螺纹连接ppt
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螺纹连接PPT课件
F0b tgb Cb
F0
m
tgm
力
Cm
F tg b
Cb
F F tgm Ob
Cm
F Cb F Cb Cm
F0 ΔF
F1 F F2
力
θb λb
θm
Δλ
Om λm
θm λm Om
Cb
变形
称 C b C m 为螺栓的相对刚度 27
F2 与 F0、F 和F1 的关系
F Cb F
Cb Cm
如:9·8表示螺栓材料强度极限σB≈900MPa， 其屈服极限σS≈900x0.8=720MPa
螺栓、螺母在图纸中只标出性能等级，
不必标出材料牌号
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(二)螺纹连接件的许用应力
螺纹连接件: 许用拉应力: [σ] = σs / S
许用切应力: [τ]= σS/Sτ 许用挤压应力:
对于钢: [σ]p = σs / SP 对于铸铁: [σ]p = σB / SP 安全系数S、Sτ、Sp根据载荷性质(静、变载 荷)、装配情况(松连接或紧连接)以及螺纹连接 件的材料、结构尺寸等因素决定。
p
F
F
d
2 0
4
Lmin
F d0
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5－6 螺栓组连接的设计
一、设计步骤
1. 需要选定螺栓的数目及布置形 式； 2.确定螺栓连接的结构尺寸； 3.分析各螺栓的受力状况，找出受 力最大的螺栓进行强度校核；
4.为了便于互换，一组螺栓尽可能 采用同一规格。
31
二、螺栓组联接的结构设计
1)连接接合面的几何形状通常都设 计成轴对称的简单几何形状；
f F0
f F0
T
f F0 f F0
ri
螺纹连接作业.pptx
作业
按工作原理的不同，防松的方法可分为摩擦防松、机械防松 和永久防松（破坏螺纹副关系防松）等。 具体的防松装置有： 摩擦防松：对顶螺母、自锁螺母、弹簧垫圈； 机械防松：开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、圆螺母和带翅垫片、 串联钢丝； 破坏螺纹副关系防松：冲点法、粘接法、焊接法。
10-6图示螺栓连接结构中，进行预紧力计算时，螺栓的数目z.接合 面的数目m应取多少？
10-9 销有哪几种类型？各用于何种场合？
答：销有定位销、连接销和安全销三种类型。 定位销：用于固定零件的相互位置，是组合加工和装配时的重 要辅助零件。 连接销：传递不大的载荷。失效形式为剪断和压溃。 安全销：作安全装置中的过载剪断元件。
第5页/共23页
作业
10-10一牵曳钩用2个M10(d1=8.736mm)的普通螺栓固定于机体上。
满足强度条件
第18页/共23页
10-17 结构改错（在原图上改正）。
作业
a) 铰制孔用螺栓连接
b) 普通螺栓螺栓连接 c) 双头螺柱连接 d) 螺钉连接
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作业
a) 铰制孔用螺栓连接
b) 普通螺栓螺栓连接
c) 双头螺柱连接
d) 螺钉连接
第20页/共23页
10-17 结构改错（在原图上改正）。
41.3 4400 7.792mm
120
取M10，d1=8.376mm>7.792mm
第16页/共23页
作业
10-16 图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间采用普通平键连接。已知轴 传递的转矩T=1000 N·m，齿轮的材料为锻钢，凸缘联轴器的材料为HT200，工作时 有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图所示。试选择键的类型和尺寸，并校核其强度。
按工作原理的不同，防松的方法可分为摩擦防松、机械防松 和永久防松（破坏螺纹副关系防松）等。 具体的防松装置有： 摩擦防松：对顶螺母、自锁螺母、弹簧垫圈； 机械防松：开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、圆螺母和带翅垫片、 串联钢丝； 破坏螺纹副关系防松：冲点法、粘接法、焊接法。
10-6图示螺栓连接结构中，进行预紧力计算时，螺栓的数目z.接合 面的数目m应取多少？
10-9 销有哪几种类型？各用于何种场合？
答：销有定位销、连接销和安全销三种类型。 定位销：用于固定零件的相互位置，是组合加工和装配时的重 要辅助零件。 连接销：传递不大的载荷。失效形式为剪断和压溃。 安全销：作安全装置中的过载剪断元件。
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作业
