螺纹连接经典课件
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螺纹连接PPT课件
第七章 螺纹联接
联接分机械动联接和机械静联接
机械静联接分可拆联接和不可拆 联接
§7-1 螺纹的主要参数、类型及 应用
1
一、螺纹：
1 螺旋线的形成
2 螺纹的主要类型
3 联接螺纹、传动螺纹；米制螺纹、英制 螺纹；外螺纹、内螺纹；单线螺纹、多 线螺纹；右旋螺纹、左旋螺纹
4 按轴面牙形分： 三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯 齿形螺纹、管螺纹等
强度条件式
ca 4 1d.132Q
d1
4 1.3Q
由d1查d
3、承受工作剪力的紧螺栓联接
假设螺栓均匀受载，不计Qp
剪切强度条件：
F
1 4
d
2 0
挤压强度条件
F
pd0Lmin p
42
§7-6 螺纹联接件的材料及许用 应力（自学）
例 图示凸缘式刚性联轴器，用4个M16螺栓联 接，螺栓中心圆直径D1 = 155mm。联轴器传 递的转距M = 500Nm 。螺栓材料为45钢，σs = 360MPa,接触面摩擦系数f =0.15，安装时不控 制预紧力。试校核螺栓强度。
5、螺距P
6、导程S----- S=Np
7、螺纹升角----- arctaSnarctnanP
8、牙型角-------牙侧角=
d2 /2
d2
9、接触高度h-----旋合后接触面的径向高度
9
§7-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹 （=0º）
10
F' : 螺母所受轴向载荷 Ft: 由T1产生的圆周力
危险应力
1.3F 01.31.9 213011 .6M 1 P1a1 .8M 8
4d1 2
1.8 33 2 5 4
联接分机械动联接和机械静联接
机械静联接分可拆联接和不可拆 联接
§7-1 螺纹的主要参数、类型及 应用
1
一、螺纹：
1 螺旋线的形成
2 螺纹的主要类型
3 联接螺纹、传动螺纹；米制螺纹、英制 螺纹；外螺纹、内螺纹；单线螺纹、多 线螺纹；右旋螺纹、左旋螺纹
4 按轴面牙形分： 三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯 齿形螺纹、管螺纹等
强度条件式
ca 4 1d.132Q
d1
4 1.3Q
由d1查d
3、承受工作剪力的紧螺栓联接
假设螺栓均匀受载，不计Qp
剪切强度条件：
F
1 4
d
2 0
挤压强度条件
F
pd0Lmin p
42
§7-6 螺纹联接件的材料及许用 应力（自学）
例 图示凸缘式刚性联轴器，用4个M16螺栓联 接，螺栓中心圆直径D1 = 155mm。联轴器传 递的转距M = 500Nm 。螺栓材料为45钢，σs = 360MPa,接触面摩擦系数f =0.15，安装时不控 制预紧力。试校核螺栓强度。
5、螺距P
6、导程S----- S=Np
7、螺纹升角----- arctaSnarctnanP
8、牙型角-------牙侧角=
d2 /2
d2
9、接触高度h-----旋合后接触面的径向高度
9
§7-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹 （=0º）
10
F' : 螺母所受轴向载荷 Ft: 由T1产生的圆周力
危险应力
1.3F 01.31.9 213011 .6M 1 P1a1 .8M 8
4d1 2
1.8 33 2 5 4
机械基础课件螺纹连接ppt
铰制孔用螺栓联接
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
2.双头螺柱联接
用两头均有螺纹的螺柱和螺母 把被联接件联接起来, 被联接件 之一为光孔、另一个为螺纹孔。 适用于被联接件之一厚度很大， 而又不宜钻通孔，但又经常拆 卸的地方。
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
按母体形状分
圆柱螺纹 圆锥螺纹
