机械设计基础(第六版)第10章 连接
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与外螺纹牙顶(或内螺纹 牙底)相重合的假想圆柱体的直径。
P/2 P/2
P
S
设计：潘存云
(2) 小径 d
与外螺纹牙底(或内螺纹 牙顶)相重合的假想圆柱体的直径。
1
d d d1 (3)中径d2 也是一个假想圆柱的直径， 2
该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。
设计：潘存云
(4) 螺距P
相邻两牙在中径线上对 应两点间的轴向距离。
按母体形状分
内螺纹
设计：
外螺纹
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹 联接螺纹 按螺旋的作用分 传动螺纹 螺旋传动 按母体形状分
联接螺纹 传动螺纹
按螺纹的旋向分
按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分
按螺旋的作用 分
按母体形状分
螺纹的牙型
30º 15º 3º 30º
矩形螺纹
三角形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
按螺纹的牙型分
螺 纹 的 分 类
按螺纹的旋向分 按螺旋线的根数分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 左旋螺纹
按回转体的内外表面分
螺纹的拧紧 ---- 螺母在 F 和 Fa 的联合作用下，逆着 Fa 等速 向上运动。 螺纹的拧松 ---- 螺母在 F 和 Fa 的联合作用下，顺着 Fa 等速 向下运动。
FR v Fn ρ F’ π d2 v F Fa
螺旋副在轴向载荷 Fa作用下相对运动， 可看作在中径的水 平力F推动滑块(重 物)沿螺纹运动
不可拆联接：指拆卸时，要破坏联接中的零件，不能再 继续使用的联接（焊接、铆接、粘接）。
铆钉被损坏
本章主要内容
§10－1 §10－2 §10－3 §10－4 §10－5 §10－6 §10－7 §10－8 §10－11 §10－12 螺纹参数 螺旋副的受力分析、效率和自锁 机械制造常用螺纹 螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件 螺纹联接的预紧和防松 螺纹联接的强度计算 螺栓的材料和许用应力 提高螺栓联接强度的措施 键联接和花键联接 销联接
§10－1 螺纹参数
一、螺纹的形成 螺旋线---- 一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线 等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。 螺纹---- 一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图 形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。 d
2
螺纹
按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 纹 的 分 类
(5) 导程S
S = nP
中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直
同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距P
ψ
α β β
(6) 螺纹升角ψ (7)牙型角 α
于螺纹轴线的平面的夹角
轴向截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的夹角。
nP tgψ = πd 2
牙侧角 β
ψ
S
π d2
S P
S
设计：
P P
设计：
按螺旋的作用分
按母体形状分
S =P
设计：
S = 2P
单线螺纹
双线螺纹
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹
螺纹副
按螺旋的作用分
连接：被连接件与连接件的组合。 被连接件：轴与轴上零件，轮圈与轮心，箱体与箱盖 连接件：又称紧固件，如螺栓，销钉，铆钉等
连接分为可拆连接和不可拆连接。
可拆连接：允许多次装拆而无损于使用性能的连接
不可拆连接：不损坏组成零件就不能拆开的连接。 本章只介绍可拆连接，包括螺纹连接，键连接和销连接
有关基本概念
联接：是指联接件与被联接件的组合。
联接的基本物理原理：
1、形锁合（如：普通平键、销等）
2、摩擦锁合（如过盈配合、楔键等）
3、材料锁合（如：焊接）
联接的分类：
静联接（被联接件间相对固定） 动联接（被联接间能按一定运动形式作相对运动）
可拆联接：指联接拆开时，不破坏联接中的零件，重新安装， 可继续使用的联接（键联接、销联接、螺栓联接）。
设计：潘存云
F
d2
Fa
F
S
当螺纹拧紧(滑块上升)时： Fa ----阻力，F ---- 驱动力，
滑块在F、FR 、Fa三 力作用下处于平衡状 态
设计：潘存云
F’ ----摩擦力, 沿斜面朝下。 ∠FRFa = ψ+ρ FR ψ+ρ FR = Fn +F’ Fa FR =(1 + f ) Fn F 列出力平衡方程： ψ +ρ FR + Fa +F =0 Fn 作力多边形
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0章 连 接
任何机械设备都离不开联接，联接可以运用到很
多场合。联接是技术人员必须掌握的基本知识。 联接种类较多——螺纹联接、键联结、销联接、 过盈联接、焊接、胶接等等。本章重点介绍螺纹 联接、键联接。 螺旋传动在许多方面与螺纹联接相同，因此 也在本章介绍的形式和自锁与效率计算。会正确
选用键和销。
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹 联接螺纹 按螺旋的作用分 传动螺纹 按母体形状分 圆柱螺纹 圆锥螺纹
圆柱螺纹
圆锥螺纹
管螺纹
二、螺纹的主要几何参数 (1)大径d
螺旋副的受力分析、效率和自锁
矩形螺纹：（β=0）
问题的简化： 重物 2T F= d2 驱动力矩=螺纹力矩 ψ 螺旋副 Fa
T
Fa
F
§10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹β= 0º 展开中径d2 圆柱面得一斜面. Fa ----轴向载荷 F ----水平推力 Fn ----法向反力 F’=f Fn ----摩擦力 f ----摩擦系数 FR ----总反力 定角----由材料确定 tgρ =F’/Fn =f Fn/Fn =f ρ =tg-1 f ----摩擦角
按螺旋的作用分
按母体形状分
左旋（特殊时用）
螺旋线旋向：
右旋（常用）
V母 ω母 左右手法则： V母 ω母
右旋
V母 V母
ω母
左旋
ω母
螺母旋入
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 n线螺纹: S = n P 按螺旋线的根数分 多线螺纹 一般: n ≤ 4 按回转体的内外表面分