10-10一牵曳钩用2个M10(d1=8.736mm)的普通螺栓固定于机体上。
满足强度条件
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10-17 结构改错（在原图上改正）。
作业
a) 铰制孔用螺栓连接
b) 普通螺栓螺栓连接 c) 双头螺柱连接 d) 螺钉连接
第19页/共23页
作业
a) 铰制孔用螺栓连接
b) 普通螺栓螺栓连接
c) 双头螺柱连接
d) 螺钉连接
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10-17 结构改错（在原图上改正）。
41.3 4400 7.792mm
120
取M10，d1=8.376mm>7.792mm
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作业
10-16 图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间采用普通平键连接。已知轴 传递的转矩T=1000 N·m，齿轮的材料为锻钢，凸缘联轴器的材料为HT200，工作时 有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图所示。试选择键的类型和尺寸，并校核其强度。
直螺纹连接技术ppt课件
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②、钢筋丝头加工完成、检验 合格后，要用专用的钢筋丝头 保护帽或连接套筒对钢筋丝头 进行保护，以防螺纹在钢筋搬 动或运输过程中被损坏或污染。
丝头保护（丝头加工后用保 护套进行丝头保护）
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用卡尺或专用量规检查
现场套筒长度检查
环止规检查未能止住不合格
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环通规检查能通过合格
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性能的差异，分为下列三个等级：
接头抗拉强度等于被连接钢筋的实际拉断强度或不小于1.10倍钢 Ⅰ级 筋抗拉强度标准值，残余变形小并具有高延性及反复拉压性能
机械制图_螺纹连接(PPT57页)
用于水管、油管、气管等 薄壁管子上，用于管路的 联接。
传 梯形螺纹 Tr
动
螺
纹
锯齿形 螺纹
B
用于各种机床的丝杠，做 传动用。
只能传递单方向的动力。
五、）螺纹的规定画法
★牙顶用粗实线表示 (外螺纹的大径线，内 螺纹的小径线)。
★牙底用细实线表示 (外螺纹的小径线，内 螺纹的大径线)。
★在投影为圆的视图上，表示牙底的细实线 圆只画约3/4圈。
30º
头部
倒角
2d
螺杆
0.7d
2d L
简化画法：
C0.1d
d
2d 0.7d l （由设计决定）
3、 双 头 螺 柱
结构：A型和B型 有旋入端和拧紧端之分 规格只寸：螺纹大径和双头螺柱长度
d
旋入端
bm
A型 L b
拧紧端
d
bm
B型
b
L
标记：名称 标准代号 类型 螺纹代号×长度 螺柱 GB/T899 M12×45
钻
孔
攻
丝
内螺纹
二、）螺纹的种类和结构
外螺纹
牙顶
倒角
内螺纹
螺尾
牙底
螺尾
螺纹收尾 退刀纹
退刀槽
外退刀槽
退出车刀
车刀 开始退刀
内退刀槽
车 刀
三、） 螺纹要素
1、牙型
在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹
的轮廓形状。
牙型
常用的有：
三角形
梯形
锯齿形
2、 螺纹的大径、小径和中径
大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的 假想圆柱面的直径。D、d
小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的
假想圆柱面的直径。 D1、d1
传 梯形螺纹 Tr
动
螺
纹
锯齿形 螺纹
B
用于各种机床的丝杠，做 传动用。
只能传递单方向的动力。
五、）螺纹的规定画法
★牙顶用粗实线表示 (外螺纹的大径线，内 螺纹的小径线)。
★牙底用细实线表示 (外螺纹的小径线，内 螺纹的大径线)。
★在投影为圆的视图上，表示牙底的细实线 圆只画约3/4圈。
30º
头部
倒角
2d
螺杆
0.7d
2d L
简化画法：
C0.1d
d
2d 0.7d l （由设计决定）
3、 双 头 螺 柱
结构：A型和B型 有旋入端和拧紧端之分 规格只寸：螺纹大径和双头螺柱长度
d
旋入端
bm
A型 L b
拧紧端
d
bm
B型
b
L
标记：名称 标准代号 类型 螺纹代号×长度 螺柱 GB/T899 M12×45
钻
孔
攻
丝
内螺纹