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
标准螺纹联接件
垫圈。用于同一 螺纹直径的垫圈 又分为特大、大、 普通和小的四种 规格，特大垫圈 主要在铁木结构 上使用。斜垫圈 只用于倾斜的支 承面上。
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
六、螺纹联接的预紧和防松
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
2.双头螺柱联接
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
3.螺钉联接
五、标准螺纹联接件
标准螺纹联接件 没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
第5章螺纹联接ppt课件
剪切强度： FA 2[]
（2〕铰制孔用螺栓联接的强度 挤压强度：
pFd0L mi n[ p]
剪切强度：
4Fd0 2[]
杜永平
螺纹联接
（3〕受轴向载荷的紧螺栓联接
螺杆的总受力（reFsi2d＝uaFl残0p＋r余eFt预ig？h紧te力ning force）
F2 F0F
F2F1F
杜永平
螺纹联接
F2 F0F
e d1
32F0
d12
4dF120
94dF120
9
杜永平
螺纹联接
避免偏载的措施： ① 铸造出凸台；
② 加工沉头座； （鱼眼坑）
③ 斜面用斜垫圈；
杜永平
螺纹联接
④ 采用球面垫圈。
杜永平
螺纹联接
五、螺栓组联接的设计
1. 螺栓组的结构设计 ① 轴对称的简单几何形状
受力均匀 便于加工
杜永平
螺纹联接
② 螺栓的受力合理
自锁螺母〔self-locking nut）
杜永平
螺纹联接
2. 机械防松 开口销(spring cotter)与 六角开槽螺母(notch nut)
杜永平
螺纹联接
止动垫圈〔stop washer）
串联金属丝〔in series wire）
杜永平
螺纹联接
3. 永久防松〔破坏螺纹副） 冲点、焊接(jointing)、粘合(conglutination)
杜永平
螺纹联接
2. 螺栓组受力分析 目的：找出受力最大的螺拴及所受力的大小 假设：螺栓的材料、直径、长度、预紧力相同；
螺栓组的对称中心与接合面形心重合； 受载后结合面仍保持为平面。
杜永平
螺纹联接
（2〕铰制孔用螺栓联接的强度 挤压强度：
pFd0L mi n[ p]
剪切强度：
4Fd0 2[]
杜永平
螺纹联接
（3〕受轴向载荷的紧螺栓联接
螺杆的总受力（reFsi2d＝uaFl残0p＋r余eFt预ig？h紧te力ning force）
F2 F0F
F2F1F
杜永平
螺纹联接
F2 F0F
e d1
32F0
d12
4dF120
94dF120
9
杜永平
螺纹联接
避免偏载的措施： ① 铸造出凸台；
② 加工沉头座； （鱼眼坑）
③ 斜面用斜垫圈；
杜永平
螺纹联接
④ 采用球面垫圈。
杜永平
螺纹联接
五、螺栓组联接的设计
1. 螺栓组的结构设计 ① 轴对称的简单几何形状
受力均匀 便于加工
杜永平
螺纹联接
② 螺栓的受力合理
自锁螺母〔self-locking nut）
杜永平
螺纹联接
2. 机械防松 开口销(spring cotter)与 六角开槽螺母(notch nut)
杜永平
螺纹联接
止动垫圈〔stop washer）
串联金属丝〔in series wire）
杜永平
螺纹联接
3. 永久防松〔破坏螺纹副） 冲点、焊接(jointing)、粘合(conglutination)
杜永平
螺纹联接
2. 螺栓组受力分析 目的：找出受力最大的螺拴及所受力的大小 假设：螺栓的材料、直径、长度、预紧力相同；
螺栓组的对称中心与接合面形心重合； 受载后结合面仍保持为平面。
杜永平
螺纹联接
螺纹连接知识培训PPT课件
T
我们施加扭矩T
F F
第25页/共108页
F F
我们将得到夹紧力F
螺纹紧固件受力分析：
张力（轴力）F
夹紧力
剪切力
剪切力
张力（轴力）F
支承面摩擦力Fw 螺纹副摩擦力Fs
第26页/共108页
这必须避免!
