螺纹连接与螺旋传动教案DOC

第7章螺纹联接与螺旋传动【教学要求】掌握螺纹联接的类型、预紧和防松、螺栓组联接的设计计算，并能根据已知条件合理地选用螺栓联接。

【教学的重点与难点】重点：单个螺栓联接的设计计算难点：螺栓组联接的设计计算【教学内容】7.1螺纹联接的基本知识7.2螺纹联接的预紧与防松7.3单个螺栓联接的强度计算7.4螺栓组联接的结构设计7.5滑动螺旋传动简介7.6滚动螺旋传动简介【学习内容】为了便于机器的制造、安装、维护和运输，在机器和设备的各零、部件间广泛采用各种联接。

联接分为可拆联接和不可拆联接两类。

不损坏联接中的任一零件就可将被联接件拆开的联接称为可拆联接，这类联接经多次装拆无损于使用性能，如螺纹联接、键联接和销联接等。

不可拆联接是指至少必须毁坏联接中的某一部分才能拆开的联接，如焊接、铆接和粘接等。

螺纹联接和螺旋传动都是利用具有螺纹的零件进行工作的，前者把需要相对固定在一起的零件用螺纹零件联接起来，作为紧固联接件用，这种联接称为螺纹联接；后者利用螺纹零件实现把回转运动变为直线运动的传动，称为螺旋传动，则作为传动件用。

本章主要讨论螺纹联接的结构、计算和设计，重点介绍单个螺栓联接的强度计算。

螺纹联接是可拆联接，结构简单、拆卸方便、联接可靠，且多数螺纹联接件已标准化、生产效率高、成本低廉，因而得到广泛采用。

7.1 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、省科、降成、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’s 747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7.1.1 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）多线螺纹（n≥2）—用于传动7.1.2 螺纹的主要参数1）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。

机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）第7章螺纹连接与螺旋传动⼀、教学要求本章内容包括螺纹连接和螺旋传动两个部分，具体教学要求如下：1）了解螺纹的基本知识，了解标准螺纹连接件和螺纹连接的基本类型、特性、标准结构、应⽤场合等。

了解螺纹的预紧和防松。

2）掌握单个螺栓连接的强度计算。

会进⾏螺栓的受⼒分析，正确理解强度计算公式中各参数的含义，合理选择材料和确定许⽤应⼒。

3）掌握螺栓组连接的设计⽅法。

（1）了解螺栓组结构设计的原则。

（2）掌握4种典型螺栓组受⼒分析，学会确定出螺栓组中受⼒最⼤的螺栓受⼒情况。

4）了解提⾼螺栓连接强度的措施。

5）了解螺旋传动的类型、特点及应⽤。

⼆、重点、难点重点：1）单个螺栓连接的强度计算，尤其是承受轴向静载荷的紧螺栓连接的强度计算。

2）螺栓组连接的结构设计，四种典型受⼒情况下螺栓组连接的受⼒分析。

难点：1）承受轴向静载荷的紧螺栓连接中的⼒与变形关系，确定FΣ值。

2）受旋转⼒矩、倾翻⼒矩的底板螺栓组连接的受⼒分析。

三、教学安排四、教学思路设计本章主要内容包括两个部分：第⼀部分为螺栓连接，是本章着重讨论的部分；第⼆部分为螺旋传动，仅作概念性介绍。

从螺纹连接的基本知识（参数、类型、标准代号），开始讨论其连接的预紧与防松。

根据连接的⼯作情况得出松螺栓连接与紧螺栓连接⼆⼤类。

在不同⼯作情况下，可得出不同失效形式和受⼒分析。

⾸先讨论单个螺栓连接的设计计算，然后分析螺栓组连接的设计计算，即求出螺栓组中受⼒最⼤的螺栓及结构设计。

第7章第1讲⼀、讲授时注意⼏点1. 7.1 螺纹连接的基本知识这节内容要注意三点：（1）右、左旋螺纹判别必须绝对正确。

（2）螺距P和导程P h的概念⼀定要搞清，P h=n·P（3）螺栓连接可分为普通螺栓连接和铰制孔⽤螺栓连接两种，需了解这两种连接的特点与应⽤。

2. 7.2 螺纹连接的预紧与防松了解防松装置的防松原理及常⽤类型，重点了解利⽤摩擦防松的⽅法和特点。

1-3《螺纹连接与螺旋传动》潘悦余姚四职校【课题】螺纹连接与螺旋传动（高等教育出版社《机械基础（机械类）》（第二版）第5章第4节第1课时）【课时】1课时（45分钟）【内容简析】机械基础是中等职业学校机械专业的一门综合性基础课，在制造、维修、使用常用的机械设备和工程结构时，必须具备力学、材料、机构与机械零件的相关知识，这正是本课程的主要内容。

