第4讲(螺纹连接)
第四讲制图部分,螺纹画法
小径线未对齐
画在何处？ 画在何处？ 应为?度 应为 度 倾斜?度 倾斜 度
粗、细线 剖面线画到 ?位置 位置
⒊ 螺柱联接装配图的比例画法
螺柱长度: 螺柱长度
l计= t +0.15d+0.8d+0.3d bm同螺钉 由被联接件 同螺钉, 同螺钉 的材料决定。 的材料决定。
⒋ 紧定螺钉联接装配图的比例画法
紧定螺钉分锥端 柱端、平端三种 锥端、 三种。 紧定螺钉分锥端、柱端、平端三种。 锥端紧定螺钉靠端 锥端紧定螺钉靠端 部锥面顶入机件上 的小锥坑起定位、 的小锥坑起定位、 固定作用。 固定作用。 柱端紧定螺钉利用端 柱端紧定螺钉利用端 部小圆柱插入机件上 的小孔或环槽起定位、 的小孔或环槽起定位、 固定作用。 固定作用。 平端紧定螺钉靠其 平端紧定螺钉靠其 端平面与机件的摩 擦力起定位作用。
有效圈数n: 计算弹簧刚度时的圈数）。 有效圈数 保持节距相等参加工作的圈数 (计算弹簧刚度时的圈数）。 计算弹簧刚度时的圈数 支撑圈数n2: 弹簧端部用于支承或固定的圈数。 弹簧端部用于支承或固定的圈数。 支撑圈数 总圈数n1: 有效圈数与支撑圈数之和。 有效圈数与支撑圈数之和。 总圈数
n1=n+n2
Ⅰ
Ⅰ 2.5:1
0.2d d
Ⅱ
Ⅱ 2.5:1
3
一、弹簧的作用和种类
★作用： 作用：
弹簧在部件中的 作用是减震、 作用是减震、复 夹紧、 位、夹紧、测力 和储能等。 和储能等。
弹
簧
★种类： 种类： 常用种类
螺旋弹簧 拉力弹簧 扭转弹簧
涡旋弹簧
压力弹簧
二、圆柱螺旋压力弹簧
⒈ 弹簧各部分的名称及尺寸关系 D2:弹簧外径 D1:弹簧内径 d:簧丝直径 : D:弹簧中径 : D=D2-d t:弹簧节距 :
数控机床编程：第4讲 系统编程基础-G32单行程螺纹加工指令
第4讲 数控编程常用指令－G02/G03
课后习题:G32指令练习
第4讲 数控编程常用指令－G02/G03
一、单行程螺纹切削指令G32
④加工程序 N40 X33.3; N45 G32 X53.3 Z-42.0 F2.0; N50 G00 X70.0; N55 N60 N65 N70 N75 Z3.0; X32.8; G32 X52.8 Z-42.0 F2.0; G00 X70.0; Z3.0;
第4讲 数控编程常用指令－G02/G03
一、单行程螺纹切削指令G32 7、分层背吃刀量
每次进给的背吃刀量用螺纹深度减精加 工背吃刀量所得的差按递减规律分配。
第4讲 数控编程常用指令－G02/G03
一、单行程螺纹切削指令G32 例题4－2-A： 普通螺纹 M24×1.5,
δ1＝3mm， δ2＝1mm。
数控机床加工技术
第4讲 数控编程基础知识 G32指令 G32指令
பைடு நூலகம்
第4讲 数控编程常用指令－G02/G03
一、单行程螺纹切削指令G32 1、圆柱螺纹加工
第4讲 数控编程常用指令－G02/G03
一、单行程螺纹切削指令G32 2、圆锥螺纹加工
第4讲 数控编程常用指令－G02/G03
一、单行程螺纹切削指令G32 3、螺距
第4讲 数控编程常用指令－G02/G03
螺纹连接习题解答(讲解)
螺纹连接习题解答11—1 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示。
已知接合面间的摩擦系数f=0.15，螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级，装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。
解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦力来传递横向外载荷F R。
解题时，要先求出螺栓组所受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷F R。
解题要点：（1）求预紧力F′：由螺栓强度级别4.6级知σS =240MPa，查教材表11—5（a），取S=1.35，则许用拉应力： [σ]= σS/S =240/1.35 MPa=178 MPa ，查（GB196—86）M10螺纹小径d1=8.376mm 由教材式（11—13）： 1.3F′/（πd21/4）≤[σ] MPa 得：/（4×1.3）=178 ×π×8.3762/5.2 N F′=[σ]πd21=7535 N（2）求牵引力F R：=7535×0.15×2×由式（11—25）得F R=F′fzm/Kf1/1.2N=1883.8 N （取K=1.2）f11—2 一刚性凸缘联轴器用6个M10的铰制孔用螺栓（螺栓 GB27—88）连接，结构尺寸如图所示。
两半联轴器材料为HT200，螺栓材料为Q235、性能等级5.6级。
试求：（1）该螺栓组连接允许传递的最大转矩T max。
