机械设计CH21螺纹连接

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1、原动机传动装置—→工作机—→第2章螺纹连接计划学时：8h制作人：向敬忠基本要求及重点、难点2.1螺纹参数2.2螺旋副受力分析、效率和自锁2.3机械制造常用螺纹2.4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件2.5螺纹连接的预紧和放松2.6螺纹的受力分析和强度计算2.7螺栓组连接的设计2.8螺栓的材料和许用应力2.9提高螺纹联接强度的措施重点：1）自锁概念及自锁条件。2）螺纹连接的防松方法。3）螺栓的强度计算。难点：1)螺栓组的强度计算。作业:教材2：2-2；2-7基本要求:1）螺旋副的效率、自锁。2）螺纹连接的类型。4）

2、螺纹联接的预紧和防松方法。5）螺栓的强度计算。6）提高螺纹联接强度的主要措施。螺纹联接和螺旋传动：它们都是利用螺纹零件工作的，但两者工作性质不同。联接是作为紧固件，需保证联接强度、自锁性和紧密性。而传动需要保证强度、传动精度、效率和磨损寿命。2.1螺纹及主要参数1．螺纹的形成将一倾斜角为的直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线。取一平面图形，使它沿着螺旋线运动，并保持此图形所在平面始终通过圆柱体的轴线，就得到了螺纹。螺旋线的形成不同线数的右旋螺纹2．螺纹的分类1）按照螺旋线方向分：左旋螺纹和右旋螺纹。2）按位置分

3、：外螺纹，如螺栓；内螺纹，如螺母。3）按照螺旋线的数目分：单线螺纹和等距排列的多线螺纹。4）按照制式分：米制螺纹和英制螺纹。5）按照母体形状分：圆柱螺纹和圆锥螺纹。6）按照功能分：7）按照平面图形的形状：3.螺纹的主要几何参数大径d——与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱体的直径(内螺纹为D)，在标准中定为公称直径。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(内螺纹为D1)，在强度计算中常作为螺杆危险截面的直径。中径d2——也是一个假想圆柱的直径(内螺纹为D2)该圆柱体的母线上牙

4、型沟槽和凸起宽度相等，它是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。近似等于螺纹的平均直径线数n——螺纹的螺旋线数目。沿一根螺旋线形成的螺纹称单线螺纹；沿两根以上的等距螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。常用的联接螺纹要求具有自锁性，故多用单线螺纹。为了便于制造一般n4。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。单线螺纹：S=p；多线螺纹：S=np螺距p——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。螺纹升角——中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角牙型角——轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的

5、夹角牙侧角——牙型侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为。对于对称牙型：=/22.2螺旋副的受力分析、效率和自锁1．矩形螺纹1）滑块沿斜面等速上升，Fa为阻力，F为驱动力。作用在螺旋副上的相应驱动力矩2）滑块沿斜面等速下滑，轴向力Fa变为驱动力，而F变为维持滑块等速运动所需的平衡力作用在螺旋副上的相应驱动力矩自锁条件：自锁——当时<时，F<0，这表明要使滑块下滑，必须改变F力的方向，即F力也为驱动力才行，否则单凭轴向力Fa的作用，无论其多大，滑块都不会自动下滑。这种现象称为螺旋副的自锁。2．非矩形螺纹矩

6、形螺纹与非矩形螺纹的法向力当量摩擦系数1）滑块沿斜面等速上升驱动力驱动力矩2）滑块沿非矩形螺纹等速下滑平衡力平衡力矩非矩形螺纹的自锁条件：为了防止螺纹在轴向力的作用下自动松开，用于联接的螺纹必须满足自锁条件。当=45º-´/2时效率最高。考虑过大的螺纹升角制造困难，且效率增高也不显著，因此即使用于传动的螺纹，一般角也不大于25°。螺旋副的效率：2.3机械制造常用螺纹三角螺纹——其牙形为等腰三角形，主要有普通螺纹和管螺纹，其当量摩擦角´大，自锁性好，且强度高，主要用于联接。普通螺纹多用于紧固联接，管螺纹

7、则用于紧密联接。普通螺纹——=60的三角形米制螺纹称为普通螺纹。粗牙螺纹——同一公称直径的普通螺纹中螺距最大的称为粗牙螺纹。细牙螺纹——其余螺距的其他螺纹均称为细牙螺纹。它的升角小、小径大，自锁性能好、强度高，但不耐磨、易滑扣，适用于薄壁零件、受动载荷的零件和微调机构。管联接螺纹分类：普通细牙螺纹、非螺纹密封的管螺纹、用螺纹密封的管螺纹和米制锥管螺纹。管螺纹公称直径是管子的公称通径。梯形螺纹和锯齿形螺纹：其牙侧角都比三角螺纹的小的多，而且有较大的间隙便于储存润滑油，从而可减少摩擦和提高效率，常用于传动。普

8、通螺纹的基本尺寸见表2.1及表2.2。表2.1直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸mm表2.2细牙普通螺纹的基本尺寸mm螺距P中径d2,D2小径d1,D1螺距P中径d2,D2小径d1,D10.35d-1+0.773d-1+0.6211.25d-1+0.188d-2+0.6470.5d-1+0.675d-1+0.4591.5d-1+0.026d-2+0.3760.75d-1+0.513d-1+0.1882