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机械基础之连接.

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机械基础-螺纹连接

机械基础-螺纹连接
螺纹的螺距相等，常见的 例子是常规螺栓和螺母的 连接。
异螺距螺纹
螺纹的螺距不同，常见于 特殊设计的连接件。
螺纹连接的特点和优势
1 可拆卸性
螺纹连接方便拆卸和维修，适用于需要频繁拆卸的场合。
2 高强度
螺纹连接可以提供较高的连接强度，适用于承受较大力的场合。
3 自锁性
螺纹连接可以通过正反转拧紧时的摩擦力，实现自锁效果，防止连接松动。
螺纹连接的设计原则
1 正确选择螺纹规格
根据使用要求和载荷大 小，选择合适的螺纹规 格。
2 保证螺纹精度
螺纹连接的精度要符合 相关标准，以确保连接 的质量和可靠性。
3 适当使用紧固力
需要注意紧固力是否适 当，过紧或过松都可能 影响连接效果。
螺纹连接的安装和拆卸方法
1
安装
用正确的扳手或扳手将螺纹连接部件
拆卸
2
旋转到合适的位置。
使用适当的工具和技巧拆卸螺纹连接
部件，避免损坏零件。
3
注意事项
避免过度扭转或受力不均，导致连接 松动或损坏。
螺纹连接的常见问题及解决方法
连接松动
使用适当的紧固力和螺纹 锁固剂来解决连接松动的 问题。
连接磨损定期检ຫໍສະໝຸດ 和更换磨损的螺 纹连接部件，确保连接质 量。
连接卡死
使用合适的润滑剂和正确 的拆卸方法来解决连接卡 死的问题。
螺纹连接的应用范围和前景
螺纹连接广泛应用于机械制造、汽车、航空航天等领域，随着技术的发展，螺纹连接仍然具有重要的地 位和前景。
机械基础-螺纹连接
螺纹连接是机械工程中常见且重要的连接方式。它具有广泛的应用范围，并 且具有独特的特点和优势。
螺纹连接的定义和用途

机械基础 键连接选用公开课

机械基础 键连接选用公开课

有效长度l？
18
平键连接标记“A型键键宽16mm，
键高10mm，键长100mm”中，键的
有效工作长度（）
a、16mm
b、100mm
c、84mm
d、 92mm
总结
目标2、平键的工作原理、类型及参数 1：平键连接的工作原理
2：平键连接的类型
3：普通平键参数
练习
练习册 填空题5-2，5-3，5-4 选择题5-10
2、平键连接具有结构简单、加工容易、对中性好，装 拆方便等特点，因而得到广泛应用。用于传动精度要求 较高的场合。
目标2、平键的应用、结构类型及标准
任务二：平键连接的类型
1、根据用途不同，平键可分为普通平键、 薄型平键、导向平键三种。 2、普通平键用于静联接。
当轴上零件与轴构成移动副时，可采用 导向平键连接。导向平键用于移动距离较 小的动联接，滑键用于移动距离较大的动 联接。
习题
1、对轴和轮毂强度削弱较小，主要用于薄壁 零件结构连接的键连接类型（） a、普通平键连接 b、薄型平键连接 c、导向平键连接 d、楔键连接
2、变速箱中滑移齿轮轴向位移不大，应该选 用（） a、普通平键 b、导向平键 c、钩头楔键 d、滑键
3、下列连接中，键与键槽间不能构成移动副 的键连接（） a、普通平键 b、导向平键 c、花键 d、滑键
目标2、平键的应用、结构类型及标准 任务二：平键连接的类型
3、普通平键的类型
圆头（A型） 方头（B型） 单圆头（C型）
2019/10/12
14
目标2、平键的应用、结构类型及标准
任务二：平键连接的类型
（A型）圆头键：定位好，应用广泛。 轴上的键槽用端铣刀加工，键在槽中固 定良好，但轴上键槽端部的应力集中较 大，对中性好，通常应用于轴头中部。

机械基础(第4单元)

机械基础(第4单元)