（2）若传递的最大转矩T max不变，改用普通螺栓连接，试计算螺栓直径，并确定其公称长度，写出螺栓标记。
（设两半联轴器间的摩擦系数f=0.16，可靠性系数K f=1.2）。
解题要点：（1）计算螺栓组连接允许传递的最大转矩T max：该铰制孔用精制螺栓连接所能传递转矩大小受螺栓剪切强度和配合面挤压强度的制约。
因此，可先按螺栓剪切强度来计算T max，然后较核配合面挤压强度。
中职机械制图教案：螺纹(全3课时)
江苏省XY中等专业学校2021-2022-2教案编号：教学内容沿螺旋线连续凸起的牙体。
外螺纹——在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹。
内螺纹——在圆柱或圆锥内表面上形成的螺纹。
（2）常见的螺纹加工方法2.螺纹的结构要素(1)牙型在螺纹轴线平面内的的螺纹轮廓形状称为螺纹牙型。
(2)螺纹直径大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假象圆柱或圆锥的直径（即螺纹的最大直径）小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假象圆柱或圆锥的直径。
中径：假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过螺纹牙型上沟槽和牙厚宽度相等的地方。
(3) 线数(n)螺纹有单线和多线之分。
只有一个起始点的螺纹称为单线螺纹；具有两个或两个以上起始点的螺纹称为双线或多线螺纹。
(4) 螺距(P)和导程(Ph)教学内容螺距：螺纹上相邻两牙体对应牙侧与中径线相交两点间的轴向距离称为螺距（P）；导程：最相邻的同名牙侧与中径线相交两点间的轴向距离称为导程（Ph）；(5) 旋向螺纹有左旋和右旋之分。
3.螺纹分类(1)紧固螺纹用来连接零件的螺纹，如应用最广泛的时普通螺纹。
(2)传动螺纹用来传递动力和运动的螺纹。
(3)管螺纹(4)专用螺纹（二）螺纹的画法规定1．外螺纹的画法2．内螺纹的画法教学内容3.内、外螺纹联接的画法(1)在剖视图中，内、外螺纹的旋合部分按外螺纹的画法绘制；(2)未旋合部分按各自规定的画法绘制，表示大、小径的组实现与细实线应分别对齐。
四、课堂小结1.螺纹的形成和加工方法；2.螺纹的结构要素；3.内、外螺纹的画法和内、外螺纹联接的画法；五、课堂练习六、课后练习学生完成习题册相关练习；板书设计教后札记江苏省XY中等专业学校2021-2022-2教案编号：备课组别机械上课日期主备教师授课教师课题：7-1 螺纹及螺纹紧固件表示法（二）教学目标1.掌握螺纹标记的规定和标注；2.了解常用螺纹紧固件的种类和标记；3.掌握螺纹紧固件的画法；重点机械图样的基本表示法的应用；难点机械图样的基本表示法的应用；教法讲练结合法、探究法、练习法、讨论法教学设备多媒体、画图工具教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容一、组织教学：安定课堂秩序二、新课引入无论是三角形螺纹还是梯形螺纹，按螺纹画法规定画法后，在图上均不能反映它的牙型、螺距、线数和旋向等结构要素，因此，还必须按规定的标记在图样中进行标注。
大学工程制图螺纹及螺纹连接
2
Ⅰ
添加标题
3
5:1
添加标题
4
Ⅰ
添加标题
5
*非标准螺纹必须画出牙型并标全尺寸
添加标题
6
5.内螺纹不剖的画法
6. 螺纹相贯的画法
螺纹相贯时，只在钻孔与钻孔相交处画出相贯线。
7.非标准螺纹必须画出牙型并标全尺寸
A－A
8. 螺纹连接的画法
A
A
旋入深度
画图要点：
★ 大径线和大径线对齐；小径线和小径线对齐。
六角螺母
普通平垫圈
弹簧垫圈
六角螺栓
双头螺柱
开槽圆柱头螺钉 沉头螺钉
⒈ 六角螺母
规定标记：
螺母 GB/T 6170 M12
2d
0.8d
简化画法：
国标号
螺纹规格
其中： d=螺纹大径
一、螺纹紧固件的画法
名称
⒈ 六角螺母
——比例画法
2d
0.8d
b
b
0.85d
代号中未出现螺距的 普通螺纹为粗牙普通螺纹
公差代号用大写字母的螺纹为内螺纹；反之，用小写字母的则为外螺纹。
3. 螺纹标注含义
特Tr36×6-8e
例5：
例6：
G3/4”
含义：公称直径为36，螺距为6的右旋单线的梯形 特殊螺纹。
含义：公称直径为3/4英寸的管螺纹。
特殊螺纹标注时，在牙形代号前加“特”字
★ 旋合部分按外螺纹画；其余部分按各自的规定画。
按不剖画
内、外螺纹 剖面线方向相反
螺纹连接画图步骤：
★ 画外螺纹
添加标题
1
★ 确定内螺纹的端面位置
添加标题
2
★ 画内螺纹及其余部分投影
中职机械基础教案：螺纹连接