张力
剪切力
剪切力
张力
第27页/共108页
所施加的扭矩和夹紧力之间的关系：10%
第28页/共108页
内螺纹
米制螺纹
外螺纹
第23页/共108页
② 螺纹拧紧
拧紧是用螺栓、螺母把零件连接起来，不能松动。 为了不让其松动，必须在螺栓上施加一个叫“轴向力”的适当拉力（拧紧力）。 实际作业中，因为直接测量轴向力困难，所以螺栓、螺母拧紧时，用“扭矩”代替。
第24页/共108页
③ 螺纹紧固件中的受力情况
拧紧作用 — 部件连接夹紧力
伸长率 % min 25 22 — 20 — — 12 12 10 9
8
HRB （max)
95
99.5
——
HRC
洛氏硬度HR
（max) HRB
（min)
52
67
—— 71 79
82
89
32
34 37 39 ——
44
HRB （min)
——
22 23 28 32 39
第15页/共108页
等级性能：
日/韩标准
前言
市场曾数次发生轮胎螺栓断裂事件， 其主要原因由于装配时拧紧力矩不合格。
◎ 2004年商务车轮胎螺栓断裂 ◎ 2005年4月1045轮胎螺栓断裂（重卡装） ◎ 2005年8月1045轮胎螺栓断裂（小卡装）
第14章螺纹联接 91页PPT文档
t
R
°
l
n d
5.自攻螺钉——由螺钉攻出螺纹
6.螺母 六角螺母：标准，扁，厚
°°
e d
s
m
圆螺母+止退垫圈——带有缺口，应用时带翅垫圈内舌嵌入 轴槽中，外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧
t d D1
° C× °
°
D
C1
b
H
° °
d0
°
D 1
°
b
°
7.垫圈
平垫圈
斜垫圈
h
d1 d2
14.2 螺纹联接的拧紧和防松
TT T T1 1
T T2 2
如果用这个预紧力 拧紧M12以下的钢制螺栓， 就很可能过载折断。因此， 对于重要的联接，应尽可 能不采用直径过小（例如 小于M12）的螺栓。必须 使用时，应严格控制其拧 紧力矩。
2.控制预紧力的方法
利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。通常可采用 测力矩扳手或定力矩扳手，对于重要的螺栓联接，也可以采用测 定螺栓伸长的方法来控制预紧力。
°°
r
辗制末端
da ds d e
k' ls
s
lg
k
l
2.双头螺柱——两端带螺纹
d
A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
倒角端
倒角端
ds
A型
X
X
b
bm
l
辗制末端
辗制末端
d
ds
B型
X
X
b
bm
l
3.螺钉 与螺栓区别——要求螺纹部分直径较粗，全螺纹。
dk n d
R
t
X
b
l
4.紧定螺钉 锥 端——适于零件表面硬度较低不常拆卸常合。 平 端——接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大 的平面，适于经常拆卸。 圆柱端——压入轴上凹坑中，适于紧定空心轴上零件的位置 轻材料和金属薄板。
第九章螺纹联接PPT课件
• 紧定螺钉的头部和尾部形式很多(如图9-10所示)，可以适应不同拧紧程度的需要，其中方头能承受的拧 紧力矩最大。常用的尾部形状有锥端、平端、圆柱端和圆尖端等，-般要求紧定螺钉的尾部有足够的硬度。
第8页/共54页
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9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松
• 6.螺母
• 螺母的形状有六角形、圆形、方形等(如图9-11所示)，其中以六角螺母应用最普遍。六角螺母的厚度又 分为普通螺母、扁螺母和厚螺母。扁螺母用于尺寸受限制的地方，厚螺母用于经常装拆、易于磨损的场合。
• 5.紧定螺钉联接
• 紧定螺钉联接利用紧定螺钉旋入-被联接件，用其末端顶紧另-被联接件，以固定两者间相对位置。这种 联接可传递不大的力及转矩，多用于轴与轴上零件的固定，如图9-13(e)所示
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9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松
•
普通螺栓、双头螺柱、螺钉联接，即可以用于承受轴向载荷也可以用于承受横向载荷，当用来承受横