• （3）滑键。当被连接的零 件滑移的距离较大时，可采 用滑键。滑键固定在轮毂上 ，并与轮毂同时在轴上的键 槽中作轴向滑动。滑键固定 在轮毂上并与轮毂一起在轴 上的键槽中滑动，滑键长不 受滑动距离的限制，只需在 轴上加工出相应的键槽，而 滑键可以做得很短。
第一节 键连接与销连接
• 普通平键是标准零件，其主要尺寸是键宽b、键高h和键长L，如下图。
• A型普通平键的两端为圆形，适用于轴的中间位置，键在槽中的定位 性较好，应用广泛；B型普通平键的两端为方形，适用于轴的端部位 置，如电动机轴端通常采用B型普通平键连接；C型普通平键的一端 为方形，另一端为圆形，相比之下应用较少。
第一节 键连接与销连接
• （2）导向平键 如下图所示是导向平 键连接的结构形式。导向平键的长度 比轴上轮毂的长度大，可用螺钉固定 在轴上的键槽中，轮毂可沿着键在轴 上自由滑动，但移动量不大。导向平 键应用于轴上零件需要作轴向移动， 且对中性要求不高的场合。
• （5）螺栓头高。它是指螺栓头 部的高度。
• （6）螺栓头部对角宽度。它是 指螺栓头部外接圆的直径（角 对角长度）。
• （7）螺栓头部对边宽度。它是
指螺栓头部内接圆的直径（边
对边长度）。
第二节 螺纹连接
• 2．螺纹的主要参数
• （1）大径。它是螺纹的最大直径， 即与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底） 相切的假想圆柱的直径，被规定为 公称直径。
• 楔键分普通楔键和钩头楔键，其中普通楔键包括A型楔键（圆头）、 B型楔键（单圆头）和C型楔键（方头）三种。钩头楔键用于不能从 另一端将键打出的场合，钩头用于拆卸。
第一节 键连接与销连接
• 6．切向键连接 • 切向键连接也属于紧键连接，它由两个单边普通楔键（斜度1:100）

机械设计基础 第十章 联接

机械设计基础 第十章 联接

§10—4 螺纹联接的基本类型及 螺纹紧固件
一、螺纹联结基本类型 二、螺纹紧固件
一、螺纹联接的基本类型
1、螺栓联接 a) 普通螺栓联接：
被连接件通孔不带螺纹，被联接件不太厚， 装拆方便。螺杆带钉头，螺杆穿过通孔与螺母配合 使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消 失，结构简单，可多次装拆，应用较广。
牙根强度弱，加工困难，常被梯形螺纹代替。
梯形螺纹特点： =2=30。比矩形螺纹效率略低。 牙根强度高，易于对中，易于制造，剖分螺母 可消除间隙，在螺旋传动中有广泛应用。
有粗牙普通螺纹M10和M68，请说明在静载 荷下这两种螺纹能否自锁（已知摩擦系数f = 0.1~0.15） 查得： 解： 1、首先求螺纹升角λ 。
粗牙螺纹
细牙螺纹
2、管螺纹 特点：用于管件连接的三角螺纹，=55,螺纹面间 没有间隙，密封性好，适用于压强在1.6MPa以下的 连接。管螺纹广泛用于水、汽、油管路联接中。
管螺纹除普通细牙螺纹外，还有60º 55º 、 的圆柱 管螺纹和60º 55º 、 的圆锥管螺纹。 管螺纹公称直径是管子的公称通径。
L=nP(n=2) L=nP(n=2) L=nP(n=2)
dd d dd 2 2 d2 dd 1 1 d1


P P P

d 1 1 d 1 d d 2 2 d 2 d d d d
hh h
LL L
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：S=nP
M10螺纹： 螺距P=1.5mm，中径d2=9.026mm； M68螺纹： 螺距P=6mm， 中径d2=64.103mm。 M10螺纹升角：

机械设计基础第10章连接(键、花键-六)

机械设计基础第10章连接(键、花键-六)
第10章 连 接
§10－1 螺纹 §10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 §10－3 机械制造常用螺纹（略） §10－4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 §10－5 螺纹连接的预紧与防松
§10－6 螺栓连接的强度计算 §10－7 螺栓的材料和许用应力 §10－8 提高螺栓连接强度的措施 §10－9 螺旋传动 （略） §10－10 滚动螺旋简介（略） §10－11 键连接和花键连接
在重型机械中常采用切向键 ——一对楔键组成。
窄面 工作面
d 潘存云教授研制
斜度1：100
装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生 的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要 两对切向键分布成120~130 ˚ 。
二、平键联接的强度校核 1. 类型的选择 应根据各种平键的特点及具体应用情况来选择。 考虑：扭矩大小、对中性要求、轴上位置等情况。 2 . 尺寸的选择 键是一种标准件，主要尺寸：长L、宽b、高h b×h____按轴的直径由标准选取。表10－9 P156 L_____参照轮毂宽度B从标准中选取 一般： L=B－(5～10) mm 3. 材料的选择 键的材料常用45钢：σB≥ 600 MPa的碳素钢
MPa
表10-11 花键连接的许用挤压应力[σp ]和许用压强[p ]
连接工作方式
工作条件
[σp ] 或[p ] 齿面未经热处理 齿面经热处理
不良
35~50
40~70
静连接[σp ]
中等 良好
潘6存0云~教1授0研0制 80~120
100~140 120~200
动连接[p ] (空载下移动)
动连接[p ] (在载荷下移动)
二、平键联接的强度校核
1. 类型的选择 2 . 尺寸的选择 3. 材料的选择

