
水平 ：F t力 F Qt a( n+rV)
拧紧：力 TF 矩 t d 22F Qt a( n+rV)d 22
效率：
tan
tan(+rV
)
FRn
矩形螺纹副
FQ
F'Rn γ
非矩形螺旋副的自锁条件： λ≤ρvppt课件
非矩形螺纹副 12
§16-2 螺纹联接
一. 螺纹联接的基本类型 一）螺栓联接 —— 螺栓联接是利用螺栓穿过被联接件的孔，拧上螺
螺杆
内螺纹 外螺纹
螺母
ppt课件
5
d
d2 d1
d
d2 d1
d
d2 d1
按螺纹牙的牙型分类:
普通螺纹—— 牙型角α=60º，当量摩擦系数较大，自锁性能 好，主要用于连接。
圆柱管螺纹—牙型角α=55º，用于压力p≤1.57MPa的管子连接
p 内螺纹
p
内螺纹 圆
普
柱
通
管
螺
螺
纹
d
d2
d1
30º外螺纹
外螺纹 纹
5 .导程Ph ：螺纹上任一点沿螺旋线绕一周所移过轴向距离。Ph= zP。
6 .升角λ ：螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹 tan Ph
角，通常用中径处的升角λ表示。其计算式为：
d 2
7 .牙型角α：在螺纹轴线平面内螺纹牙两侧面的夹角α 。螺纹牙型的侧
边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角γ 。对于三角形、 梯形螺纹等对称牙型，γ =α/2。
母，将被联接件联成一体。其被联接件的孔内不切制螺纹，使用方便。通常用
矩形螺纹——牙型角α=0º，当量摩擦系数小，效率高，用于传动
梯形螺纹——牙型角α=30º，牙根强度高，效率较高，易保证加工精度，广泛 用于传动。
锯齿形螺纹—牙型斜角两边不相等，工作面β=3º,非工作面β= 30º，效率较三
角形螺纹高，只能用于单向传动。
p 内螺纹
p 内螺纹
p 内螺纹
d2
d1
d
外螺纹
矩形螺纹
内螺纹 α
λ
γ
d1 d2
d
外螺纹
P Ph 7264513..牙...小 升螺导大中型径角距程径角dλPPd1αh：2：：：上：外与相角处螺螺边梯螺在、外邻，于旋纹与形纹螺内螺两大通线上螺在螺牙纹螺纹牙径常的任纹强纹厚轴纹牙在和用切一轴度等度线的底中小中线点线计对与平最或径径径与沿的算称牙面大内线之处垂螺垂中牙槽内直螺上间的直旋线常型宽螺径纹对的升于线间用p，度纹，牙p应一角螺t绕的作课γ相牙为顶两个λ件纹一夹危等两螺相=点假表轴周角险α。侧纹重/间想示线2所称截面。的合的圆。的移为面的公的轴柱其平过牙的夹称假向的计面轴型计角直想距直算间向斜算α径圆离径式的距角直（柱。。，为夹离γ径管上螺在：。。。螺面纹该Pt对a纹的h牙圆=n于除直型z柱P三外径的。的角）。侧母8P形dh线2、
15º外螺纹 梯ppt形课件螺纹
30º 3º 外螺纹 锯齿形螺6纹
按螺纹线 数分类
单线螺纹—— Z=1，效率低，自锁性好，易加工 双线螺纹——Z=2，效率较Z=1 高 三线螺纹——Z=3，效率高，自锁性差，难加工
单线螺纹
双线螺纹
ppt课件
三线螺纹
7
三. 螺纹的主要参数——以圆柱普通外（内）螺纹为例来说明
ppt课件
9
二、螺旋副的受力关系、效率和自锁