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9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松
• 作用，则摩擦力就会减小，甚至消失，致使螺母逐渐松脱。这种松脱会引起机器设备的严重损坏或造成重 大的人身事故。因此，为了保证联接的可靠性，在设计和安装时必须按照工作条件、工作可靠性要求考虑 设置螺纹防松结构或装置。
•
防松的目的就是防止螺旋副产生相对转动。根据工作原理的不同，防松可分为摩擦防松、机械防松和
不可拆卸防松等。摩擦防松是采用各种结构措施使螺旋副元素间的摩擦力不随联接的外载荷波动而变化，
保持较大的摩擦力。机械防松是利用便于更换的元件约束螺旋副，使之不能相对转动。不可拆卸防松是将
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9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松
• 6.螺母
• 螺母的形状有六角形、圆形、方形等(如图9-11所示)，其中以六角螺母应用最普遍。六角螺母的厚度又 分为普通螺母、扁螺母和厚螺母。扁螺母用于尺寸受限制的地方，厚螺母用于经常装拆、易于磨损的场合。
• 5.紧定螺钉联接
• 紧定螺钉联接利用紧定螺钉旋入-被联接件，用其末端顶紧另-被联接件，以固定两者间相对位置。这种 联接可传递不大的力及转矩，多用于轴与轴上零件的固定，如图9-13(e)所示
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9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松
•
普通螺栓、双头螺柱、螺钉联接，即可以用于承受轴向载荷也可以用于承受横向载荷，当用来承受横
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9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松
• 作用，则摩擦力就会减小，甚至消失，致使螺母逐渐松脱。这种松脱会引起机器设备的严重损坏或造成重 大的人身事故。因此，为了保证联接的可靠性，在设计和安装时必须按照工作条件、工作可靠性要求考虑 设置螺纹防松结构或装置。
•
防松的目的就是防止螺旋副产生相对转动。根据工作原理的不同，防松可分为摩擦防松、机械防松和
不可拆卸防松等。摩擦防松是采用各种结构措施使螺旋副元素间的摩擦力不随联接的外载荷波动而变化，
保持较大的摩擦力。机械防松是利用便于更换的元件约束螺旋副，使之不能相对转动。不可拆卸防松是将
螺纹连接(机械设计)ppt课件
线数 n －－螺纹的螺旋线数目。
螺距P －－相邻两螺纹牙上对应点
间的轴向距离。
导程 S －－沿螺纹上同一条螺旋线 转一 周所移动的轴向距离，S = nP。
§5-1 螺纹
牙型角a－－在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。
牙型斜角β－－在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂
线之间的夹角。 33
34
螺纹升角y－－螺
牙底
26
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
27
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
10
螺纹
55°非密封管螺纹
11
螺纹
55°密封管螺纹（R）
55°
牙型角为55 ，牙顶呈圆弧形。螺纹分 布在1:16的圆锥管壁上。内外螺纹配合时 没有间隙，不用填料也可以保证不渗漏， 拧紧时可消除制造误差或磨损所产生的间 隙。
12
螺纹
梯形螺纹(Tr)
30°
牙型为等腰梯型，牙型角为30。梯形 螺纹的效率比矩形螺纹低，但牙根的强度 较高，易于加工，对中性好，当采用剖分 式螺纹时，还可以消除因磨损而产生的间 隙。
42
螺纹各种数据的 查表
标记 M30 M20× 1.5-6g-LTHr24× 10(p5)B40× 32(P8) G1
牙型 螺纹
三角形60
普通度粗牙
名称 螺纹
三角形60
普通度细牙 螺纹
梯形30度
螺距P －－相邻两螺纹牙上对应点
间的轴向距离。
导程 S －－沿螺纹上同一条螺旋线 转一 周所移动的轴向距离，S = nP。
§5-1 螺纹