机械设计基础(第六版)第10章 连接

机械设计基础(第六版)第10章 连接

按螺旋的作用分
按母体形状分
螺旋线旋向：
V母 ω母
左旋（特殊时用）
右旋（常用） 左右手法则：
V母 ω母
右旋
V母
V母
ω母
左旋
ω母
螺母旋入
矩形螺纹
按螺纹的牙型分
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 n线螺纹: S = n P 多线螺纹 一般: n ≤ 4
联接的基本物理原理：
1、形锁合（如：普通平键、销等） 2、摩擦锁合（如过盈配合、楔键等） 3、材料锁合（如：焊接）
联接的分类：
静联接（被联接件间相对固定）
动联接（被联接间能按一定运动形式作相对运动）
可拆联接：指联接拆开时，不破坏联接中的零件，重新安装， 可继续使用的联接（键联接、销联接、螺栓联接）。
Fa 螺母
Fn=Fa 当β≠ 0º时，摩擦力为：
F'
f
Fn
f
cos
Fa
螺杆 Fn
f 'Fa
轴
摩擦系数为 f 的非矩形螺纹所产 线
生的摩擦力与摩擦系数为 f ’ ，的
β
螺母 Fa
α
矩形螺纹所产生的摩擦力相当。 故称 f ’ 为当量摩擦系数。
β 螺杆 Fn Fa
f ' f tg' cos
(于(67螺))纹牙螺轴型线纹的角平升面角α的夹ψ轴角向中截径面d内2t圆g螺ψ柱纹上=牙，型πn螺相dP旋邻2 线两的侧切边线的与夹垂角直。牙
型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。
牙侧角 β
S
ψ

机械基础 第九章 连接零件

机械基础 第九章 连接零件
齿顶做成球面； 齿侧做成鼓形。
2.挠性联轴器
（2）有弹性元件
①弹性套柱销联轴器
靠弹性补偿径向位移、 角位移，预留C补偿轴 向位移
左 旋
右 旋
第二节 联轴器和离合器
一、联轴器 两轴轴线的相对位移
轴向位移
径向位移
角向位移
综合位移
一、联轴器
联轴器按照有无补偿两轴相对位移的能力，分为刚性 联轴器和挠性联轴器两种。
1.刚性联轴器
要求被联接两轴轴线对中性好，对机器安装精度要求高。
（1）套筒联轴器
特点：结构简单,径向尺寸小。 缺点：装拆时需轴向移动。 应用：用于载荷不大、转速不高、工作平稳、要求径向尺寸
（1）粗牙螺纹：粗牙螺纹应用最广。
（2）细牙螺纹
优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高，
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。
P
P
P
粗牙
d
细牙 d
细牙 d
一、连接用螺纹
2.管螺纹 （牙型角α = 55˚）
（1）圆柱管螺纹：内外螺纹间无径向间隙，连接密封性较好，
常用于水、煤气和润滑油管道。
5.地脚螺栓连接
用于水泥基础中固 定各种机架。
6.吊环螺钉连接
一般装在机器外壳 上，以便于安装、拆卸 和运输时起吊。
紧定螺钉连接 地脚螺栓连接 吊环螺钉连接
三、螺纹连接件 1.螺栓 普通螺栓分小六角头和标准六角头。
普通螺栓
铰制孔螺栓
三、螺纹连接件 2.双头螺柱
A型（有退刀槽）
B型（无退刀槽）
三、螺纹连接件 3.螺钉
（2）铰制孔螺栓连接
一般用于承受横 向载荷、要求定位精 度高的场合。