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：备课组别机械课程名称机械基础主备教师授课教师课题：§2-3螺纹连接教学目标1. 了解螺纹连接件类型;2. 掌握螺纹连接应用;3. 掌握螺纹连接预紧和放松方法.重点掌握螺纹连接应用难点掌握螺纹连接预紧和放松方法教法讲授法；研讨法；教学设备多媒体；教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容复习上讲内容：讲授新课：§2－3 螺纹连接一、螺纹连接件1．六角头螺栓螺栓GB/T 5780M12×50表示：C级六角头螺栓，规格尺寸（螺纹大径d）为12mm，螺栓杆身长度l 为50mm。
2．双头螺柱教学内容螺柱 GB/T 899 M12×50表示：双头螺柱，规格尺寸（螺纹大径d）为12 mm，公称长度l 为50mm。
3．开槽圆柱头螺钉螺钉 GB/T 65 M12×50表示：开槽圆柱头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为12 mm，公称长度l为50 mm。
4．十字槽沉头螺钉螺钉 GB/T 819.1 M6×20表示：十字槽沉头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为6mm，公称长度l为20mm。
5．内六角圆柱头螺钉螺钉 GB/T 70.1 M10×35表示：内六角圆柱头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为10mm，公称长度l为35mm。
6．开槽锥端紧定螺钉教学内容螺钉GB/T 71 M6×15表示：开槽锥端紧定螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）为6mm，公称长度l为15mm。
7．六角螺母螺母GB/T6170 M12表示：A级Ⅰ型六角螺母，规格尺寸（螺纹大径d）为12mm。
8．六角开槽螺母螺母GB/T 6179 M16表示：C级Ⅰ型六角开槽螺母，规格尺寸（螺纹大径d）为16 mm。
9．平垫圈垫圈GB/T 95 10表示：平垫圈C级，公称尺寸（与其配套使用的螺栓或螺母的螺纹大径d）为10mm。
10．弹簧垫圈教学内容二、螺纹连接的类型和应用1．螺栓连接，如图（1）所示。
管道工培训课件：管道套丝讲解
13
⑥套制过程中吃刀不宜太深，套完一遍后，调整一下活动标盘，增加进刀量，再套一遍。一般要求：DN25以内的管子，可一次套成螺纹；DN25～DN40的管子，宜两遍套成；DN50以上的管子，要分三次套制。⑦扳动手柄时，最好由两人操作，动作要协调，这样不但操作省力，且可避免套出的螺纹产生与管子不同心的缺陷。套制DN15～DN20的管子，一次可扳转90°；套制稍大直径的管螺纹，一次可扳转60°；套制DN50或DN50以上的管子，应视实际需要增加人力，同时也要增加扳转的次数。
2
管螺纹加工与机具
管螺纹 圆锥形管螺纹：各圈螺纹的直径皆不相等，从螺纹的端头到根部呈锥台形。 圆柱形管螺纹：每圈螺纹的直径皆相等，只是螺纹尾部较粗一些。 管螺纹连接 锥接柱、柱接柱、锥接锥。
4
管道套丝有手工套丝与机械套丝两种方法 管道套丝质量标准如下： ①螺纹端正，不偏扣，不乱扣，光滑，无毛刺，断扣和缺扣的总长度不得超过螺纹全长的10%； ②在纵向上不得有断缺处相靠； ③螺纹要有一定的锥度，松紧程度要适当； ④螺纹长度以安装连接件后尚外露2～3扣为宜。管子螺纹加工尺寸见表1
19
管道工
管道套丝
1．管道套丝 管道工程中，螺纹连接（又称丝扣连接）是最常用的管道连接形式管道中螺纹连接所用的螺纹称为管螺纹。螺纹连接是通过内、外管螺纹，把管道与管道、管道与阀件连接在一起。但要对管子进行管道套丝加工，即在管子端头加工出管螺纹，以便进行管道的螺纹连接.管螺纹的加工习惯上称为套丝，是管道安装中最基本的、应用最多的操作技术之一。管螺纹（俗称丝扣）连接有几种不同的方式，其中以圆柱形内螺纹套入圆锥形外螺纹能获得较紧密的连接。因工厂生产的阀件、管件采用圆柱形内螺纹，所以要求管端加工出来的管螺纹是圆锥形外螺纹。钢管套丝就是指对钢管末段进行外螺纹加工。加工方法有手工套丝和机械套丝两种。
（完整版）螺纹连接习题解答（讲解）
螺纹连接习题解答1111——1 1 一牵曳钩用一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示。
已知接合面间的摩擦系数f=0.15f=0.15，，螺栓材料为Q235Q235、、强度级别为4.6级，装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。
解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦力来传递横向外载荷F R 。
解题时，要先求出螺栓组所受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷F R 。