（一） 矩形螺纹副（牙型角α=0°）的受力关系及效率
1）拧紧螺母时——相当相当于滑块沿斜面等速上升运动
FR FRn
FR
Ft ρ
v
FQ
λ+ρ
λ Ff FQ Ft
FQ
Ft
Ft 水平力: Ft FQ tan( + r)
拧紧力矩: T Ft
1
2d
FQ
tan(
1 .大径d：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的圆柱直径，规定为螺纹的公
称直径（管螺纹除外）。
2 .小径d1：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相相切圆柱体直径。在强度计算中
常用作危险截面的计算直径。
3 .中径d2：处于大径和小径之间的一个假想圆柱的直径，在该圆柱的母线
上螺纹牙厚度与牙槽宽度相等。
4 .螺距P ： 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
ph
按螺纹绕行 左旋螺纹——自右下方向左上
方向分类
方绕行的螺纹
右旋螺纹——自左下方向右上
方绕行的螺纹
ppt课件
左旋
d2 右旋
4
按螺纹牙的 公制螺纹 mm 度量衡分类 英制螺纹 扣 / in
按螺纹牙分 外螺纹——在圆柱外表面上形成的螺纹，如螺栓、 螺钉 的表面分类 内螺纹——在圆柱空内壁上形成的螺纹，如螺母
ppt课件
1
§16-1 螺纹的主要参数及类型 §16-2 螺旋副的分析、效率和自锁 §16-3 螺纹联接和螺纹联接件 §16-4 螺栓联接的强度计算 §16-5 螺纹联接的结构设计
ppt课件
2
*. 螺纹连接——用螺纹联接件（螺栓，螺钉）将两个以上 零件联成一体。
螺母
联接件 垫圈
螺栓
被联接件
p D
为λ-ρ，由力三角形可的水平力：
Ft FQta n(r)
3）螺旋副的自锁条件
FR FRn
ρ
FQFt
λ
FR
λ-ρ FQ
Ft
由松脱螺母时的水平力计算式可知，若λ≤ρ，则Ft为负值。表明要使
滑块在FQ作用下沿斜面等速下滑，必须加一反方向的水平力Ft，否则不论FQ力有 多大，滑块都不会在其作用下自行下滑，即螺母不会在轴向载荷FQ作用下自行松 脱——此现象称为自锁。
+
r)
1
2d
效率： W W 1 2F 2 Qห้องสมุดไป่ตู้ pP T ph t课 件F Q F Q d 2d t2a t( a+ nr n )ta t( a+ nr n )10
2）松脱螺母时——相当于滑块沿斜面等速下降
当滑块在FQ作用下沿斜面等速下 降时，滑块上的摩擦力Ff沿斜面向上， 斜面对滑块的总反力FR与FQ之间夹角
螺旋副的自锁条件： λ≤ρ
ppt课件
11
（二） 非矩形螺纹副（牙型角α≠0°）的受力关系及效率 FQ
1）矩形螺纹： FRn= FQ
Ff=FRnf= FQ f
摩擦角ρ=arctanf
2）非矩形螺纹： F'Rn = FQ/cosγ Ff= F'Rn f= FQ f /cosγ= FQ fv
摩擦角ρv=arctanfv
*. 本章的主要内容
1. 螺纹类型及主要参数;螺纹联接的主要类型、特点及应用;
2 . 螺旋副的受力、效率及自锁,预紧和防松;
3 . 螺栓的强度计算;
4 . 螺栓组的结构设计.