机械基础_第五章

机械基础_第五章

（a）弹簧垫圈 （b）尼龙垫圈紧锁螺 （c）对顶螺母
5.1.3 螺纹连接的预紧与防松
2. 螺纹连接的防松 （2）机械防松
常用的机械防松零件包括开槽螺母与开口销、止动垫片、串联钢丝。
（a）开槽螺母与开口销
（b）止动垫片
机械防松方式
（c）串联钢丝
➢ 开槽螺母与开口销：开槽螺母拧紧后，开口销从螺母的槽口与螺栓尾部的孔 中穿过，具有很好的防松效果。 ➢ 止动垫片：先将垫片内翅嵌入螺栓的槽内，待螺母拧紧后，再将垫片的外翅 翻入螺母的一个槽内，使螺母和螺栓无法相对转动。 ➢ 串联钢丝：螺钉紧固后，在螺钉头部小孔中串入金属丝，注意串孔方向为旋 紧方向，多用于没有螺母的螺钉连接。
（a）普通楔键连接
（b）钩头楔键连接
楔键连接
5.2.1 键连接的类型
2. 紧键连接 （2）切向键连接
如图（a）所示，切向键由一对斜度为1∶100的楔键沿斜面拼合而成，其 工作面为拼合后相互平行的两个窄面，单个切向键只能传递单向扭矩，如图 （b）所示。传递双向扭矩时，必须使用一对方向相反、在周向呈120°布置的 切向键，如图（c）所示。由于切向键连接对轴强度的削弱较大，故多用于直 径大于100 cm的轴，如飞轮、皮带轮轴等。
螺钉 连接
双头 螺柱 连接
螺柱一端旋入被连接件中，不 再拆下，适用于被连接件之一较 紧定
螺钉 厚、难以穿孔并经常拆装的场合， 连接 拆卸时只需拧下螺母
结构
特点及应用
不需要螺母，直接将螺 钉拧入被连接件体内的螺纹 孔中，结构简单，但不宜经 常装拆，适用于受力不大或 不经常拆卸的场合
利用螺钉末端顶住零件 表面或顶入对应的凹坑中以 固定两个零件的相对位置， 并传递一定大小的力和扭矩， 常用于固定、调节零件位置

汽车机械基础7.连接

汽车机械基础7.连接
一、键联接的分类及结构
目的： 键是用来实现轴与轴上零件的周向固定以传递转矩（静联接）， 或实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动联接 ） 它是标准件 分类： 普通平键 —（静联接） 平键 导向平键 —（动联接） 松联接 键 半圆键 —（静联接） 联 接 紧联接—楔键—（静联接，单向轴向固定）
花键
7.1 键连接
其值可查阅有关资料
7.1 键连接
五、键的选择
键是标准零件 材料多采用碳素钢 键的类型选择—根据使用要求和工作条件: 转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中性 键的尺寸选择（同时确定配合类型）: 工作要求→ 键的种类→按轴径d选键的b 、 h→选键长L(标 准; 短于轮毂宽度)
7.2 销连接
一、销连接概述 1.销连接 除键连接以外，销连接也能实现轴与轴上零件的连接。 销连接还可用来固定零件之间的相 对位置，起定位作用。 可作为安全装置中的过载剪断元件， 起过载保护作用 可以用来传递横向力和扭矩
二、键联接的主要类型
1.松键连接 分为平键连接和半圆键连接两类 （1）平键连接 普通平键、导向平键和滑键连接3种
靠两侧面传递转矩，对中性良好，结构简单，拆卸方便
不能轴向固定轴上的零件
①普通平键的类型、特点和应用 上、下两面互相平行，两个侧面也相互平行 端部有圆头（A型）、方头（B型）和半圆头（C型）3种类型
模块七 连接
7.1
轴
7.2
滑动轴承
7.3
滚动轴承
总 论
零件
静联接
构件
动联接
(运动副)
机构
与动力 源组合
机器
可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等 静联接 连 接 不可拆联接：铆接、焊接、胶接等
动联接——运动副

《机械基础》课程复习试题项目三：机械链接

《机械基础》课程复习试题项目三：机械链接

2016 年江苏省中等职业学校学业水平考试《机械基础》课程复习试题项目三机械链接知识点：键连接判断题（本大题共16 小题，总计16 分）1. 圆柱销和圆锥销都是靠过盈配合固定在销孔中的。