牙型角a－－在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。
牙型斜角β－－在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂
线之间的夹角。 33
34
螺纹升角y－－螺
牙底
26
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
27
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
10
螺纹
55°非密封管螺纹
11
螺纹
55°密封管螺纹（R）
55°
牙型角为55 ，牙顶呈圆弧形。螺纹分 布在1:16的圆锥管壁上。内外螺纹配合时 没有间隙，不用填料也可以保证不渗漏， 拧紧时可消除制造误差或磨损所产生的间 隙。
12
螺纹
梯形螺纹(Tr)
30°
牙型为等腰梯型，牙型角为30。梯形 螺纹的效率比矩形螺纹低，但牙根的强度 较高，易于加工，对中性好，当采用剖分 式螺纹时，还可以消除因磨损而产生的间 隙。
42
螺纹各种数据的 查表
标记 M30 M20× 1.5-6g-LTHr24× 10(p5)B40× 32(P8) G1
牙型 螺纹
三角形60
普通度粗牙
名称 螺纹
三角形60
普通度细牙 螺纹
梯形30度
螺纹连接的防松PPT课件
螺纹连接的防 松
1.摩擦防松
1）对顶螺母 2）弹簧垫圈 3）自锁螺母
1）对顶螺母
对顶螺母的特点及应用： 两螺母对顶拧紧后，使旋合螺
纹间始终受到附加的压力和摩 擦力的作用。工作载荷有变动 时。该摩擦力仍然存在。旋合 螺纹间的接触情况如右图所示， 下螺母螺纹牙受力较小，其高 度可小些，但为了防止装错， 两螺母的高度取成相等为宜。 结构简单。适用于平稳、低速 和重载的固定装置上的连接。
2）冲点
冲点的特点及应用： 用冲头在螺栓杆末端与螺母的
旋合缝处打冲，利用冲点防松。 冲点可以在端面，也可以在侧 面，冲点中心一般在螺纹的小 径处。 这种防松方法可靠，但拆卸后 连接件也不能再使用。
3）涂胶粘剂
涂胶粘剂的特点及应用 在旋合螺纹间涂以液体胶粘剂，
拧紧螺母后，胶粘剂硬化、固着， 防止螺纹副的相对运动。
2）弹簧垫圈
弹簧垫圈的特点及应用； 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 被连接件的支承面也有防松作用。 结构简单、使用方便。但由于垫 圈的弹力不均。在冲击、振动的 工作条件下，其防松效果较差， 一般用于不重要的连接。
பைடு நூலகம் 3）自锁螺母
自锁螺母的特点及应用: 螺母一端制成非圆形收口或开缝
That’s all, thank you everyone.
内，将各螺钉串联起来，使其相 互制动。使用时必须注意钢丝的 穿入方向（上图正确，下图错 误）。 适用于螺钉组连接，防松可靠， 但装卸不便
3.破坏螺旋副运动关系防松
1）铆合 2）冲点 3）涂胶粘剂
1）铆合
铆合的特点及应用：
螺栓杆末端外露长度为(1～1.5）
P（螺距），当螺母拧紧后把螺 栓末端伸出部分铆死。 这种防松方法可靠，但拆卸后连 接件不能重复使用。
1.摩擦防松
1）对顶螺母 2）弹簧垫圈 3）自锁螺母
1）对顶螺母
对顶螺母的特点及应用： 两螺母对顶拧紧后，使旋合螺
纹间始终受到附加的压力和摩 擦力的作用。工作载荷有变动 时。该摩擦力仍然存在。旋合 螺纹间的接触情况如右图所示， 下螺母螺纹牙受力较小，其高 度可小些，但为了防止装错， 两螺母的高度取成相等为宜。 结构简单。适用于平稳、低速 和重载的固定装置上的连接。
2）冲点
冲点的特点及应用： 用冲头在螺栓杆末端与螺母的
旋合缝处打冲，利用冲点防松。 冲点可以在端面，也可以在侧 面，冲点中心一般在螺纹的小 径处。 这种防松方法可靠，但拆卸后 连接件也不能再使用。
3）涂胶粘剂
涂胶粘剂的特点及应用 在旋合螺纹间涂以液体胶粘剂，
拧紧螺母后，胶粘剂硬化、固着， 防止螺纹副的相对运动。
2）弹簧垫圈
弹簧垫圈的特点及应用； 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 被连接件的支承面也有防松作用。 结构简单、使用方便。但由于垫 圈的弹力不均。在冲击、振动的 工作条件下，其防松效果较差， 一般用于不重要的连接。
பைடு நூலகம் 3）自锁螺母
自锁螺母的特点及应用: 螺母一端制成非圆形收口或开缝
That’s all, thank you everyone.