二、）螺纹的种类和结构
外螺纹
牙顶
倒角
内螺纹
螺尾
牙底
螺尾
螺纹收尾 退刀纹
退刀槽
外退刀槽
退出车刀
车刀 开始退刀
内退刀槽
车 刀
三、） 螺纹要素
1、牙型
在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹
的轮廓形状。
牙型
常用的有：
三角形
梯形
锯齿形
2、 螺纹的大径、小径和中径
大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的 假想圆柱面的直径。D、d
小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的
假想圆柱面的直径。 D1、d1
螺纹连接(机械设计课件)
a）螺栓
标记: 螺栓 标准号 螺纹规格 × 有效长度
螺纹紧固件连接
例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。 螺母 GB/T 6170-2000 M12
b）螺母
标记: 螺母 标准号 螺纹规格
螺纹紧固件连接
例: 标准系列，公称尺寸d=8，性能等级为140HV，不经表面处理的平垫圈 垫圈 GB/T 97.1-2000 8
联接的类型：
螺纹联接
键联接、花键联接、销联接
弹性环联接等
铆接
焊接
粘接
联接
可拆 联接
不可拆 联接
过盈联接
（介于两者之间）
螺纹的形成
d2
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。
螺纹
牙顶
牙顶
小径
大径
外螺纹
内螺纹
牙顶
牙底
牙底
牙顶
大径 D、d
小径D1、d1
中径D2、d2
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。
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。
六角螺母
盖形螺母
开槽六角螺母
翼形螺母
螺纹连接
§5-0 引 言
由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：
被联接件之间相互完全固定。（形锁合、摩擦锁合、材料锁合）
被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。
标记: 螺栓 标准号 螺纹规格 × 有效长度
螺纹紧固件连接
例:螺纹规格D=M12，性能等级为10级，不经表面处理，A级的六角螺母。 螺母 GB/T 6170-2000 M12
b）螺母
标记: 螺母 标准号 螺纹规格
螺纹紧固件连接
例: 标准系列，公称尺寸d=8，性能等级为140HV，不经表面处理的平垫圈 垫圈 GB/T 97.1-2000 8
联接的类型：
螺纹联接
键联接、花键联接、销联接
弹性环联接等
铆接
焊接
粘接
联接
可拆 联接
不可拆 联接
过盈联接
（介于两者之间）
螺纹的形成
d2
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。
螺纹
牙顶
牙顶
小径
大径
外螺纹
内螺纹
牙顶
牙底
牙底
牙顶
大径 D、d
小径D1、d1
中径D2、d2
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。
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。
六角螺母
盖形螺母
开槽六角螺母
翼形螺母
螺纹连接
§5-0 引 言
由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：
被联接件之间相互完全固定。（形锁合、摩擦锁合、材料锁合）
被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。
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。
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
钢筋滚轧直螺纹连.ppt
表3.0.5 接头的抗拉强度
接头等级
Ⅰ级
Ⅱ级Ⅲ级抗拉强度源自f0mst≥f0st或≥1.10fuk
f0mst≥fuk
f0mst≥1.35fyk
注：f0mst——接头试件实际抗拉强度；f0st——接头试件中钢筋抗拉强度实测值；fuk——钢筋抗 拉强度标准值；fyk——钢筋屈服强度标准值。
五、接头的施工现场检验 1. 接头工艺检验
δsgt≥4.0
u≤0.10（d≤32） u≤0.15（d＞32）
δsgt≥2.0
高应力 反复拉压
残余变形 （mm）
u20≤0.3
u20≤0.3
大变形 反复拉压
残余变形 （mm）
u4≤0.3 u8≤0.6