解题要点：（1）求预紧力F ′：由螺栓强度级别4.6级知σS =240MPa =240MPa，查教材表，查教材表1111——5（a ），取S=1.35S=1.35，则许用拉应力：，则许用拉应力：，则许用拉应力： [ [σ]= ]= σσS /S=240/1.35 MPa=178 MPa MPa ，，查（GB196GB196——8686））M10螺纹小径d 1=8.376mm 由教材式（1111——1313））： 1.3F 1.3F′′/（πd 21/4/4））≤[σ]MPa 得：F ′=[=[σσ]πd 21/（4×1.31.3））=178 =178 ×π××π××π×8.3768.3762/5.2 N=7535 N（2）求牵引力F R ：由式（由式（111111——2525）得）得F R =F =F′′fzm/K f =7535=7535××0.150.15××2×1/1.2N=1883.8 N 1/1.2N=1883.8 N （取（取K f =1.2=1.2））1111——2 2 一刚性凸缘联轴器用一刚性凸缘联轴器用6个M10的铰制孔用螺栓（螺栓栓（螺栓 GB27 GB27 GB27——8888）连接，结构尺寸如图所示。
齿轮精度等级、公差
齿轮精度等级、公差的说明名词解释：齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，第1级的精度最高，第12级的精度最低。
齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同，也允许取成不相同。
齿轮的各项公差和极限偏差分成三个组齿轮各项公差和极限偏差的分组--------------------------------------齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，第1级的精度最高，第12级的精度最低。
齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同，也允许取成不相同。
齿轮的各项公差和极限偏差分成三个组齿轮各项公差和极限偏差的分组--------------------------------------------------------------------------------公差组公差与极限偏差项目误差特性对传动性能的主要影响Ⅰ Fi′、FP、FPk Fi″、Fr、Fw 以齿轮一转为周期的误差传递运动的准确性Ⅱ fi′、fi″、ff ±fPt、±fPb、ffβ在齿轮一周内，多次周期地重复出现的误差传动的平稳性，噪声，振动Ⅲ Fβ、Fb、±FPx 齿向线的误差载荷分布的均匀性根据使用的要求不同，允许各公差组选用不同的精度等级，但在同一公差组内，各项公差与极限偏差应保持相同的精度等级。
齿轮传动精度等级的选用--------------------------------------------------------------------------------机器类型精度等级机器类型精度等级测量齿轮 3～5 一般用途减速器 6～8 透平机用减速器 3～6 载重汽车 6～9 金属切削机床 3～8 拖拉机及轧钢机的小齿轮 6～10 航空发动机 4～7 起重机械 7～10 轻便汽车 5～8 矿山用卷扬机 8～10 内燃机车和电气机车 5～8 农业机械 8～11关于齿轮精度等级计算的问题某通用减速器中有一对直齿圆柱齿轮副，模数m=4mm，小齿轮z1=30,齿宽b1=40mm,大齿轮2的齿数z2=96,齿宽b2=40mm，齿形角α=20º。
管道工培训课件：螺纹连接讲解
图1 圆柱形接圆柱形螺纹
图 2 圆锥形接圆柱形螺纹
图 3 圆锥形接圆锥形螺纹
4
采用螺纹连接时，其管件按用途不同，可分为以下几种。
5
• 螺纹连接管件
管路延长连接用配件
管路分支连接用配件
管路分支连接用配件
管路转弯用配件
管子变径用配件
节点碰头连接用配件
管子堵口用配件
三、螺纹连接的工具、方法、及填料 1、工具:
16
4)管段调直：将已装好管件的管段，在安装前进行调直。
a.在装好管件的管段丝扣处涂铅油，联接两段或数段，连接时不能只顾预
留口方向而要照顾到管材的弯曲度，相互找正后再将预留口方向转到合适部
位并保持正直。
b.管段联接后，调直前必须按设计图纸核对其管径、预留口方向、变径部
位是否正确。
c.管段调直要放在调管架上或调管平台上，一般两人操作为宜，一人在管
采用何种连接方式，均须在外螺纹和内螺纹之间加填料。
常用的填料有铅油麻丝、石棉绳、聚四氟乙烯生料带等，
填料的选用应根据管道所输送介质的温度和特性确定，
可按表3.5选用。
15