（）2. 由于楔键在装配时被打如轴与轮毂之间的键槽内，所以造成轮殻与轴的偏心与偏斜。

（）3. 平键、半圆键均以键的两侧面实现周向固定和传递转矩。

（）4. 普通平键连接工作时，键的主要失效形式为键的剪切破坏。

（）5. 键是标准零件。

（）6. 花键主要用于定心精度要求高，载荷大或有经常滑移的连接。

（）7. 花键连接通常用于要求轴与轮毂严格对中的场合。

（）8. 圆锥销有１：５０的锥度，所以易于安装，有可靠的自锁性能，且定位精度高。

（）9. 半圆键对轴强度的削弱大于平键对轴强度的削弱。

（）10. 楔键连接不可用于高速转动零件的连接。

（）11. 花键连接是由带多个纵向凸齿的轴和带有相应齿槽的轮殻孔组成的。

（）12. 楔键连接能使轴上零件轴向固定，且能使零件承受双向的轴向力，但定心精度不高。

（）13. 半圆键可在键槽内摆动，以适应轮毂和轴之间的变化，故一般情况下应优先选用半圆键。

14. 当采用平头普通平键时，轴上的键槽是用端铣刀加工出来的。

（）15. 平键连接结构简单、装拆方便、对中性好，但不能承受轴向力。

（）16. 销连接用来固定零件之间的相对位置，由于销的尺寸较小，不可以用来传递载荷。

（）单选题（本大题共46 小题，总计46 分）1. 常用材料制造键。

A 、Q235 B、45 钢C、T8A D、HT200 2. 下列属于松键联接。

A 、楔键联接和半圆键联接B、平键联接和半圆键联接C、半圆键联接和切向键联接D、楔键联接和切向键联接3. 在联接长度相等的条件下，下列键连接中的承载能力最低。

A 、平键联接B、切向键联接C、半圆键联接D、楔键联接4. 轴与盘状零件（如齿轮、带轮等）的轮毂之间用键连接，其主要用途是。

A 、实现轴向固定并传递轴向力B、具有确定的相对运动C 、实现周向固定并传递转矩D 、实现轴向的相对滑动5. 能够构成紧键连接的两种键是。

机械基础连接

机械基础连接

上螺旋线形成的螺纹，叫多线螺纹。
2．选择键的主要尺寸 根据键所在的轴径选择键的截面尺寸。轴径d=65mm，从
表5-1查得键宽b=18mm,键高h=11mm，键长L=〔110-(5～10)〕mm=(105～100)mm。
取L=100mm。
标记为键18×100GB1096—2003
3.标注键连接公差如图5-7
第五章：连 接
5.1.2销连接 销连接一般有两种类型，用于确定零件之间的相
4abc。其中A型平键应用最为广泛，C型平键常用于轴端与毂类 零件的连接。
a）圆头
b）方头
c）半圆头
第五章：连 接
导向平键如图５-５和滑键如图５-６，它们能够满足轮毂与轴间需要有相对 滑动的动连接。
图５-５导向平键
图５-６滑键
第五章：连 接
2．平键的选择
（1）类型选择，一般应考虑传递转矩大小，轴上零件沿轴向是否有合各种键的特点加以分析选择。
螺纹，小写字母表示外螺纹。）
( 2 )小径d1（D1）：螺纹的最小直径，强度计算中常作为螺杆危险剖面的计算直径；
( 3 )中径d2（D2）：过螺纹轴的剖面内牙型上牙间距等于螺纹牙厚处的假想圆柱面直径。
是确定螺纹几何参数，配合性质的直径。
( 4 )线数n：螺纹的螺旋线数目，沿一根螺旋线形成的螺纹叫单线螺纹，沿二条或两条以
第5章 连接
电子工业出版社
第五章 连 接
P
D
p
'
'
图5-1 压力容器
1．在如图5-1所示的压力容器使用了何种连接？该连接起 什么作用？
2．除以上连接，在工程中还有哪些机械连接？
第五章：连 接
学习目标：
1.了解连接的类型与应用； 2.理解平键及花键连接的类型、结构与标准； 3.了解销连接的类型、特点和应用 4.了解常用螺纹的类型、特点和应用； 5.熟悉螺纹连接的主要类型、应用、结构和防松方