内，将各螺钉串联起来，使其相 互制动。使用时必须注意钢丝的 穿入方向（上图正确，下图错 误）。 适用于螺钉组连接，防松可靠， 但装卸不便
3.破坏螺旋副运动关系防松
1）铆合 2）冲点 3）涂胶粘剂
1）铆合
铆合的特点及应用：
螺栓杆末端外露长度为(1～1.5）
P（螺距），当螺母拧紧后把螺 栓末端伸出部分铆死。 这种防松方法可靠，但拆卸后连 接件不能重复使用。
螺纹联接的基本知识 ppt课件
ddd (a()a()a)
5-2 螺纹连接的类型
一、螺纹连接的基本类型 1、螺栓连接
（2）铰制孔螺栓连接 装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位
用，采用基孔制配合铰制孔螺栓连接。
螺栓杆受剪切和挤压 孔和螺杆多采
用基孔制配合： H7/m6，H7/n6
22
5-2 螺纹连接的类型
一、螺纹连接的基本类型 2、双头螺栓连接（Studs ）
螺杆两端无钉头，但均有 螺纹，装配时一端旋入被连接 件，另一端配以螺母。适于常 拆卸而被连接件之一较厚时。 折装时只需拆螺母，而不将双 头螺栓从被连接件中拧出。
23
5-2 螺纹连接的类型
一、螺纹连接的基本类型 3、螺钉连接（Cap Screws ）
适于被连接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经 常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适于受载较小情 况。
2
螺纹连接的预紧与防松
3
单个螺栓连接的强度计算
4 螺栓组连接的设计和受力分析
5
提高螺纹连接强度的措施
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螺旋传动
5
5-1 螺纹连接的基本知识
一、螺纹的类型（Types of Screw Thread）
1、按牙型: 三角形螺纹、管螺纹 —— 连接螺纹 矩形、梯形、锯齿形螺纹—— 传动螺纹
三角形螺纹：粗牙螺纹(coarse thread)——用于紧固件 细牙螺纹(Thury thread)——同样的公称
一、螺纹连接的基本类型
1、螺栓连接(Bolt，washer and nut )
（1）普通螺栓连接
被连接件不太厚，螺杆带钉头，
Байду номын сангаас
通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺
母配合使用。装配后孔与杆间有间
第四章-螺纹连接与螺纹传动PPT演示课件
*
11.图示螺钉联接有几处错误？
此平面应该为加工表面
孔壁与杆之间有间隙
螺钉螺纹部分过短
此处为螺纹孔
*
12.图示螺纹联接防松装置中，哪一种是靠摩擦力防松的？
带翅垫片 --机械式
开口销与开槽螺母 --机械式
对顶螺母 --摩擦力
冲点 --不可拆卸
*
1 螺纹连接基本类型
二、螺纹连接及标准件
螺栓连接
查看教材中P34页表4-1
普通螺纹:牙形角为60°三角形米制圆柱螺纹
联 接 螺 纹
传 动 螺 纹
M
G
Tr
B
粗牙
细牙
螺 纹
管 螺 纹
梯形螺纹
锯 齿 形 螺 纹
普 通
是最常用的连接螺纹
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，用于管路的连接。
用于各种机床的丝杠，做 传动用。
只能传递单方向的动力。
一、螺纹连接的基本知识
大径d－即螺纹的公称直径。 小径d1－常用于连接的强度计算。 中径d2－常用于连接的几何计算。 螺距P－螺纹相邻两个牙型上对应点间的 轴向距离。 牙型角a－螺纹轴向截面内，螺纹牙型两 侧边的夹角。 牙型斜角β--在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂线之间的夹角 线数n－螺纹的螺旋线数目。 导程S－螺纹上任一点沿同一条螺旋线转 一周所移动的轴向距离，S=nP。 升角－螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线 的平面间的夹角。
双头螺柱连接
螺钉连接
被连接件不太厚，能制成通孔的场合
被连接件之一较厚或较软，需经常拆装
被连接件之一较厚，无需经常拆装
*
四、单个螺栓连接强度计算
普通螺栓连接