螺纹连接步骤如下 （1)断管：根据现场测绘草图，在选好的管材上画线，按线断管。 （2)套丝：将断好的管材，按管径尺寸分次套制丝扣，一般以管径15～32mm 者套二次，40～50mm者套三次，70mm以上者套3～4次为宜。 （3)配装管件：根据现场测绘草图，将已套好丝扣的管材，配装管件。 a.配装管件时应将所需管件带入管丝扣，试试松紧度（一般用手带入3扣为 宜）。在丝扣处涂铅油、缠麻后带入管件，然后用管钳将管件拧紧，使丝扣外 露2～3扣，去掉麻头，擦净铅油，编号放到适当位置等待调直。 b.根据配装管件的管径的大小选用适当的管钳（见表1-29）。管钳的外形如 图1-68所示。 首先将要连接的两管接头丝头用麻丝按顺螺纹方向缠上少许，再涂抹白铅油 ，涂抹要均匀。如用聚四氟乙烯胶带更为方便。然后将一个管子用管钳夹紧， 在丝头处安上活节，拧进1/2活节长，此时再把另一支管子用第二把管钳子夹紧 ，固定住第一把钳子，拧动第二把管钳子，将管拧进活节另1/2，对突出的油麻 ，用麻绳往复磨断清扫干净。对于介质温度超过1150c的管路接口，可采用黑铅 油和石棉绳。
螺纹连接受力分析
PPP LL=L=n=nPn(P(Pn(n=n=2=)2)2) LLL
dddd2dd2 2 dd1d1 1
hhh
ddddd2d22dd1d1 1
2 螺旋副的受力分析、 效率和自锁
一、矩形螺纹 二、非矩形螺纹 三、螺旋副效率
一、矩形螺纹（=0)
1、螺纹受力分析
R Fa
Ff F
摩擦角ρ：
Fn
Fr ρ
4、母体形状： 5、按作用： 6、按位置：
圆柱螺纹、圆锥螺纹； 联接螺纹、传动螺纹； 内螺纹、外螺纹；
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。
单线螺纹双线螺纹源自三、螺纹的主要几何参数：dddd2dd2 2 dd1d1 1
ddddd2d22dd1d1 1
hhh
7）螺旋升角ψ—中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于
螺旋线轴线的平面的夹角。 tgψ =nP/πd2 8）牙型角α—轴向截平面内螺纹牙型相邻两侧边的夹
角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间夹角称为牙侧角（牙
型斜角）β。
对称牙侧角β＝ α/2
Fr
v
f Fn F
Fa Fr ψ -ρ
Fa F
2、螺纹自锁：
F= Fa tg (ψ -) 分析：
（1）ψ ->0， ψ> ， F >0
说明滑块在重力作用下下滑，必须给以止动力， 防止加速下滑。
（2）ψ - <0， ψ <， F <0
说明滑块不能在重力作用下下滑。这一现象称 为自锁现象。螺旋千斤顶就是利用这一原理工作的。
螺纹连接原理
螺纹连接原理
螺纹连接是通过螺纹的相互咬合来实现连接的一种方式。
螺纹连接的原理是利用螺纹的斜面和咬合力来产生紧固效果。
通常，螺纹连接分为内螺纹和外螺纹，其中内螺纹是指螺母和螺纹孔的结合形式，外螺纹是指螺纹和螺栓或螺钉的结合形式。
螺纹连接的原理基于以下几个关键点：
1. 螺纹的形状：螺纹连接通过螺纹斜面的角度和咬合力来实现紧固。
螺纹的形状通常是三角形，其角度和高度可以根据具体应用需求进行设计。
2. 斜面的作用：在螺纹连接中，当螺纹旋入时，斜面上的咬合力会产生一个方向的力矩，使螺栓与螺母之间保持紧固状态。
斜面的设计通过增加或减小螺纹的斜度来影响连接的紧固程度。
3. 摩擦力的作用：在螺纹连接中，摩擦力是实现连接的另一个重要因素。
通过增加摩擦力，可以提高螺纹连接的紧固效果。
因此，在螺纹连接中，常常会使用一些防松措施，例如使用垫圈或锁紧剂等，以增加摩擦力和防止螺纹松动。
总结起来，螺纹连接的原理是通过螺纹斜面的咬合力和摩擦力来实现紧固效果。
通过合理设计螺纹的形状和斜面的角度，可以实现不同程度的紧固，并通过增加摩擦力来防止松动。
螺纹连接广泛应用于各种机械设备和结构中，具有简单可靠、易于维护等优点。
螺纹联接的预紧与防松、螺旋传动
? Bmin / 100
? ?/ 10 s m in B m in
注意：选择对螺母的强度级别应低于螺栓材料的强度级别，螺
母的硬度稍低于螺栓的硬度（均低于 20~40HB ）
第二十五页，编辑于星期三：六点 四十分。
2、许用应力
许用拉应力： [? ] ? ? S
n
讲螺纹联接的预紧与防松、螺旋传动
目的要求：通过讨论螺旋副的效率和自锁 , 并明确于 联接和传动的螺纹类型。 教学重点：螺纹联接的自锁条件；结构设计中应注 意的问题、及防松方法。紧螺栓的强度
教学难点：受轴向载荷的紧螺栓的强度计算。受力
分析
第一页，编辑于星期三：六点 四十分。
§6—3 螺纹联接和预紧和防松
? ? ?? ?? 栓杆 —继续拉 — b? ? b ? b ? b ? 从Qp ? Q ? Q?p ? F ——总载
? ? ?? ?? 凸缘 — 放松 — m? ? m ? m ? m ? 从Qp ? Q?p—— 残余预紧力
第十七页，编辑于星期三：六点 四十分。
⑤ 作图，为了更明确以简化计算（受力变形图）
?Q ? QP ? ? F
?
