第10章 联接
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2
tan1 f
v
t an1
f
cos
二、螺纹副的自锁
T
d2 2
G
t an (
v )
T
d2 2
G tan(
v )
F
G
l
d2
反行程自锁条件： 或 v
§10—3 机械制造常用螺纹
§10—3 机械制造常用螺纹
三角形螺纹 普通螺纹α = 60˚ 管螺纹α = 55˚
普通螺纹以大径d为公称直径，同一公称直径可以有多 种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为 细牙螺纹。 粗牙螺纹应用最广
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
对于连接螺纹，必须取： η%
f v=tanρv=0.1
80
ψ≤ρv = 5.7˚
60
自锁极限
对于传动螺旋，一般取：
40
25˚ ≥ ψ >ρv
20
紧固螺纹区
0˚ 10˚ 20˚ 30˚ 40˚ 50˚
螺旋副的受力分析、效率和自锁
温故知新
一、受力分析
正行程 T d2 G tan( )
2
反行程 T d2 G tan( )
(14) 16
2
12.701
2
14.701
(18) 20 (20) 24 (27) 30
2.5
16.376
2.5
18.376
2.5
20.376
3
22.052
3
25.052
3.5
27.727
注：括号内的公称直径为第二系列
小径 D1d1 2.459 3.242 4.134 4.918 6.647 8.376
连接用螺纹的当量摩擦角较大，有利于实现可靠连接； 传动用螺纹的当量摩擦角较小，有利于提高传动的效率。
单线螺纹
双线螺纹
旋向判断方法：
1、将螺纹轴线竖
直放置，螺旋线自
左向右逐渐升高的
是右旋螺纹。反之
也成立。
左 旋
2、从端部沿轴线
右 旋
看去，当螺纹顺时
针方向旋转为旋进
时，此螺纹为右旋
螺纹。
三、螺纹的主要参数
Ff f
FN
f
G
cos
fG
cos
螺 FN 杆
fV
f cos
tg V
fV---当量摩擦系数 ρV---当量摩擦角
轴 900
线
G
β
或
Ff fV G
fv
f
sin(900 )
f
cos
tgv
β
正行程
T
d2 2
G tan(
v )
螺杆 FNΔ
反行程
T
d2 2
G
t an (
v )
§10—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高，
缺点：不耐磨易滑扣。
应用：薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。
P 60˚
P
P
粗牙
d
细牙 d
细牙 d
普通细牙螺纹§10—3 机械制造常用螺纹
管螺纹 非螺纹密封管螺纹（圆柱管壁α = 55˚） 用螺纹密封管螺纹（圆锥管壁α = 55˚）
60˚圆锥管螺纹
T F d2 G d2 tan( )
2
2
反行程放松螺母所需的平衡力矩为：
T F d2 G d2 tan( )
2
2
F
G
d2
F
G
l
F
d2
§10—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
2、 非矩形螺纹β≠ 0º
轴
线
矩形螺纹： FN G Ff f FN fG
G 螺母
非矩形螺纹： FN cos G
二、螺纹副的自锁
正行程 反行程
T d2 G tan( )
2
T d2 G tan( )
2
T
d2 2
G
t an (
v )
T
d2 2
G
t an (
v )
>ρ时，T为阻力矩，阻 止螺母加速松退；
< ρ时，T为驱动力矩， 松动螺母所需外加的驱动力 矩。
反行程自锁条件：
F
G
l
d2
§10—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
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
9.026
12
1.75
10.863
三、螺纹副正行程的效率 定螺义旋螺转旋动副一的圈效时率，为有有效效功功为与Gl输, 输入入功功之为比2：πT。
定义螺旋副的效率为有效功与输入功之比：
Gl G l tg 2T Gtg( v ) d2 tg( v )
当ρv一定时，在ψ=45˚－ρv / 2 处效率曲线有极大值。
效率 100
公称直径----管子的公称通径。
55 ˚
