机械设计基础 教学课件 作者 陈桂芳 第九章 联 接.ppt

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1、第9章联接螺纹9.1键、销联接9.2联轴器与离合器9.3精密传动零件9.49.1螺纹9.1.1螺纹的分类9.1.2螺纹联接9.1.1螺纹的分类根据螺纹的牙型，可分为三角形、矩形、梯形、锯齿形和圆弧形螺纹等。三角形螺纹和圆弧形螺纹常用于联接，其中三角形螺纹应用最广，圆弧形螺纹主要用于经常与污物接触及易生锈的场合，如水管闸门的螺导轴等。矩形、梯形和锯齿形螺纹多用于传动。根据螺旋线的旋向，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹，左、右旋判定方法与蜗杆轮齿左、右旋判定方法相同。常用的螺纹为右旋。根据螺纹的线数，螺纹分为单线和多线，联接

2、螺纹一般用单线。根据采用的标准制度的不同，螺纹分为米制和英制螺纹。我国除管螺纹外，一般都采用米制螺纹。凡牙型、大径和螺距等都符合国家标准的螺纹，称为标准螺纹。牙型角为60的三角形圆柱螺纹，称为普通螺纹。标准螺纹的基本尺寸可查阅有关标准或手册。图9-1螺纹的牙型图9-2普通螺纹的主要几何参数图9-3螺纹牙型两侧边间的夹角1．螺纹的主要参数圆柱普通螺纹的主要几何参数如图9-2所示。(1)大径—螺纹的最大直径，也是螺纹的公称直径。(2)小径—螺纹的最小直径，强度计算时常作为螺杆危险截面的计算直径。(3)中径—螺纹牙宽度和牙

3、槽宽度相等处的假想圆柱的直径，近似等于螺纹的平均直径：(4)螺距—螺纹相邻两牙在中径线上对应点间的距离。(5)导程—螺纹上任一点沿同一条螺旋线运动一周所移动的轴向距离。导程与螺距的关系为：，式中，为螺纹线数。(6)升角—螺纹中径圆柱面上螺旋线展开后与底面的夹角，如图9-3所示，又称导程角，其计算式为(7)牙型角—螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边间的夹角，如图9-2所示。2．螺纹的特点和应用普通螺纹的牙型角，当量摩擦系数大，自锁性能好，螺纹牙根部的强度较高，广泛应用于联接零件。同一公称直径的三角形螺纹，按螺距大小分粗牙和

4、细牙两类，一般连接多用粗牙；细牙螺纹的螺距小，升角也小，小径较大，故自锁性能好，对螺杆的强度削弱较小，适用于联接薄壁零件及作微调装置。圆柱管螺纹为牙型角的英制细牙三角形螺纹，公称直径（以英寸为单位）以管子的孔径表示，螺距以每英寸的螺纹牙数表示，常用于低压条件下工作的管子连接，高压条件下工作的管子联接应采用圆锥管螺纹，它与圆柱管螺纹相似，但螺纹分布在锥度为1：16的圆锥管壁上。矩形螺纹的效率高，多用于传动。但对中性差，牙根强度低，精确制造有困难。梯形螺纹的效率虽较矩形螺纹低，但加工方便，对中性好，牙根强度高，故广泛用于

5、传动。锯齿形螺纹兼有矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点，但只能用于承受单向载荷的传动。在上述各种螺纹中，除矩形螺纹无标准外，其他几种螺纹都已标准化。1．螺纹联接的基本类型螺纹联接是利用螺纹联接件将被联接件联接起来而构成的一种可拆联接，在机械中应用较广。它的结构简单、工作可靠、装拆方便。螺纹联接的类型很多，设计时可根据装拆的次数、被联接件的厚度和强度以及机构的尺寸等具体条件来选用。常用的有四种基本类型：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧钉联接。9.1.2螺纹联接（1）螺栓联接螺栓联接有普通螺栓联接和铰制孔用螺栓

6、联接两种。普通螺栓联接由螺栓、螺母和垫圈组成。如图9-4（a）所示，将螺栓穿过被联接件上的通孔，套上垫圈之后，拧紧螺母即可把两个零件联接在一起。在工作的时候，螺栓主要承受轴向载荷。这种联接的特点是在螺栓与被联接件上的通孔之间留有间隙，因此在被联接件上只需钻出通孔，而不必加工出螺纹。由于通孔加工方便且精度低，结构简单，装拆方便。因此，普通螺栓联接是工程上应用较为广泛的一种联接方式。一般用于被联接的两个零件厚度不大，容易钻出通孔，并能从两边进行装配的场合。铰制孔用螺栓联接由螺栓和螺母组成。如图9-4（b）所示，螺栓穿过被

7、联接件上的铰制孔并与之过渡配合，与螺母组合使用。螺栓杆的外径与螺栓孔的内径具有同一基本尺寸，所以，螺栓杆与螺栓孔之间没有间隙，对孔的加工精度要求较高。这类螺栓适用于承受垂直于螺栓轴线方向的横向载荷，或者需要准确固定被联接件的相互位置。图9-5双头螺柱联接图9-6螺钉联接（3）螺钉联接螺钉联接大多用于被联接的两个零件之一较厚、受力不大且不经常拆卸的场合，这是一种只需螺钉不用螺母的联接。因此，在结构上比双头螺柱简单、紧凑。被联接件之一较薄并加工有通孔，另一个被联接件较厚并加工有螺纹孔。在联接时，将螺钉穿过通孔，并用改锥插

8、入螺钉头部的改锥槽中，再用力拧动改锥，将螺钉杆部的螺纹旋入到螺纹孔内，并依靠螺钉的头部压紧被联接件，从而实现两个被联接件之间的联接，如图9-6所示。但是，螺钉联接不宜经常拆卸，否则会使被联接件的螺纹孔磨损，修复起来比较困难，从而可能导致被联接件的报废。（4）紧钉螺钉联接上述几种联接类型都是利用旋紧螺纹产生的轴向压力，压紧在被联接件上，起到固定作