u4≤0.6
注：u——接头的非弹性变形
u20——接头经高应力反复拉压20次后的残余变形
u4——接头经大变形反复拉压4次后的残余变形
钢筋机械接头的破坏形态有三种： 钢筋拉断、接头连接件破坏、钢筋从连接件中拨出。
2.变形性能
❖ 3.0.7条：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级接头的变形性能应符 合表3.0.7的规定。
表3.0.7 接头的变形性能
接头等级
Ⅰ级、Ⅱ级
Ⅲ级
单向拉伸
非弹性变形 （mm）
总伸长率 (%)
u≤0.10（d≤32） u≤0.15（d＞32）
《混凝土结构设计规范》9.2.1条：纵向受力的普通钢筋及预 应力钢筋，其混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面 的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合表9.3.2的规定。
表9.2.1 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）
环境 类别
二b
板、墙、壳
C25～C45
≥C50
中职高一劳保版《机械基础》3-1螺纹连接课件(共23张PPT)
应用：
用于两被连接件上均为通孔
且有足够装配空间的场合。
双头螺柱连接
结构和特点：
双头螺柱的两端均有螺纹，螺 纹较短的一端靠螺纹尾的过盈而拧 紧在被连接件之一的螺纹孔中，装 上另一个被连接件后，加垫圈并用 螺母紧固。拆卸时，只需拧下螺母， 故被连接件上的螺纹不易损坏。
应用：
用于受结构限制或被连接件之 一为不通孔并需经常拆卸的场合。
标准中，粗牙螺纹的每一个公称直径只对应着一个 螺距，因此不必标出螺距值；而细牙螺纹的每一个公称 直径对应着数个螺距，因此必须标出螺距值。
连接螺纹多为右旋，因此右旋螺纹的旋向省略不标 注；而左旋螺纹需在尺寸代号之后加注LH，并用“－” 隔开。
2.管螺纹标记 （1）55°密封管螺纹标记
密封管螺纹的特征代号细分为： R1—表示与圆柱内管螺纹相配合的圆锥外螺纹； R2—表示与圆锥内管螺纹相配合的圆锥外螺纹； Rc—表示圆锥内螺纹； Rp—表示圆柱内螺纹。
螺纹在实际生活和生产中有着各种各样的用途，想一想，螺纹连接的用途 有哪些？日常用到的红酒开瓶器是如何打开红酒瓶塞的？管子台虎钳又是通过 什么使台虎钳的活动钳口垂直移动的？
§3－1 螺纹连接 §3－2 螺旋传动
§3－1 螺纹连接
一、螺纹的概念及其主要参数
1. 螺纹的概念 螺纹是指在圆柱表面或圆锥表面上，沿着螺旋线形成的、 具有相同断面的连续凸起和沟槽。 在圆柱或圆锥外表面上所形成 的螺纹称为外螺纹，而在圆柱或 圆锥内表面上所形成的螺纹称为 内螺纹。
螺纹连接常用的防松方法有利用摩擦力防松、机械元
件防松和破坏螺纹副运动关系三种形式 。
利用摩擦力防松的方法
机械元件防松方法
螺钉连接
结构和特点：
螺栓（或螺钉)穿过一被连接件 上的通孔而直接拧入另一被连接件 的螺纹孔内并紧固。若经常拆卸， 被连接件上的螺纹易损坏。
用于两被连接件上均为通孔
且有足够装配空间的场合。
双头螺柱连接
结构和特点：
双头螺柱的两端均有螺纹，螺 纹较短的一端靠螺纹尾的过盈而拧 紧在被连接件之一的螺纹孔中，装 上另一个被连接件后，加垫圈并用 螺母紧固。拆卸时，只需拧下螺母， 故被连接件上的螺纹不易损坏。
应用：
用于受结构限制或被连接件之 一为不通孔并需经常拆卸的场合。
标准中，粗牙螺纹的每一个公称直径只对应着一个 螺距，因此不必标出螺距值；而细牙螺纹的每一个公称 直径对应着数个螺距，因此必须标出螺距值。
连接螺纹多为右旋，因此右旋螺纹的旋向省略不标 注；而左旋螺纹需在尺寸代号之后加注LH，并用“－” 隔开。
2.管螺纹标记 （1）55°密封管螺纹标记
密封管螺纹的特征代号细分为： R1—表示与圆柱内管螺纹相配合的圆锥外螺纹； R2—表示与圆锥内管螺纹相配合的圆锥外螺纹； Rc—表示圆锥内螺纹； Rp—表示圆柱内螺纹。
螺纹在实际生活和生产中有着各种各样的用途，想一想，螺纹连接的用途 有哪些？日常用到的红酒开瓶器是如何打开红酒瓶塞的？管子台虎钳又是通过 什么使台虎钳的活动钳口垂直移动的？
§3－1 螺纹连接 §3－2 螺旋传动
§3－1 螺纹连接
一、螺纹的概念及其主要参数
1. 螺纹的概念 螺纹是指在圆柱表面或圆锥表面上，沿着螺旋线形成的、 具有相同断面的连续凸起和沟槽。 在圆柱或圆锥外表面上所形成 的螺纹称为外螺纹，而在圆柱或 圆锥内表面上所形成的螺纹称为 内螺纹。
螺纹连接常用的防松方法有利用摩擦力防松、机械元
件防松和破坏螺纹副运动关系三种形式 。
利用摩擦力防松的方法
机械元件防松方法
螺钉连接
结构和特点：
螺栓（或螺钉)穿过一被连接件 上的通孔而直接拧入另一被连接件 的螺纹孔内并紧固。若经常拆卸， 被连接件上的螺纹易损坏。
