WANGWZH第三章螺纹连接资料

（2）小径 d1(D1) 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶
相重合的假想圆柱面直径。
常用于连接的强度计算
（3）中径(D2) d2 在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处
的假想圆柱面的直径。
常用于连接的几何计算
第1节 概述
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（4）螺 距 p 螺纹相邻两牙在中径上对应两点间的轴 向距离。
（5）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。
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2节 螺纹连接的类型与结构
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5.自攻螺钉 (由螺钉攻出螺纹) 7.圆螺母+止动垫圈
6.螺母
8.垫 圈
第2节 螺纹连接的类型与结构
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2.3 螺纹连接零件常用材料和机械性能
1.常用材料 一般工况：中低碳钢，如Q215、10、35和45钢等
➢综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根 强度高的特点。
➢用于单向受力的传力螺旋中，如螺旋压 力机。
1.3 螺纹副的受力、自锁和效率
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1.螺纹副中轴向力与圆周力的关系
矩形 螺纹
1.3 螺纹副的受力、自锁和效率
12百度文库
拧紧螺母
拧紧螺母受力图和力的封闭三角形
Ft F tan( )
T F tan( ) d2
1.3 螺纹副的受力、自锁和效率
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3.螺纹的自锁条件
F sin fN fvF cos F cos tan v v
第2节 螺纹连接的类型与结构
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2.1 螺纹连接主要类型
1.螺栓连接 (a) 普 通 螺 栓 连 接 - 被 连 接 件 上 开 有 通孔，通孔不带螺纹，装配后孔与 杆间有间隙。
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按牙型可将螺纹分为普通螺纹、管螺纹、 矩形螺纹、 梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角形螺纹、管螺纹用于连 接，其他用于传动。
1.普通螺纹
➢应用最广，米制三角形螺纹，牙型角60º
➢当量摩擦角大，自锁性能好
➢主要用于连接,按螺距大小分为粗牙和细牙,细牙螺纹的 螺距小,自锁性好;适于薄壁细小零件和冲击变载等。
1.2 螺纹的种类、特点及应用
结构简单，装拆方便，应用较广
(b)铰制孔螺栓连接—装配后无间 隙，主要承受横向载荷，也可定位
孔和螺栓杆之间采用基孔制过渡配 合(H7/m6、H7/n6)
第2节 螺纹连接的类型与结构
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2.双头螺栓连接
➢螺杆两端均有螺纹，装配时其一端旋入 被连接件的螺纹孔中，另一端与螺母旋合
➢适用于常拆卸而被连接件之一较厚或不 宜制成通孔、材料又比较软的场合。
➢矩形螺纹尚未标准化，很少采用，目前已 逐渐被梯形螺纹所代替。
1.2 螺纹的种类、特点及应用
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4.梯形螺纹
➢牙型为等腰梯形，牙型角30°
➢与矩形螺纹相比，传动效率略低，但 工艺性好，牙根强度高，对中性好
➢应用较广的传动螺纹
5.锯齿形螺纹
➢牙型为不等腰梯形，工作面的牙型半角 为3°,非工作面的牙型半角为30°
变载荷或有冲击、振动的重要连接中：合金钢，如
40Gr、15MnVB和30CrMnSi等。
2.机械性能等级
国家标准规定螺纹连接件按材料的机械性能分级。
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1.3 螺纹副的受力、自锁和效率
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松退螺母
R N
fN Ft
F
R
F Ft
Ft F tan( )
1.3 螺纹副的受力、自锁和效率
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对于牙型角 不等于零的三角形螺纹和梯形螺纹等 可等效为楔形重物沿槽形斜面的运动
当量摩擦系数
fv
f
cos
拧紧螺母时
Ft F tan( v )
T
1 2
F
tan(
9
2.圆柱管螺纹
➢英制细牙三角形螺纹，牙型角 =55°,牙顶
有较大圆角，内外螺纹旋合后无径向间隙
➢公称直径近似为管子内径，紧密性好。
➢多用于压力为1.568MPa以下的水、煤气管 道、润滑和电线管路系统。
3.矩形螺纹
➢牙型为正方形，牙型角为0°，当量摩擦 角小，效率高。
➢牙根强度差，磨损后无法补偿间隙，定心 性能差。
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5.特殊连接
地脚螺栓连接
吊环螺钉连接 T型槽螺栓连接
第2节 螺纹连接的类型与结构
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2.2 标准螺纹连接件
2.双头螺柱
1.六角头螺栓
3.
螺 钉
A型——有退刀槽 B型——无退刀槽
第2节 螺纹连接的类型与结构
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4.紧定螺钉
锥 端: 适于零件表面硬度较低不常拆卸的场合。
平 端: 接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度 较大的平面，适于经常拆卸的场合。
第1节 概述
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（6）线 数 n 螺纹的螺旋线数目。连接用螺纹要求 有自锁性，多用 单线螺纹。
S P
d1
导程是螺纹旋转一圈所移动的轴 向距离。
螺距指的是第一个牙与第二牙的 轴向距离。
如是单头，二者相等，如是多头
导程＝螺距×头数
第1节 概述
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（7）旋向 螺纹有右旋和左旋之分。工程上常用右旋螺纹。
（8）牙型角 轴向剖面内螺纹牙型两侧边的夹角。
v )d2
当量摩擦角 v arctan f v
松退螺母时
Ft F tan( v )
1.3 螺纹副的受力、自锁和效率
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2.螺纹传动的效率
旋转螺母一周所作的功为 W1 2T 有效功 W2 FS
螺纹传动的效率为
W2 FS Fd2 tan tan W 1 2T Fd2 tan( v ) tan( v )
3.螺钉连接
➢螺钉直接拧入被连接件之一的螺 纹孔内，不用螺母
➢用途和双头螺柱连接相似，但不 适合经常装拆，易使螺纹孔磨损
第2节 螺纹连接的类型与结构
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4.紧定螺钉连接
➢拧入后，利用末端顶住另一零件表面或旋 入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置
➢可传递不大的轴向力或转矩
第2节 螺纹连接的类型与结构
（9）牙型斜角 轴向剖面内，螺纹牙的侧边与螺纹轴线
的垂线间的夹角。对三角形、梯形等对称牙型 =/2
（10）工作高度 h 内、外螺纹的径向接触高度。
第1节 概述
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（11）螺纹升角 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。
tan S nP
。
πd2 πd2
S
πd2
1.2 螺纹的种类、特点及应用
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机械设计
第三章 螺纹连接
主要内容
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第一节 概述 第二节 螺纹连接的类型与结构 第三节 螺纹连接的预紧和防松 第四节 单个螺栓的强度计算 第五节 螺栓组连接受力分析 第六节 提高螺栓强度的措施
第1节 概述
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1.1 螺纹的基本参数
（1）公称直径-大径 d (D) 与外螺纹牙顶或内螺纹 牙底相重合的假想圆柱 面直径，在标准中定为 公称直径。