P/2 P/2
P
S
设计：潘存云
(2) 小径 d
与外螺纹牙底(或内螺纹 牙顶)相重合的假想圆柱体的直径。
1
d d d1 (3)中径d2 也是一个假想圆柱的直径， 2
该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。
设计：潘存云
(4) 螺距P
相邻两牙在中径线上对 应两点间的轴向距离。
按母体形状分
内螺纹
设计：
外螺纹
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹 联接螺纹 按螺旋的作用分 传动螺纹 螺旋传动 按母体形状分
联接螺纹 传动螺纹
按螺纹的旋向分
按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分
按螺旋的作用 分
按母体形状分
螺纹的牙型
30º 15º 3º 30º
矩形螺纹
三角形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
按螺纹的牙型分
螺 纹 的 分 类
按螺纹的旋向分 按螺旋线的根数分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 左旋螺纹
按回转体的内外表面分
螺纹的拧紧 ---- 螺母在 F 和 Fa 的联合作用下，逆着 Fa 等速 向上运动。 螺纹的拧松 ---- 螺母在 F 和 Fa 的联合作用下，顺着 Fa 等速 向下运动。
FR v Fn ρ F’ π d2 v F Fa
螺旋副在轴向载荷 Fa作用下相对运动， 可看作在中径的水 平力F推动滑块(重 物)沿螺纹运动
不可拆联接：指拆卸时，要破坏联接中的零件，不能再 继续使用的联接（焊接、铆接、粘接）。
铆钉被损坏
本章主要内容
§10－1 §10－2 §10－3 §10－4 §10－5 §10－6 §10－7 §10－8 §10－11 §10－12 螺纹参数 螺旋副的受力分析、效率和自锁 机械制造常用螺纹 螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件 螺纹联接的预紧和防松 螺纹联接的强度计算 螺栓的材料和许用应力 提高螺栓联接强度的措施 键联接和花键联接 销联接
§10－1 螺纹参数
一、螺纹的形成 螺旋线---- 一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线 等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。 螺纹---- 一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图 形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。 d
2
螺纹
按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 纹 的 分 类
(5) 导程S
S = nP
中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直
同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距P
ψ
α β β
(6) 螺纹升角ψ (7)牙型角 α
于螺纹轴线的平面的夹角
轴向截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的夹角。
nP tgψ = πd 2
牙侧角 β
ψ
S
π d2
S P
S
设计：
P P
设计：
按螺旋的作用分
按母体形状分
S =P
设计：
S = 2P
单线螺纹
双线螺纹
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹
螺纹副
按螺旋的作用分
连接：被连接件与连接件的组合。 被连接件：轴与轴上零件，轮圈与轮心，箱体与箱盖 连接件：又称紧固件，如螺栓，销钉，铆钉等
连接分为可拆连接和不可拆连接。
可拆连接：允许多次装拆而无损于使用性能的连接
不可拆连接：不损坏组成零件就不能拆开的连接。 本章只介绍可拆连接，包括螺纹连接，键连接和销连接
有关基本概念
联接：是指联接件与被联接件的组合。
联接的基本物理原理：
1、形锁合（如：普通平键、销等）
2、摩擦锁合（如过盈配合、楔键等）
3、材料锁合（如：焊接）
联接的分类：
静联接（被联接件间相对固定） 动联接（被联接间能按一定运动形式作相对运动）
可拆联接：指联接拆开时，不破坏联接中的零件，重新安装， 可继续使用的联接（键联接、销联接、螺栓联接）。
设计：潘存云
F
d2
Fa
F
S
当螺纹拧紧(滑块上升)时： Fa ----阻力，F ---- 驱动力，
滑块在F、FR 、Fa三 力作用下处于平衡状 态
设计：潘存云
F’ ----摩擦力, 沿斜面朝下。 ∠FRFa = ψ+ρ FR ψ+ρ FR = Fn +F’ Fa FR =(1 + f ) Fn F 列出力平衡方程： ψ +ρ FR + Fa +F =0 Fn 作力多边形
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0章 连 接
任何机械设备都离不开联接，联接可以运用到很
多场合。联接是技术人员必须掌握的基本知识。 联接种类较多——螺纹联接、键联结、销联接、 过盈联接、焊接、胶接等等。本章重点介绍螺纹 联接、键联接。 螺旋传动在许多方面与螺纹联接相同，因此 也在本章介绍的形式和自锁与效率计算。会正确
选用键和销。
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹 联接螺纹 按螺旋的作用分 传动螺纹 按母体形状分 圆柱螺纹 圆锥螺纹
圆柱螺纹
圆锥螺纹
管螺纹
二、螺纹的主要几何参数 (1)大径d
螺旋副的受力分析、效率和自锁
矩形螺纹：（β=0）
问题的简化： 重物 2T F= d2 驱动力矩=螺纹力矩 ψ 螺旋副 Fa
T
Fa
F
§10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹β= 0º 展开中径d2 圆柱面得一斜面. Fa ----轴向载荷 F ----水平推力 Fn ----法向反力 F’=f Fn ----摩擦力 f ----摩擦系数 FR ----总反力 定角----由材料确定 tgρ =F’/Fn =f Fn/Fn =f ρ =tg-1 f ----摩擦角
按螺旋的作用分
按母体形状分
左旋（特殊时用）
螺旋线旋向：
右旋（常用）
V母 ω母 左右手法则： V母 ω母
右旋
V母 V母
ω母
左旋
ω母
螺母旋入
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 n线螺纹: S = n P 按螺旋线的根数分 多线螺纹 一般: n ≤ 4 按回转体的内外表面分