螺纹联接与螺纹传动.doc

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1、第一节螺纹联接与螺纹传动1.1螺纹联接的基本知识为使机器制造、安装、调整、维修和运输、减重、省料、降成本、提高效率等等必须采用各种方式联接成整体，才能实现上述要求。因此一个出色的设计者应了解联接的种类、特点和应用，熟悉联接设计的准则。掌握好设计的方法。联接——近代机械设计（机器设计）中最感兴趣的课题之一，也是近一些年来，发明创造最多的。在通用机械中，联接件占总零件数的20~50%。如Boeng’s747中有250万个紧固联接件联接：静联接——被联接件间不充许产生相对运动①不可折联接：铆、焊、介于可折不可折

2、之间，胶（粘）接等②可折联接：螺纹、键、花键、销、成型而联接等动联接——被联接零件间可产生相对运动——各种运动副联接1.1.1螺纹的类型1.螺纹按牙型分类：三角形（普通螺纹）、管螺纹—联接螺纹。矩形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹—传动螺纹。三角形螺纹：粗牙螺纹—用于联接。细牙螺纹—自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等。2.螺纹按位置分类：内螺纹—在圆柱孔的内表面形成的螺纹外螺纹—在圆柱孔的外表面形成的螺纹根据螺旋线绕行方向分类：左旋、右旋根据螺旋线头数分类：单头螺纹（n=1）—用于联接双头螺纹（n=2）多线

3、螺纹（n≥2）—用于传动1.1.2螺纹的主要参数如图3-1所示：图3-11）外径d（大径）（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径2）内径（小径）d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径3）中径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，近似等于螺纹的平均直径d2≈0.5(d+d1)4）螺距P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离5）导程（S）——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离6）线

4、数n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4螺距、导程、线数之间关系：L=nP7）螺旋升角ψ——在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。8）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角。如图3-2所示。9）牙型斜角β——螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。对称牙型各种螺纹（除矩形螺纹）的主要几何尺寸可查阅有关标准——公称尺寸为螺纹外径对管螺纹近似等于管子的内径。图3-21.1.3常用螺纹的特点及应用如图所示，螺纹按其牙型角可分为三角螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹主要用于联接

5、；矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。用于联接的三角螺纹又有普通螺纹，英制螺纹以及用于管路系统联接的圆柱螺纹，即管螺纹。在上述各种螺纹中，除矩形螺纹外，均已标准化。普通螺纹的螺距和基本尺寸见表。常用螺纹的比较（管螺纹除外类似于三角形）名称三角梯形锯齿矩形结构特点牙型角α牙型倾角β正三角形α=60°β=30°等腰梯形α=30°β=15°不等腰梯形α=30°β=3°正方形α=0°β=0°当量摩擦系数-fv当量摩擦角-ψv传动效率ηFv=f/cosβ=1.155ffv=1.035ffv=1.001ffv=f自锁

6、性牙根强度工艺性能一般应用（在螺纹升角ψ相同的条件下）条件当（p、d、tv材料相同的条件下）t0——旋合长度即可车又可铣只能车不能铣联接传动传动传动特点（优缺点及结构性能）由P分：粗牙Md—用于紧固件细牙Mdxp—d同而d小，因而ψP↓，自锁性↑，适于薄壁细小零件、冲击、变载等场合联接可靠、防震性好，适于重要的动力传动，要求精密强度高等，适于双向传动，如车库丝扭、双面工作。用部分螺母可调间隙，应用广泛。性能介于梯形与矩形之间，适于单向传动，单面工作（3°）应用千斤顶等特适于高效、轻载传动如高低机、方向机等

7、，但强度低、精度差、磨损后有间隙，加工艺性差，为便于铣磨，现已改用α=10°,β=5°自行设计：p=1/4d,d=5/4d1h=1/8d11.1.4螺纹联接的基本类型合理选择螺纹联接需要了解螺纹联接类型的特点及应用场合。正确选用联接类型,熟悉常用连接件的有关国家标准是设计螺纹联接所必须掌握的基本知识。螺纹联接是由带螺纹的零件，即螺纹紧固件和被联接件组成。常用联接的基本类型：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。（a）螺栓联接(b)双头螺柱联接(c)螺钉联接(d)紧定螺钉联1.1.5螺纹联接的预紧

8、与防松一、螺纹联接的预紧螺纹联接松联接—在装配时不拧紧，受外载时才受到力的作用。紧联接—在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受预紧力F0。预紧目的:保持正常工作。T≈0.2F0d预紧力的控制:测力矩板手—测出预紧力矩。定力矩板手—达到固定的拧紧力矩时，弹簧受压将自动打滑。测量—测量预紧前后螺栓伸长量S。二、螺纹联接的防松螺纹联接的防松件螺纹联接多采用单线普通螺纹，其导程角为1.50---3.50，当量摩擦角60---90，一般都