第5章螺纹联接和螺旋传动--机械设计课件

螺纹连接

第5章 螺纹联接和螺旋传动 章§5 -1 §5 -2 §5 -3 §5 -4 §5 -5 §5 -6 §5 -7 §5 -8 §5 -9 螺纹 螺纹联接的类型及标准联接件 螺纹联接的预紧 螺纹联接的防松 螺纹联接的强度计算 螺栓组联接的设计 螺栓的材料和许用应力 提高螺栓联接强度的措施 螺旋传动

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§5-1 螺 纹一、螺纹的形成 螺旋线----一动点在一圆柱体的表面上 一动点在一圆柱体的表面上， 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。 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 一平面图形沿螺旋线运动， 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。 形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。 d2

螺纹

螺纹连接

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

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

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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

螺纹连接

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 按螺旋的作用分 按母体形状分

螺纹连接

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 线螺纹: 线螺纹 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 一般: 按回转体的内外表面分S P PP

按螺旋的作用分 按母体形状分

S =P

S

S = 2P

单线螺纹

双线螺纹

螺纹连接

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 按螺旋的作用分 按母体形状分

螺纹副

螺纹连接

内螺纹

外螺纹

螺纹连接

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 螺旋传动 传动螺纹 按母体形状分

螺纹连接

联接螺纹 传动螺纹

螺纹连接

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

螺纹连接

圆柱螺纹

圆锥螺纹

管螺纹

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二、螺纹的主要几何参数 (1)大径

与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重 大径d 大径合的假想圆柱体的直径。

P/2 P/2

P

S

(2) 小径 d1 与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的假想圆柱体的直径。

h

(3)中径 2 中径d 中径 (4) 螺距 螺距P的轴向距离。

也是一个假想圆柱的直径，该 圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。

d d d1 2

相邻两牙在中径线上对应两点间

(5) 导程S S = nP 导程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

(6) 螺纹升角 螺纹升角ψ的平面的夹角

ψ α βS

中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线

(7)牙型角 α 牙型角轴线的垂线间的夹角。

轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹

nP tgψ= πd 2

牙侧角 β (8)接触高度 h 接触高度内外螺纹旋合后，接触面的径向高度。

β

ψ

πd2

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螺纹的精度等级: 螺纹的精度等级 A级 公差小，精度最高，用于配合精确，防振动等场合； 级 公差小，精度最高，用于配合精确，防振动等场合； B级 受载较大且经常拆卸，调整或承受变载荷的联接； 级 受载较大且经常拆卸，调整或承受变载荷的联接； C级 用于一般联接，最常用。 级 用于一般联接，最常用。 普通螺纹以大径d为公称直径 为公称直径， 普通螺纹以大径 为公称直径，同一公称直径可 以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹， 以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其 余的统称为细牙螺纹。 余的统称为细牙螺纹粗牙螺纹应用最广 。 细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、 细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高 缺点：不耐磨易滑扣。 缺点：不耐磨易滑扣。 应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。 应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。P 60 P P

粗牙

d

细牙

d

细牙

d

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梯形螺纹： 梯形螺纹： β= 15º 螺纹 锯齿形螺纹: 锯齿形螺纹 β= 3º30º

常用于传动。 常用于传动。为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角β比三角形螺纹的要小得 多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生的间隙，应用较广。 锯齿形螺纹的效率比矩形螺纹高，但只适合单向传动。

3º

梯 形 螺纹的基本尺寸： 螺纹的基本尺寸：

锯齿形

30º

粗牙普通螺纹、 粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和梯形螺纹的基 本尺寸见后续各表(或查阅相关机械设计手册)。 本尺寸见后续各表(或查阅相关机械设计手册)。

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直径与螺距、 直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸P P/8 P/8 60 60 30 30 P/2 D2 d2 D1 d1 D d 90 90 P/4 H/4 P/8 =dH=0.866P d2=d-0.6495P ----内 D、d ----内、外螺纹大径 ----内 D2、d2----内、外螺纹中径 ----内 D1、d1-

---内、外螺纹小径 P----螺距 ----螺距

mm=dd1=d-1.0825P

标记示例： 标记示例： M24(粗牙普通螺纹 直径24 螺距3) 粗牙普通螺纹、 24、 M24(粗牙普通螺纹、直径24、螺距3) M24X1.5(细牙普通螺纹 直径24,螺距1.5) 细牙普通螺纹, 24,螺距 M24X1.5(细牙普通螺纹,直径24,螺距1.5)小径 D2 d2 2.459 3.242 4.134 4.918 6.647 8.376 10.106 11.835 13.835 15.294 17.294 19.294 20.752 23.752 26.211 细 牙 螺距P 螺距P 0.35 0.5 1.25, 1 0.75 1.5, 1.25 0.5 1.5, 1

公称直径(大径) 公称直径(大径) 粗 牙 螺距P D d 螺距P 中径 D2 d2 3 0.5 2.675 4 0.7 3.545 5 0.8 3.545 6 1 5.350 8 1.25 7.188 10 1.5 9.026 12 1.75 10.863 (14) 2 12.701 16 2 14.701 (18) 2.5 16.376 20 2.5 18.376 (20) 2.5 20.376 24 3 22.052 (27) 3 25.052 30 3.5 27.727 注：括号内的公称直径为第二系列

2, 1.5, 1