螺栓组联接ppt课件
例：如图所示的支架受 F 力
将 F 力分解并向螺栓组形 心及结合面平移，得：
轴向载荷 横向载荷 翻转力矩
设计中，需要防止如下四种可能的失效形式： 支架下滑： 需要足够大的 。 螺栓拉断： 求出受力最大的螺栓拉力
上沿开缝： 下沿压溃：
基本理论 螺栓组连接的设计
按单个螺栓连接的强度计算
螺栓组的受力分析 螺栓组的结构设计
横向力
受拉
受剪
旋转力矩
受拉
翻转力矩
受剪
单个螺栓 强度计算
受剪螺栓： 松联接：
受拉螺栓
仅受F’： 紧联接
受F’和F
受静载：
受变载：
F0=F+F” σa影响疲劳强度
F
FL 2a
F 3
F 3
F 3
FL 2a
Fmax=F3= +
F 3
FL 2a
F
FL 2a
3 F
3
Fmax=F1=F3 =
FL
F
3a
FL 3
3a
F
F
3
3
Fl
3a
因螺栓2所受的两力的夹角最小，故螺栓2所受横向载荷最大，即
Fmax=F2=
比较：
方案一： Fmax= + 方案二： Fmax= 方案三： Fmax=
载荷。
因此本结构螺栓只承受转距T产生
的横向力，而不承受载荷Fw 产生 的横向力，故其 工作载荷为：
F = FT = 400N
其所受预紧力为 ：
*
小结：
通过上面三种情况的分析和计算，我们可以看出，虽然受 到的外载荷相同，但是由于螺栓联接的类型不同，被联接 件的结构不同，每个螺栓的受力情况会有很大差异，单个 螺栓受力的大小可能相差很大。因此在机械设计中，结构 设计的优劣必须给以足够重视。
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tan np d 2
3 螺纹副的受力、效率及自锁
F t Fta n(v)
F t Fta n－ (v)
tan tan( v)
拧紧螺母时 松开螺母时
拧紧螺母时
tan( v) tan
松开螺母时
自锁条件：
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v
4
v arctaunv uv u/cos
螺纹联接是利用螺纹零件构成的可拆联接 螺纹紧固件 被联接件
6.2 螺纹联接的拧紧与防松
6.2.1螺纹联接的拧紧
1.拧紧的目的：
预紧力
2.拧紧力矩:
图6.1
TT1T2
T1 T3 T4
感谢下载
8
T1 螺纹力矩: T 1F td 2 2F 'd 2 2ta nV
T2 螺母支承面摩擦力矩： T2 F' r
将M10 ~M68的相关参数代入得：
T T 1 T 2 ktF 'd 0 .2 F 'd
挤压破坏
受剪螺栓联接
螺栓被挤压
）挤压应力分布
图 6.8 受 剪 螺 栓 联 接
假设挤压应力分布
主要失效形式 : 主要失 感谢下效载 形式 栓 栓： 杆 杆或 被孔 剪壁 断被压2溃 0
强度计算内容： 强度计算内挤 剪 容压 切强 强度 度计 计算 算
Fs
剪切强度条件：
m
d2
4Fs
d2m
（6.11）
力
⊿δ1 ⊿δ2
变形
δ1
δ2
受工作载荷时
图 6.6 螺栓和被联接件的力与变形的关系
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16
b． 设计计算
c． 参数的选择
d． 强度条件
静强度：
41.3F0
dc2
（6.9）
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17
疲劳强度： 力 力
螺栓拉力变化
时间
变形
图 6 .7工 作 载 荷 变 化 时 螺 栓 拉 力 的 变 化
拉力变幅： FaF02 2F01F22 F 1c1c 1c2
第六章 螺纹联接
❖ 主要内容：
螺纹联接的主要类型、材料和精度 ； 螺纹联接的拧紧与防松 ；螺栓联接的受力 分析和强度计算 ；螺栓组联接的设计；提 高螺栓联接强度的措施。
#重点： 受力分析、强度计算
※难点：受翻转力矩的螺栓组联接
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1
❖6.0 补充内容（螺纹的基本知识）
1.螺纹的分类
内螺纹 右旋螺纹 单线螺纹 外螺纹 左旋螺纹 多线螺纹
载荷传递：靠被联接件接合面上的摩擦 力来传递外载FR
螺栓受载：只受预紧力F
dc2
T1
T
16T1
dc3
强度条件：
41.3F
dc2
(6.4)
图6.4 只受预紧力的紧螺栓联接
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13
（2）承受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接 a．螺栓与被联接件的受力与变形
螺栓和被联接件都是弹性体，各零件受
联接螺纹 传动螺纹