螺纹连接实用PPT课件PPT课件
形式，以求各螺栓受力均匀，且便于加工装 配。 应考虑以下几个方面： 1.接合面的几何形状设计成轴对称式。
第21页/共58页
2.螺栓的布置要合理。
1).分布在同一圆周上的螺栓应取偶数且均匀 布置；
2).螺栓应有合理的间距和边距；
3).受剪螺栓应布置在载荷方向上（或平行）， 数目不超过6个；
4).联接承受转矩、弯矩时，应尽量使螺栓靠 近接合面的边缘。
当螺栓直径未知时，往往先按静强度条件（6.9）确 定螺栓的尺寸，然后验算疲劳强度(6.10)。
第18页/共58页
受剪螺栓联接
主要失效形式 :
第19页/共58页
强度计算内容： 剪切强度条件：
挤压强度条件：
第20页/共58页
（6.11） （6.12）
6.4螺栓组联接的设计
螺栓组联接的结构设计
结构设计目的： 确定合理的接合的几何形状及螺栓的布置
第36页/共58页
5).掌握螺栓组联接的受力分析； 6).了解螺纹联接的预紧、联接件的 材料和许用应力、结构设计、提 高螺栓联接强度的措施。
3.难点：受翻转力矩的螺栓组联接的受力分析。
第37页/共58页
复习思考题
1.螺纹联接预紧的作用是什么？为什么对 重要联接要控制预紧力？ 2.螺纹联接常用的防松原理有哪些？ 3.受横向载荷的螺栓组联接，什么情况下 宜采用铰制孔用螺栓？ 4.受拉紧螺栓联接中的螺栓危险截面上都 有什么应力存在？强度计算公式中1.3的含 义是什么？
第28页/共58页
4．受翻转力矩M 的螺栓组联接 图6.13
底板的静力平衡条件： 变形协调条件：
第29页/共58页
6.5提高螺栓联接强度的措施
从两方面入手： 1）减小螺栓的实际应力； 2）提高螺栓的许用疲劳强度。
第21页/共58页
2.螺栓的布置要合理。
1).分布在同一圆周上的螺栓应取偶数且均匀 布置；
2).螺栓应有合理的间距和边距；
3).受剪螺栓应布置在载荷方向上（或平行）， 数目不超过6个；
4).联接承受转矩、弯矩时，应尽量使螺栓靠 近接合面的边缘。
当螺栓直径未知时，往往先按静强度条件（6.9）确 定螺栓的尺寸，然后验算疲劳强度(6.10)。
第18页/共58页
受剪螺栓联接
主要失效形式 :
第19页/共58页
强度计算内容： 剪切强度条件：
挤压强度条件：
第20页/共58页
（6.11） （6.12）
6.4螺栓组联接的设计
螺栓组联接的结构设计
结构设计目的： 确定合理的接合的几何形状及螺栓的布置
第36页/共58页
5).掌握螺栓组联接的受力分析； 6).了解螺纹联接的预紧、联接件的 材料和许用应力、结构设计、提 高螺栓联接强度的措施。
3.难点：受翻转力矩的螺栓组联接的受力分析。
第37页/共58页
复习思考题
1.螺纹联接预紧的作用是什么？为什么对 重要联接要控制预紧力？ 2.螺纹联接常用的防松原理有哪些？ 3.受横向载荷的螺栓组联接，什么情况下 宜采用铰制孔用螺栓？ 4.受拉紧螺栓联接中的螺栓危险截面上都 有什么应力存在？强度计算公式中1.3的含 义是什么？
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4．受翻转力矩M 的螺栓组联接 图6.13
底板的静力平衡条件： 变形协调条件：
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6.5提高螺栓联接强度的措施
从两方面入手： 1）减小螺栓的实际应力； 2）提高螺栓的许用疲劳强度。
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螺纹联接的基本类型
四种基本类型:螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和 紧定螺钉联接。
1.螺栓联接
普通螺栓联接
铰制孔螺栓联接
• 特点和应用：无须在被联接件上切制螺纹。 • 分为受拉螺栓联接和受剪螺栓联接。
2.双头螺柱联接
• 特点和应用：座端旋入并 紧定在被联接件之一的螺 纹孔中，用于受结构限制 而不能用螺栓或经常拆装 的场合。
3. 螺钉联接
• 特点和应用：不用螺母，而 且能有光整的外露表面，应 用于与双头螺柱联接相似， 但不宜用于时常装拆的联接 ，以免损坏被联接件的螺纹 孔。
4. 紧定螺钉联接