机械基础 连接、常见机构

机械基础 连接、常见机构

五、连接。

连接的类型:轴毂连接(键连接、花键连接、销连接）、紧固连接(螺纹连接）、轴间连接(联轴器和离合器）.平键连接的类型：普通平键连接、薄型平键连接、导向平键连接.平键连接的特点和应用场合：加工容易,装拆方便，对中性良好，用于传动精度要求较高的场合。

花键连接的类型：矩形花键、渐开线花键.花键连接的特点和应用场合：键齿数多，承载能力强，应力集中小，对轴和毂的强度削弱也小，轴上零件与轴的对中性好，导向性好，但成本较高；用于连接定心精度要求较高和载荷较大的场合。

销联接的类型：（1）按作用分:定位销（用于固定零件之间的相对位置）、连接销（用于轴毂间或其他零件间的连接）、安全销（过载剪断元件).(2）按外形分：圆柱销、圆锥销(锥度1:50，主要用于定位，也可用于连接）、异形销（常与槽型螺母）。

螺纹的类型和应用场合：普通螺纹（又称三角形螺纹，按螺距大小分为粗牙细牙两种，粗牙用于一般连接，细牙用于受冲击、振动、变载荷的连接）、管螺纹(用于管子、管接头、旋塞、阀门等螺纹连接件）、米制螺纹（用于气体或液体管路系统依靠螺纹密封的连接螺纹)、矩形螺纹（用于传动,传动效率高,但被梯形螺纹代替)、梯形螺纹(牙根强度高，工艺性对中性好，是最常用的传动螺纹）、锯齿螺纹（兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，用于单向受力的传动中）。

螺纹连接的类型及应用场合:螺栓连接（普通螺栓连接：孔与螺栓有间隙,广泛用于传递轴向载荷且被连接件厚度不大，能从两边进行安装的场合；铰制孔用螺栓连接：孔与螺栓无间隙，与螺母组合使用,用于传递横向载荷或精确固定被连接件的相互位置的场合）、双头螺栓连接(用于被连接件之一较厚的场合)、螺钉连接（用于被连接件之一较厚但不经常拆装的场合）、紧定螺钉连接（多用于轴上零件的固定，传递较小的力）。

螺纹连接预紧的目的：提高连接的可靠性、紧密性、防松能力。

螺纹连接防松的目的：防止螺纹连接在冲击、振动、变载荷或温升的作用下，自动松脱。

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拧紧力矩
M

F

d2 2

d2 2
Q tan(

rv )

防松力矩
M'
F '
d 2

d 2
Q tan(

rv
)
机械设计基础——联接
三角形螺纹（续）
Q
900-
900-
Q

N/2
N/2 N’
N’
效 率 Wr / Wd tan / tan( rv )
自锁条件 F ' Q tan( rv ) 0
机械设计基础——联接
控制拧紧力臂
选择扳手长度
机械设计基础——联接
三、螺纹常用类型
1. 三角形螺纹 (M) 普通螺纹:α＝60°，f ’大，易自锁
粗牙:牙高, d1小, ψ大 细牙:牙浅, d1大, ψ小, 更易自锁
管螺纹:α＝55°，紧密 , 无径向间隙 2. 梯形螺纹 (Tr)：α＝30°、β＝15° 3. 锯齿形螺纹(S)：α＝33、β工＝3° 4. 矩形螺纹 ：α＝０°
22
n
Q
d2
防松力 F' Q tan( r) 防松力矩 M' F' d2 d2 Q tan( r )
22
效率 Wr /Wd tan / tan( r )
自锁条件 F' Q tan( r) 0
r
机械设计基础——联接
4 三角形螺纹
机械设计基础——联接
1 斜面摩擦
N21
R21
分析使滑块等速运动所需要的水平力
r
v12
F
等速上升：

平衡条件： F Q R21 0 驱动力： F Q tan( r )
等速下滑：
平衡条件： F 'Q R'21 0 维持力： F' Q tan( r)
自锁条件：
F21
F
R21 +r Q
Q
N21’
R21’ r
v12
F21’ F’
Q
F’
–r
R21’
Q
当 r时，F’ 0，原工作阻力F’反向作用，作为驱动力 时，滑块才能移动
结论：当 r 时，滑块自锁
机械设计基础——联接
2 槽面摩擦
力分析：