55 ˚
d
d2 d1
P
d
d2 d1
P
φ
非螺纹密封的管螺纹
2φ 用螺纹密封的管螺纹
§10—3 机械制造常用螺纹
梯形螺纹：β= 15º 锯齿形螺纹: β= 3º
常用于传动。
30º
梯形
3º
锯齿形 30º
螺纹的基本尺寸： 粗牙普通螺纹的基本尺寸见P136表10-1 细牙普通螺纹的基本尺寸见P137表10-2 梯形螺纹的基本尺寸见P138表10-3
(1)大径d (2) 小径 d1 (3)中径d2 (4) 螺距p
(5) 导程l l = np
(6) 螺纹升角
§10—1 螺纹参数
pl
d d2 d1
tan l np
d2 d2
(7)牙型角
牙侧角 β
百度文库
d2
l
ββ
§10—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、受力分析
1、矩形螺纹
正行程拧紧螺母所需的驱动力矩为：
第10章 连接
§10-1 螺纹参数 §10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 §10-3 机械制造常用螺纹 §10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 §10-5 螺纹连接的预紧和防松 §10-6 螺纹连接的强度计算 §10-7 螺拴的材料与许用应力 §10-8 提高螺纹连接强度的措施
连接
连接
机械动连接（运动副）
螺纹连接
机械静连接 （固定连接）
可拆连接
键连接 销连接 型面连接
铆钉连接
不可拆连接 焊接
胶接
一、螺旋线的形成
§10—1 螺纹参数
§10—1 螺纹参数
二、螺纹的分类
螺纹有外螺纹与内螺纹之分，它们共同组成螺旋副。 螺纹按牙齿形状分为：
螺纹的旋向分为左旋螺纹和右旋螺纹。 螺纹按工作性质分为连接螺纹和传动螺纹。
表10-1 直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸mm
P/8
Dd D2 d2 D1 d1
P P/8
60˚
P/230˚
90˚
P/4
H/4
P/8
H=0.866P d2=d-0.6495P D、d ----内、外螺纹大径 D2、d2----内、外螺纹中径 D1、d1----内、外螺纹小径
P----螺距
d1=d-1.0825P
tan1 f
v
t an1
f
cos
二、螺纹副的自锁
T
d2 2
G
t an (
v )
T
d2 2
G tan(
v )
F
G
l
d2
反行程自锁条件： 或 v
§10—3 机械制造常用螺纹
§10—3 机械制造常用螺纹
三角形螺纹 普通螺纹α = 60˚ 管螺纹α = 55˚
普通螺纹以大径d为公称直径，同一公称直径可以有多 种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为 细牙螺纹。 粗牙螺纹应用最广
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
对于连接螺纹，必须取： η%
f v=tanρv=0.1
80
ψ≤ρv = 5.7˚
60
自锁极限
对于传动螺旋，一般取：
40
25˚ ≥ ψ >ρv
20
紧固螺纹区
0˚ 10˚ 20˚ 30˚ 40˚ 50˚
螺旋副的受力分析、效率和自锁
温故知新
一、受力分析
正行程 T d2 G tan( )
2
反行程 T d2 G tan( )
(14) 16
2
12.701
2
14.701
(18) 20 (20) 24 (27) 30
2.5
16.376
2.5
18.376
2.5
20.376
3
22.052
3
25.052
3.5
27.727
注：括号内的公称直径为第二系列
小径 D1d1 2.459 3.242 4.134 4.918 6.647 8.376
连接用螺纹的当量摩擦角较大，有利于实现可靠连接； 传动用螺纹的当量摩擦角较小，有利于提高传动的效率。
单线螺纹
双线螺纹
旋向判断方法：
1、将螺纹轴线竖
直放置，螺旋线自
左向右逐渐升高的
是右旋螺纹。反之
也成立。
左 旋
2、从端部沿轴线
右 旋
看去，当螺纹顺时
针方向旋转为旋进
时，此螺纹为右旋
螺纹。
三、螺纹的主要参数
Ff f
FN
f
G
cos
fG
cos
螺 FN 杆
fV
f cos
tg V
fV---当量摩擦系数 ρV---当量摩擦角
轴 900
线
G
β
或
Ff fV G
fv
f
sin(900 )
f
cos
tgv
β
正行程
T