三角螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
圆柱螺纹 圆锥螺纹
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2
2. 螺纹参数
（1） 螺纹大径d （2）螺纹小径d1 （3）螺纹中径d2 （4）螺距p
－相邻两牙在中径线 上对应两点间的轴向 距离。 （5）线数n
（6）牙型角 ，牙侧角 感谢下载
p
3
（6）导程S＝np
（7）螺纹升角 (中径）
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。 感谢下载
23
6.4.2 螺栓组联接的受力分析
受力分析的目的： 分析各螺栓受力，求出受载最大螺
栓所受载荷，进而进行强度计算。
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5
6.1 螺纹联接的主要类型、材料和精度
❖ 6.1.1螺纹联接的主要类型
螺栓联接 按紧固件不同分 双螺 紧钉头定联螺螺接钉柱联联接接
松联接
根据装配时是否拧紧分
紧联接
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6
按螺栓受力状况分
受拉螺栓联接
受剪螺栓联接
受拉螺栓联接
感谢下载
受剪螺栓联接
7
6.1.2 螺纹紧固件的性能等级和材料
μ
μ
μ
μ
用受拉螺栓联接
图6.11 受横向力的螺栓组联接
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26
（2）受剪螺栓联接
板平衡条件： zFs FR
用受剪螺栓联接
图 感谢6.下11载 受横向力的螺栓组联接
6.3.1受拉螺栓联接
主要失效形式： 感谢下载
10
静载： 螺纹部分的塑性变形和断裂；
变载： 栓杆部分的疲劳断裂；
精度低或时常装拆时：滑扣。
计算直径：
H dc d1 6
1.受拉松螺栓联接
特点：
工作时不预紧； 只能承受轴向静载
强度条件：
4F
d 2
感谢下载c
11
2. 受拉紧螺栓联接
特点：
预紧； 可承受静载或变载 （1）只受预紧力的紧螺栓联接
4
挤压强度条件：p
Fs dh
p
（6.12）
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21
6.4螺栓组联接的设计
6.4.1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
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。
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22
2.螺栓的布置要合理。
疲劳强度： aA F C a2F 2 d c2F 1c1c 1c2a （6.10）
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18
当F为变载时，静强度和疲劳强度都需满足，静强 度按F0max 计算。
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)。
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19
6.3.2受剪螺栓联接
被联接件 剪断破坏
假设：
1）被联接件为刚体；
2）各螺栓的拉伸刚度或剪切刚度（材料、直
径、长度）和预紧力都相同；
3）螺栓的应变在弹性感范谢下载围内。
24
1.受轴向力FQ的螺栓组联接
图 6.10 受轴向力的螺栓组联接
工作载荷: F FQ
z 感谢下载
25
2. 受横向载荷的螺栓组联接 （1）受拉螺栓联接
板的平衡条件：
mzsF' kf FR
标准扳手的长度 L=15d
T F 1 L F 5 d 0 .2 F 'd
F' 感7谢下5F载
9
3.控制拧紧力矩的方法
要求拧紧的螺栓联接应严格控制其拧紧力矩，且不宜 用小于 M12 ~M16 的螺栓
6.2.2 螺纹联接的防松
防松目的： 防松原理：
摩擦力防松；利用机械元件防松；破坏螺纹副关系。
6.3 单个螺栓联接的受力分析和强度计算
力属于静不定问题，螺栓总拉力应根据静力 平衡条件和变形协调条件确定。
图6.5动画
静力平衡条件： F0 FF
图6.5
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14
变形协调条件：
1 2
F0
F c1
c1 c2
F
F' F'' c2 F c1 c2
F'' F' c2 F c1 c2
(6.6～ 6.8）
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15
螺栓与被联接件的受力与变形线图：