?
Q
?
Q?P
?
F
静力F不变，Q为静力，但考虑补充拧紧 ——防断
强度条件
验算公式：
设计公式：
? ca
?
1.3Q
?
4
d
2
1
? [?
]
1.3 ? 4 d1 ? ? [? ]
b）轴向变载荷紧螺栓联接强度计算
分析：当工作载荷，由 0→F 螺栓总载，由 Qp→Q →Q P
Q?
?
工程制图(高教版)教案：6.1 螺纹及螺纹联结
第一讲螺纹及螺纹联结1．知识要点（1）螺纹参数（2）螺纹分类（3）螺纹的规定画法（4）螺纹尺寸标注2．教学安排利用课件和实物模型讲解螺纹的形成和参数，对螺纹的分类重点分清管螺纹和普通螺纹，螺纹的规定画法要详细讲解，把各种表达方法讲解清楚。
3．课前准备准备螺纹车刀、丝锥、外螺纹和内螺纹零件模型。
4．教学内容6.1.1 螺纹参数【视频/06-01 车螺纹.avi】(1) 牙型：在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。
相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。
常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°。
(2) 大径、小径和中径：大径是指和外螺纹的牙顶、内螺纹的牙底相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的大径用d表示，内螺纹的大径用D表示。
小径是指和外螺纹的牙底、内螺纹的牙顶相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的小径用d1表示，内螺纹的小径用D1表示。
在大径和小径之间，设想有一柱面（或锥面），在其轴剖面内，素线上的牙宽和槽宽相等，则该假想柱面的直径称为中径，用d2(或D2)表示。
(如图6-1所示)图6-1 螺纹参数【电子挂图】(3) 线数：形成螺纹的螺旋线的条数称为线数。
有单线和多线螺纹之分，多线螺纹在垂直于轴线的剖面内是均匀分布的。
(4) 螺距和导程：相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距。
同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为导程。
线数n、螺距P、导程S之间的关系为：S=n.P(5) 旋向：沿轴线方向看，顺时针方向旋转的螺纹成为右旋螺纹，逆时针旋转的螺纹称为左旋螺纹。
螺纹的牙型、大径、螺距、线数和旋向称为螺纹五要素，只有五要素相同的内、外螺纹才能互相旋合。
6.1.2 螺纹的画法规定(GB/T 4459.1—1995)(1) 外螺纹的画法规定如图6-2 所示，外螺纹的牙顶用粗实线表示，牙底用细实线表示。
在不反映圆的视图上，倒角应画出，牙底的细实线应画入倒角，螺纹终止线用粗实线表示，螺尾部分不必画出，当需要表示时，该部分用与轴线成15°的细实线画出，在比例画法中，螺纹的小径可按大径的0.85倍绘制。
大直径钢筋直螺纹连接技术
大直径钢筋直螺纹连接技术摘要：结合相关实践调查可知，钢筋连接方式各式各样，一般做法采取焊接或者是搭接，为将施工水平与质量加以提升，现阶段使用机械连接技术的次数较为频繁，并在建筑行业中得到了普遍的认可与推崇。
针对钢筋直螺纹连接技术来说，其属于大直径钢筋连接的一种方式，存在着较多的特征，比如连接速度快、容易操作等。
该技术的有效运用对提升工程质量、加快施工进度等方面均有着积极的作用。
现以此为出发点，展开进一步的论述。
关键词：大直径钢筋；直螺纹连接；质量控制引言：和传统施工技术进行详细对比，可以得知：钢筋直螺纹连接技术存在着较多的优势，具体体现在以下几个方面：一是工艺简便；二是接头强度高；三是质量稳定；四是性能可靠；五是经济效果显著；六是应用范围广等。
不只是这样，在施工场地可事先预制，在实际使用期间能够起到省时省力的作用，还能促进施工水平的全面提升。
结合钢筋常用连接方式，对大直径钢筋直螺纹连接技术进行深入探索。
1钢筋常用连接方式1.1焊接一般而言，钢筋焊接主要分为以下几种模式：一种是压焊；另一种是熔焊。
除此之外，钢筋和预埋件T形接头的焊接要以埋弧压力焊为主。
这是因为该焊接方法离不开电焊机的大力支持，通常是在钢筋安装结束后才开展焊接作业的，显然这样施工起来并不便捷，且速度也不快，施工水平由操作人员综合能力决定，所以很难保障，接头局部温度变化形成的应力比较大，存在着较强的经济性。