摩擦力：F21 fN 21
粗牙螺纹—— 一般联接
细牙螺纹—— d1大、强度大、自锁性好，常用于变载
机械设计基础——联接
螺纹旋向判断
旋向(螺旋线方向)：常用右旋，特殊 要求时用左旋
旋向判断: (1)轴线垂直放，右边高—右旋
左边高—左旋
(2)右手旋，前进—右旋 左手旋，前进—左旋
机械设计基础——联接
2 主要参数
d1
大径d、D：最大直径—公称直径
α
小径d1：外螺纹的危险剖面直径

——强度直径
D, d
中径d2、D2：假想直径，牙型沟槽 宽与牙的宽度相等 ——计算直径
螺距P：相邻两牙轴向距离
导程S：同一条螺纹线的相邻两牙间 S P 的轴向距离，S = nP

d2
升角 ：螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角
机械设计基础——联接
一、螺纹的主要参数
1 螺纹形成
螺旋线形成：倾斜线绕在圆柱体上 形成的曲线
螺纹形成：平面图形沿螺旋线形成
三角形、矩形、梯形、锯齿形、半圆形螺纹
螺旋线的数目(线数):单线、多线 S P
联接 传动
d2
旋向(螺旋线方向)：常用右旋，特殊要求时用左旋
问题：旋向判断 ？
螺旋副（螺母与螺杆）的相对运动 滑块沿斜面运动
假设：1)载荷分布在中线上; 2)单面产生摩擦力
n
R21 r
v12
F
s =z p
Q

d1 d2
d

螺旋升角
tan
s zp d2 d2
拧紧力 F Q tan( r)
拧紧力矩 M F d2 d2 Q tan( r )
1
F21

f
Q
sin
F21 fvQ
当量摩擦角：
N 21
2
N 21
2
2
Q
fv

f
sin
tan rv
rv arctan fv
思考: 与平面摩擦比较？ 结论：槽面的摩擦力大于平面的摩擦力
R21
N’21
rv
v12
11111 P
F21
2 Q
N 21 2

N 21
Q
2
机械设计基础——联接
3 矩形螺纹
牙型角a ：螺纹两侧边的夹角
机械设计基础——联接
二、螺旋副力学特性
螺旋副作为一种空间运动副，其接触面为螺旋面 螺纹在旋紧或松开过程中，螺纹之间相对移动 当螺杆和螺母之间受到轴向力Q时，拧动螺杆或螺母，
螺旋面间将产生摩擦力 1 斜面摩擦 2 槽面摩擦 3 矩形螺纹 4 三角形螺纹 5 螺纹联接的拧紧力矩
Q
900-
900-
Q

N/2
N/2 N’
N’
反力 2N'cos Q
摩擦力
Q
Ff
2N' f
cos
f

fvQ
当量摩擦角rv源自 arctanfv
arctan
f
cos
拧紧力 F Q tan( rv )
防松力 F ' Q tan( rv )
rv
思考： 1. 矩形螺纹和三角螺纹哪一种效率高，宜用于传动？ 2. 矩形螺纹和三角螺纹哪一种易自锁，宜用于联接？
机械设计基础——联接
5 螺纹联接的拧紧力矩
目的：防止松动→提高可靠性、强
Fs
度、紧密性
螺母拧紧时→预紧力Fs
预紧拉力F0 螺栓 被联接件
预紧压力F0 T2
T
Fs T1
机械设计基础——联接
第7章 联 接
7-1 总 论
7-2 螺纹联接
7-3 键 联 接
基本要求: 了解螺纹联接的基本知识：类型、特性、标准、结构、
应用场合及防松方法等 掌握螺栓联接强度计算方法 了解键联接的主要类型及应用特点 掌握平键联接强度校核计算方法
机械设计基础——联接
7-1 总 论
零件 静联接 构件 动联接 机构 与动力
(运动副)
源组合
机器
可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等
静联接
联
不可拆联接：铆接、焊接、胶接等
接
动联接——运动副
机械设计基础——联接
7-2 螺纹联接
一、螺纹的主要参数 二、螺旋副力学特性 三、螺纹常用类型 四、螺纹联接件主要类型 五、螺纹联接防松装置 六、螺栓联接的计算 七、螺栓材料和许用应力
拧紧阻力矩 T 的大小： ？

螺旋副间的摩擦力矩 T1 ：
T1

Fs
d2 2
tan(
v
)
螺母与支承面间摩擦力矩 T2 ：T2 fz Fsrm
T T1 T2
施加在扳手上的力FT T T1 T2 FT L
机械设计基础——联接
控制拧紧力矩的扳手
定力矩扳手
测力矩扳手