ppt课件
3
§16-1 螺纹的主要参数及类型
一. 螺纹形成原理
将一倾斜角为λ的直线绕 在圆柱体上就形成一条螺旋线 。取一平面图形使其沿螺旋线 运动，该平面图形在空间的轨 迹即为螺纹。
水平 ：F t力 F Qt a( n+rV)
拧紧：力 TF 矩 t d 22F Qt a( n+rV)d 22
效率：
tan
tan(+rV
)
FRn
矩形螺纹副
FQ
F'Rn γ
非矩形螺旋副的自锁条件： λ≤ρvppt课件
非矩形螺纹副 12
§16-2 螺纹联接
一. 螺纹联接的基本类型 一）螺栓联接 —— 螺栓联接是利用螺栓穿过被联接件的孔，拧上螺
螺杆
内螺纹 外螺纹
螺母
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d
d2 d1
d
d2 d1
d
d2 d1
按螺纹牙的牙型分类:
普通螺纹—— 牙型角α=60º，当量摩擦系数较大，自锁性能 好，主要用于连接。
圆柱管螺纹—牙型角α=55º，用于压力p≤1.57MPa的管子连接
p 内螺纹
p
内螺纹 圆
普
柱
通
管
螺
螺
纹
d
d2
d1
30º外螺纹
外螺纹 纹
5 .导程Ph ：螺纹上任一点沿螺旋线绕一周所移过轴向距离。Ph= zP。
6 .升角λ ：螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹 tan Ph
角，通常用中径处的升角λ表示。其计算式为：
d 2
7 .牙型角α：在螺纹轴线平面内螺纹牙两侧面的夹角α 。螺纹牙型的侧
边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角γ 。对于三角形、 梯形螺纹等对称牙型，γ =α/2。
母，将被联接件联成一体。其被联接件的孔内不切制螺纹，使用方便。通常用
矩形螺纹——牙型角α=0º，当量摩擦系数小，效率高，用于传动
梯形螺纹——牙型角α=30º，牙根强度高，效率较高，易保证加工精度，广泛 用于传动。
锯齿形螺纹—牙型斜角两边不相等，工作面β=3º,非工作面β= 30º，效率较三
角形螺纹高，只能用于单向传动。
p 内螺纹
p 内螺纹
p 内螺纹
d2
d1
d
外螺纹
矩形螺纹
内螺纹 α
λ
γ
d1 d2
d
外螺纹
P Ph 7264513..牙...小 升螺导大中型径角距程径角dλPPd1αh：2：：：上：外与相角处螺螺边梯螺在、外邻，于旋纹与形纹螺内螺两大通线上螺在螺牙纹螺纹牙径常的任纹强纹厚轴纹牙在和用切一轴度等度线的底中小中线点线计对与平最或径径径与沿的算称牙面大内线之处垂螺垂中牙槽内直螺上间的直旋线常型宽螺径纹对的升于线间用p，度纹，牙p应一角螺t绕的作课γ相牙为顶两个λ件纹一夹危等两螺相=点假表轴周角险α。侧纹重/间想示线2所称截面。的合的圆。的移为面的公的轴柱其平过牙的夹称假向的计面轴型计角直想距直算间向斜算α径圆离径式的距角直（柱。。，为夹离γ径管上螺在：。。。螺面纹该Pt对a纹的h牙圆=n于除直型z柱P三外径的。的角）。侧母8P形dh线2、
15º外螺纹 梯ppt形课件螺纹
30º 3º 外螺纹 锯齿形螺6纹
按螺纹线 数分类
单线螺纹—— Z=1，效率低，自锁性好，易加工 双线螺纹——Z=2，效率较Z=1 高 三线螺纹——Z=3，效率高，自锁性差，难加工
单线螺纹
双线螺纹
ppt课件
三线螺纹
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三. 螺纹的主要参数——以圆柱普通外（内）螺纹为例来说明
ppt课件
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二、螺旋副的受力关系、效率和自锁
（一） 矩形螺纹副（牙型角α=0°）的受力关系及效率
1）拧紧螺母时——相当相当于滑块沿斜面等速上升运动
FR FRn
FR
Ft ρ
v
FQ
λ+ρ
λ Ff FQ Ft
FQ
Ft
Ft 水平力: Ft FQ tan( + r)
拧紧力矩: T Ft
1
2d
FQ
tan(
1 .大径d：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的圆柱直径，规定为螺纹的公
称直径（管螺纹除外）。
2 .小径d1：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相相切圆柱体直径。在强度计算中
常用作危险截面的计算直径。
3 .中径d2：处于大径和小径之间的一个假想圆柱的直径，在该圆柱的母线
上螺纹牙厚度与牙槽宽度相等。
4 .螺距P ： 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。