机械零件与典型机构23螺纹连接.ppt

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1、第二部分机械连接——螺纹连接赵玉奇教授2014年5月18日螺纹连接第一节概述第二节螺纹连接第一节概述一、螺纹的形成螺旋线形成:将一直角三角形绕在直径为d的圆柱体表面上，使三角形底边πd与圆柱体的底边重合，则三角形的斜边在圆柱体表面形成一条螺旋线。螺纹升角:三角形的斜边与底边的夹角λ。螺纹的形成:若取一平面图形，使其平面始终通过圆柱体的轴线并沿着螺旋线运动，则这个平面图形在空间形成一个螺旋形体，称为螺纹。图1螺纹形成图（1）大径d——螺纹的最大直径，它是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。标准中定为螺纹的公称直径。（2）小径d1——螺纹的最小直径，它是与外螺纹牙底或内螺纹牙

2、顶相重合的假想圆柱面的直径。一般作为外螺纹强度计算危险截面的直径。二、螺纹的主要参数图2圆柱螺纹的主要参数（3）中径d2——在轴向剖面内，螺纹牙的厚度与牙间宽度相等处的圆柱的直径。（4）螺距P——相邻两螺纹牙上对应两点间的轴向距离。（5）导程Ph——同一条螺纹线上相邻两螺纹牙上对应两点之间的轴向距离。单线螺纹P＝Ph；多线螺纹Ph＝nP。（6）螺纹升角λ——在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。参照图2，其计算公式为：（7）牙型角α——在轴向剖面内，螺纹牙型两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角β。螺纹分类根据螺旋线绕行的方向，右旋螺纹、左旋螺纹。

3、常用右旋螺纹，特殊情况才采用左旋螺纹。图3螺纹的旋向（b）右旋（a）左旋按螺纹的线数（头数），可分为单线螺纹、双线螺纹、多线螺纹。双线螺纹有两条螺旋线，线头相隔180°，多线螺纹由于加工制造的原因,线数一般不超过4。（a）单线（b）双线图4螺纹的导程、螺距和线数螺纹分布在圆柱体的外表面称为外螺纹（阳螺纹），螺纹分布在圆柱体的内表面称为内螺纹（阴螺纹）。在圆锥外表面（或内表面）上的螺纹称为圆锥外螺纹（或圆锥内螺纹）。想一想:观察你周围物体上的螺纹，说明其旋向、线数。螺纹类型牙形图螺纹类型牙形图连接螺纹普通螺纹传动螺纹矩形螺纹非螺纹密封的管螺纹梯形螺纹螺纹密封的管螺纹锯齿形螺纹三、几种常用

4、螺纹的特点和应用螺纹是螺纹联接和螺旋传动的关键部分，现将几种常用螺纹的应用分述如下：表1常用螺纹的形状、特点和应用螺纹类型牙形图特点和应用连接螺纹普通螺纹公制三角形螺纹：牙型角α＝60℃。三角形螺纹的当量摩擦系数大，自锁性能好，螺纹牙根部较厚，牙根强度高，广泛应用于各种坚固联接。非螺纹密封的管螺纹牙形为等腰三角形，管螺纹牙型角α=55°，牙顶有较大的圆角，管螺纹为英制细牙螺纹，以管子的内径（英寸）表示尺寸代号，以每25.4mm内的牙数表示螺距。本身不具有密封性，如果要求联接后具有密封性时，可在密封面间添加密封物。螺纹密封的管螺纹牙形为等腰三角形，牙型角α=55°，牙顶有较大的圆角，其外

5、螺纹分布在锥度1：16（φ=1°47ˊ24〞）的圆锥管壁上。螺纹旋合后，利用本身的变形能够保证连接的紧密性，不需要任何填料，密封简单。适用于管子、管接头、阀门、旋塞等连接。续表螺纹类型牙形图特点和应用传动螺纹矩形螺纹牙型为正方形，牙型角α=0°。其传动效率最高；但牙根强度弱，精加工困难，螺纹牙磨损后难以补偿，传动精度降低，故应用较少。矩形螺纹未标准化，已逐渐被梯形螺纹所替代。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角α=30°。其效率虽较矩形螺纹低，但工艺性好，牙根强度高，对中性好。梯形螺纹广泛用于车床丝杠，螺旋举重器等各种传动螺旋中。锯齿形螺纹锯齿形螺纹工作面的牙型斜角β=3°，非工作面的牙型斜

6、角为30°，它兼有矩形螺纹和梯形螺纹的效率与牙根强度高的优点，但只能用于承受单方向的轴向载荷传动中。续表粗牙螺纹与细牙螺纹比较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，其余都称为细牙螺纹。细牙螺纹的螺距P小且中径d2及小径d1均较粗牙螺纹的大，故细牙螺纹的升角小，自锁性能好，但牙的工作高度小，不耐磨、易滑扣，适用于薄壁零件、受振动或变载荷的场合，还可用于微调机构中。(a)粗牙螺纹(b)细牙螺纹(c)细牙螺纹图5细牙螺纹与粗牙螺纹的比较公称尺寸螺距中径小径12粗牙1.7510.86310.106细牙1.511.02610.3761.2511.18810.647111.350

7、10.91718粗牙2.516.37615.294细牙216.70115.8351.517.02616.376117.35016.91724粗牙322.05120.752细牙222.70121.8351.523.02622.376123.35022.917表2普通螺纹的基本参数（节选）各种螺纹的当量摩擦因数fv有如下关系：可见，三角螺纹fv大，自锁性能好，且牙根强度高，故常用于联接。梯形、锯齿形及矩形螺纹fv小，故效率高，多用于传动。而梯形螺纹