电渣压力焊在以下几个位置中较为适合：一是柱结构中竖向受力钢筋的连接；二是墙结构中竖向受力钢筋的连接；三是烟囱结构中竖向受力钢筋的连接，禁止在以下位置使用：一是梁构件中水平钢筋的连接；二是板构件中水平钢筋的连接，无论是针对梁钢筋还是板钢筋来说，均要以搭接焊为主。
从客观的角度出发来讲，在工程正式开工的前期阶段，相关人员需要做好焊接性能试验工作。
直到所有质量均达标后，才能进行生产。
在焊接钢筋的前期阶段，应当提前将以下几个部位存在的杂物清理干净：一是钢筋焊接部位；二是钢板焊接部位；三是和电极接触的钢筋表面；与此同时，钢筋端部如果存在弯折时，那么需要在第一时间做好矫直工作。
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2 改善螺纹牙上载荷分布不均匀现象
螺栓所受的总拉力是通过相接触的螺纹牙面传递的，由 于螺栓和螺母的刚度不同，变形性质不同，造成各圈螺纹 牙上的受力不同。
采用均载螺母，如：悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母或环槽 且内斜螺母、或用钢丝螺套均载。
环槽螺母 悬置螺母
10~15˚
10~15˚
内斜螺母 内斜与环槽螺母
Cb
b′
b
①加长螺栓
1
2
②柔性螺栓：空心、腰杆
③螺母下加弹性元件
⑵增加被联接件的刚度Cm
△F′
△F
F2′
F0 m′ m Cm Cm ′ F1′ m′ m F1
b
①刚度大的垫圈 可以不用垫片
F2
② 对于有紧密性要求的连接，从增大被连接件刚度角度来
看，应尽量避免采用较软的气缸垫片．可采用密封环实现
减小螺栓刚度Cb或增大被联接件的刚度Cm都 可以减小应力幅，提高螺栓的疲劳性能。 但是， F1减小，联接的紧密 性受到了影响。★可在不影响静强度的条件 下增大预紧力，以保持联接紧密性。
F 1 F 0 Cm F Cb Cm
⑴减少螺栓刚度Cb
△F′
△F
F2′
F
F
0
F1′
b′
b
b
F
Cb′
工作载荷不稳定时，F1=（0.6～1.0）F
F
D D
p
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
D D
p
力 A
F0
B
△F
F2 F1 F
令：F F2 F0
F
F2
（1）
Cb 2F a 2 a Cb Cm d1
对重要零件，校核疲劳安全系数：
2 1tc K min Sca S K 2 max min
§5-5 螺栓联接受力分析和强度分析总结
联接状态 松螺栓联接 受力特点 承载前螺栓不受力， 承载后螺栓受拉力 计算式 F 1 2 d 4 1
螺母的性能等级分为 7级，从4到12
1 2 3 4 5 8 6 7
750
650
4
9 10
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 TDP00-12-02 TDP00-12-03 10 M10 M10X25 Q235 Q235 Q235
550 400
3
Q235 Q235 65Mn Q235 Q235 Q235 Q235 Q235
②当用普通螺栓联接时
因横向载荷是由预紧力在被联 接件间产生的摩擦力来抵抗的，所 以应满足：
F/2
F0
F0 f i F
F F0 f i
F/2 F0
F
T1
预紧力F0（拉伸应力）+ 螺纹摩擦力矩T1（扭转切应力）
强度计算准则（与仅受预紧力的 螺栓联接相同）第四强度理论：螺栓 的计算应力为 ：
§5-6 螺纹联接的强度计算
1 螺纹联接的失效形式和设计准则 2 松螺栓联接的强度计算 3 紧螺栓联接的强度计算
潘存云教授研制
1 螺纹联接的失效形式和设计准则
受轴向载荷 单个螺栓连接的受力分析 受横向载荷
F
受轴向载荷的螺栓 轴向力作用下螺栓杆和螺纹部分发生塑性变形或断裂 主要失效形式：螺栓 杆螺纹部分发生塑性 变形或断裂 保证静力或疲劳拉伸 强度 F
1.3F
F
K 2 a min
螺栓联接受力分析和强度分析总结
在强度计算公式中所使用的载荷必须是计入各种 影响后螺栓承受的总的载荷： 松螺栓联接为工作载荷F； 对只承受预紧力的紧螺栓联接要考虑拧紧力矩的 影响：为预紧力F0的1.3倍； 对同时承受轴向工作载荷的紧螺栓联接，考虑受 载后补充拧紧，总载荷取总拉力F2的1.3倍。
d1
4 1.3F0
⑵受横向工作载荷的紧螺栓联接
①当用铰制孔用螺栓联接时
螺栓杆与孔壁的挤压强度条件：
F p p d 0 Lmin
螺栓杆的剪切强度条件：
F 2 d 0 4
Lmin——挤压面的最小高度, Lmin ≥1.25d0 d0 ——光杆直径