d2 2
G tan(
v )
螺杆 FNΔ
反行程
T
d2 2
G
t an (
v )
§10—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高，
缺点：不耐磨易滑扣。
应用：薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。
P 60˚
P
P
粗牙
d
细牙 d
细牙 d
普通细牙螺纹§10—3 机械制造常用螺纹
管螺纹 非螺纹密封管螺纹（圆柱管壁α = 55˚） 用螺纹密封管螺纹（圆锥管壁α = 55˚）
60˚圆锥管螺纹
T F d2 G d2 tan( )
2
2
反行程放松螺母所需的平衡力矩为：
T F d2 G d2 tan( )
2
2
F
G
d2
F
G
l
F
d2
§10—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
2、 非矩形螺纹β≠ 0º
轴
线
矩形螺纹： FN G Ff f FN fG
G 螺母
非矩形螺纹： FN cos G
二、螺纹副的自锁
正行程 反行程
T d2 G tan( )
2
T d2 G tan( )
2
T
d2 2
G
t an (
v )
T
d2 2
G
t an (
v )
>ρ时，T为阻力矩，阻 止螺母加速松退；
< ρ时，T为驱动力矩， 松动螺母所需外加的驱动力 矩。
反行程自锁条件：
F
G
l
d2
§10—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
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
9.026
12
1.75
10.863
三、螺纹副正行程的效率 定螺义旋螺转旋动副一的圈效时率，为有有效效功功为与Gl输, 输入入功功之为比2：πT。
定义螺旋副的效率为有效功与输入功之比：
Gl G l tg 2T Gtg( v ) d2 tg( v )
当ρv一定时，在ψ=45˚－ρv / 2 处效率曲线有极大值。
效率 100
公称直径----管子的公称通径。
55 ˚
55 ˚
d
d2 d1
P
d
d2 d1
P
φ
非螺纹密封的管螺纹
2φ 用螺纹密封的管螺纹
§10—3 机械制造常用螺纹
梯形螺纹：β= 15º 锯齿形螺纹: β= 3º
常用于传动。
30º
梯形
3º
锯齿形 30º
螺纹的基本尺寸： 粗牙普通螺纹的基本尺寸见P136表10-1 细牙普通螺纹的基本尺寸见P137表10-2 梯形螺纹的基本尺寸见P138表10-3
(1)大径d (2) 小径 d1 (3)中径d2 (4) 螺距p
(5) 导程l l = np
(6) 螺纹升角
§10—1 螺纹参数
pl
d d2 d1
tan l np
d2 d2
(7)牙型角
牙侧角 β
百度文库
d2
l
ββ
§10—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、受力分析
1、矩形螺纹
正行程拧紧螺母所需的驱动力矩为：
第10章 连接
§10-1 螺纹参数 §10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 §10-3 机械制造常用螺纹 §10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 §10-5 螺纹连接的预紧和防松 §10-6 螺纹连接的强度计算 §10-7 螺拴的材料与许用应力 §10-8 提高螺纹连接强度的措施
连接
连接
机械动连接（运动副）
螺纹连接
机械静连接 （固定连接）
可拆连接
键连接 销连接 型面连接
铆钉连接
不可拆连接 焊接
胶接
一、螺旋线的形成
§10—1 螺纹参数
§10—1 螺纹参数
二、螺纹的分类
螺纹有外螺纹与内螺纹之分，它们共同组成螺旋副。 螺纹按牙齿形状分为：
螺纹的旋向分为左旋螺纹和右旋螺纹。 螺纹按工作性质分为连接螺纹和传动螺纹。
表10-1 直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸mm
P/8
Dd D2 d2 D1 d1
P P/8
60˚
P/230˚
90˚
P/4
H/4
P/8
H=0.866P d2=d-0.6495P D、d ----内、外螺纹大径 D2、d2----内、外螺纹中径 D1、d1----内、外螺纹小径
P----螺距
d1=d-1.0825P