• 特点和应用：旋入被联 接件之一的螺纹孔中， 其末端顶住另一被联接 件的表面或顶入相应的 坑中，以固定两个零件 的相互位置，并可传递 不大的力或转矩。
拧紧力矩控制
对于一般联接，预紧力凭装配经验控制； 对于重要的联接，可用测力矩扳手或定力矩扳手来控 制预紧力F0的大小。
冲击扳手
螺纹联接的防松 联接用的三角普通螺纹，螺纹升角都较小，在静载荷 作用下，一般都能满足自锁条件。但在冲击、振动或变载 荷作用下，或当高温或温度变化很大时，螺旋副间的摩擦 力减小或瞬时小时，联接就可能产生自动松脱现象，影响 联接的牢固和紧密，甚至造成严重的事故。
粗牙
d
细牙
d
细牙
d
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
内退刀槽 车刀 退出车刀
开始退刀
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。
板牙
搓丝机搓板
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。
连接设计
机械系统中的连接有两大类： •动连接：被联接的零部件之间可以有相对运动的联接； •静连接：被联接的零部件之间不允许有相对运动的联接。 静联接可分为可拆连接和不可拆连接。 •可拆连接：可多次拆装而不影响使用性能。如螺纹联接、 键联接、销钉联接等； •不可拆连接：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、焊接和胶结等。
螺纹放松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。
常用的防松方法: 摩擦式防松 机械式防松（锁死）
破坏螺旋副关系
弹簧垫圈
对顶螺母
尼龙圈锁紧螺母
自锁螺母
开口销
止动垫片
串联钢丝
粘合法
焊点法
冲点法
螺栓防盗
防松？
四、避免螺栓承受偏心载荷
五、采用合理的制造工艺
保持组织 结构的完 整性
冷镦螺栓头部和滚压螺纹，其疲劳强度比车制螺栓约 提高30％，热处理后再经滚压的效果更好。 氮化、氰化等热处理措施都能提高螺栓的疲劳强度。
内螺纹
外螺纹
按螺纹旋向分：左旋螺纹、右旋螺纹
右旋螺纹: 正扣(常用)左旋螺纹: 反扣来自左旋右旋(常用)
按用途分：联接螺纹、传动螺纹
联接螺纹
传动螺纹
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。
按形成螺纹的螺旋线数分： 单线螺纹、多线螺纹
螺距
=导程
螺纹的类型
①按回转体的内外表面分：内螺纹、外螺纹
②按螺旋线的绕行方向分：左旋螺纹、右旋螺纹 ③按用途分：联接螺纹、传动螺纹 ④按形成螺纹的螺旋线数分：单线螺纹、多线螺纹
⑤按母体形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹
⑥按牙型分：三角形、梯形、矩形、锯齿形螺纹 ⑦按使用长度单位分：米制螺纹、英制螺纹
按回转体的内外表面分：螺纹有外螺纹与内螺纹 之分，它们共同组成螺旋副。
导程 螺距
单线螺纹：S=P
多线螺纹：S=nP
按母体形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹
圆柱螺纹
圆锥螺纹
圆柱管螺纹
管螺纹
按 牙 型 分 类
粗牙与细牙
每种尺寸的普通螺纹有多种螺距，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 细牙 耐磨性好，强度高，应用广。 升角小、小径大、自锁性好，不耐磨、易滑扣。 应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。 P P P
标准螺纹连接件
连接类型与标准件2
螺纹连接的类型很多，在机械制造中常见的螺纹连接件 的结构型式和尺寸都已经标准化，可以根据有关标准选用。
预紧力： 大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，使之在承受 工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加的轴向作 用力称为预紧力。 预紧的目的：
增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接 件间出现缝隙或发生相对移动。