• 强度校核计算
试选螺栓尺寸，确定d1
由机器要求确定工作载荷F 由工作性能要求确定工作状态 下连接的紧密性要求确定残余 预紧力F1
试选螺栓尺寸，确定d1
由螺栓材料性能计算螺栓 可承受最大拉力F2 确定螺栓预紧情况F0
由机器要求确定工作载荷F 计算螺栓联接中的残余预紧力F1 由工作性能要求确定工作状态 下连接的紧密性要求确定需要 的残余预紧力[F1]
普通垫圈(平垫)，通常采用Q235 弹簧垫圈，采用65Mn
⑵螺栓、螺母材料性能等级
国家标准规定了螺纹联接件的性能等6到12.9
第八版表
螺栓性能等级的代号及含义：
代号 a.b a——表示公称抗拉强度
B a 100 MPa
b——表示屈服强度
S a b 10 MPa
疲劳强度计算
轴向工作载荷变化范围：0 ～ F 螺栓所受的总轴向拉力：F0 ～F2 螺栓中的应力变化范围：
（忽略螺纹间摩擦力矩）
F0 d
2 1
～
F2
2 d1
4
4
疲劳强度计算 应力幅：
a
min max
Cb 2F 2 2 C C d b m 1
那么，强度条件为：
F0 F0
λb
变形
λm
Om
被联接件
tgb Cb
θb λb
θm
λm
tg m Cm
变形 Om
力与变形线图
F0
预紧且有工作载荷后：
B A
F F0
△F
力
C θm Om λm 力与变形线图
F1
Ob
θb
△λ
F2
变形
λb
F2 F1 F
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
Ob
θb
△λ
θm
F1
C
那么：F0 F1 F F 由力与变形关系：
Om λm
变形
tg b Cb F F F tg m Cm Cb F F C m Cb
λb
联立二式求解得： Cm F0 F1 F Cb C m
F
（2） （3）
Cb 或：F2 F0 F F0 F Cb C m
ca 3 1.3
2 2
1.3F0
4
d
2 1
F/2
F0
校核式 设计式
F
F/2
F F0 f i
d1
4 1.3F0
F0
T1
⑶同时受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接
螺栓受预紧力F0后，再在工作拉力F 的作 用下，螺栓的总拉力F2 = ?
F
D D
3 减小应力集中
零件几何形状结构尺寸发生变化，当受载时都产生应力集中 设计和制造中应增大过渡圆角，增加卸载结构，避免偏 心载荷，提高制造精度。
⑴主要从螺栓结构上来说，加大过度部位圆角、设 置卸载槽、设置卸载过渡结构、螺纹收尾处留退 刀槽。
r
⑵从设计、装配、制 造上设法避免附加 应力的产生。
球面垫圈
1.3F0 1 d 2 4 1
设计式
d1
d1
4 1.3F0
4F
仅受预紧力作用的螺栓联接
0 F0 螺栓只受预紧力，靠 f n 2 1 d 普通 4 1 受 摩擦力抵抗外载时， 4 1.3F0 螺栓 d F0 f n F 1 横 应控制预紧力 F 向 p p 紧 d h 铰制 螺栓受预紧力，受工 载 s 取二式计算结果中较 螺 荷 孔用 作载荷的剪切和挤压 F 1 大的ds 选择螺栓 2 栓 d m 螺栓 作用 4 s 联 Cb F F F F1 F 2 0 接 Cb Cm 4 1.3F2 d 工作前受预紧 静强度 1 1.3F2 ca 力，工作后受 1 d 2 4 1 受轴向 残余预紧力及 Cb 2F 载荷 同上 a a 2 工作载荷共同 疲劳强 Cb Cm d1 作用 2 1tc K min 度 S ca S
p
受横向载荷的螺栓 铰制孔用螺栓结合部位发生压溃或螺栓杆被剪断 保证结合处的挤压强 度和螺栓杆的剪切强 度
2 松螺栓联接的强度计算（不预紧）
螺栓工作之前不需拧紧，不受力。
起重吊钩
拉杆
拉伸强度条件为：
F 1 d12 4
校核式
d1——一般为螺栓的小径 注意：螺栓的危险截面
设计式为：
冷镦螺栓头部、滚压螺纹的 螺栓比切制螺纹疲劳性能好，另 外，氮化、氰化、喷丸处理可提 高螺纹联接件的疲劳强度。
腰环螺栓
切削加工支承面
被联接件变形太大
支承面不平
采用凸台或沉孔结构
4 采用合理的制造工艺方法
采用冷墩螺栓头部，滚压螺纹，使应力集中变小，金属流 线合理，冷作硬化硬表面留有残余应力。 滚压螺纹疲劳强度比切削提高30～40％，而且材料利用 率高，生产效率高，制造成本低。 实际证明螺栓的疲劳强度随直径的增大而降低，M20、 M45、M75的螺栓疲劳极限之比约为2.5:1.5:1，所以对于受轴 向变载荷的联接，应用数目较多的细长螺拴，但直径应不小 于 M12～M16。