而本章介绍的机械零件的类型、结构、材料、标准以及选择方法，是我们了解机器、正确使用机器所必备的知识。

而本节螺纹连接与螺旋传动的相关知识是学习机械设计的基础，只有掌握了螺纹的基本知识，才能进一步学习与螺纹有关的螺纹连接和螺旋传动，才能正确使用、维护各种机器，并为今后的工作打下基础。

【学情简析】针对职高学生的特点，学习基础相对较差，对理论学习普遍缺乏兴趣，但善于观察、喜欢动手操作，尤其是当课本上的知识与实际生活相联系时，他们会产生很浓厚的兴趣。

故本堂课是以学生为本，贯穿启发式教学方法和实例教学法，在生活实例与课本理论知识之间找到契合点，从而激发学生学习的兴趣。

【教学目标】认知目标：1、掌握螺纹的主要参数和类型；2、掌握螺纹的特点和应用场合。

能力目标：1、通过对各种螺纹特点的分析，使学生能了解各种螺纹的使用场合，并能正确选用；2、让学生学会收集资料，学会使用标准、规范手册、图表等有关技术资料的方法。

情感目标：利用实例教学法，让学生学会理论联系实际，学会在日常生活中观察思考问题，运用知识、深化知识的能力，从而为学生进一步学习职业岗位技术、形成职业能力打下基础。

【重点难点】重点：根据各种螺纹的特点，正确选用合适的螺纹难点：理解各种螺纹的特点，并在实践中正确选用【重点、难点剖析】对于培养高级蓝领为目标的中职教育来说，选择与使用螺纹是本节的重点，但是由于学生普遍缺乏实践经验，如何将书本上的理论知识与日常生活知识、实践相结合，让学生在实践中应用理论知识，即根据螺纹的特点来正确选择螺纹，就成为了本节课的难点。

第 7 章螺纹连结与螺旋传动一、教课要求本章内容包含螺纹连结和螺旋传动两个部分，详细教课要求以下：1）认识螺纹的基本知识，认识标准螺纹连结件和螺纹连结的基本种类、特征、标准构造、应用处合等。

认识螺纹的预紧和防松。

2）掌握单个螺栓连结的强度计算。

会进行螺栓的受力剖析，正确理解强度计算公式中各参数的含义，合理选择资料和确立许用应力。

3）掌握螺栓组连结的设计方法。

（1）认识螺栓组构造设计的原则。

（2）掌握 4 种典型螺栓组受力剖析，学会确立出螺栓组中受力最大的螺栓受力状况。

4）认识提升螺栓连结强度的举措。

5）认识螺旋传动的种类、特色及应用。

二、要点、难点要点： 1）单个螺栓连结的强度计算，特别是蒙受轴向静载荷的紧螺栓连结的强度计算。

2）螺栓组连结的构造设计，四种典型受力状况下螺栓组连结的受力剖析。

难点： 1）蒙受轴向静载荷的紧螺栓连结中的力与变形关系，确立FΣ值。

2）受旋转力矩、倾翻力矩的底板螺栓组连结的受力剖析。

三、教课安排教课内容学时数1.螺纹连结的基本知识2. 螺纹连结的预紧与防松 23. 单个螺栓连结的强度计算 24. 螺栓组连结的构造设计和受力剖析 25. 螺纹连结件的资料和许用应力6. 提升螺栓连结强度的举措27.滑动螺旋传动简介8.转动螺旋传动简介9. 讲堂议论——螺栓连结的受力剖析 2四、教课思路设计本章主要内容包含两个部分：第一部分为螺栓连结，是本章侧重议论的部分；第二部分为螺旋传动，仅作观点性介绍。

从螺纹连结的基本知识（参数、种类、标准代号），开始议论其连结的预紧与防松。

依据连接的工作状况得出松螺栓连结与紧螺栓连结二大类。

在不一样工作状况下，可得出不一样无效形式和受力剖析。

第一议论单个螺栓连结的设计计算，而后剖析螺栓组连结的设计计算，即求出螺栓组中受力最大的螺栓及构造设计。

第7章第1讲知识点1.1）螺纹的种类2）主要参数3）应用4）螺纹连结的基本种类2.1）螺纹连结的预紧2）螺纹连结的防松一、解说时注意几点1.7.1 螺纹连结的基本知识这节内容要注意三点：（ 1）右、左旋螺纹鉴别一定绝对正确。

****职业技术学院教课设计第 10 次课教课课型：理论课√实验课□习题课□实践课□技术课□其余□主要教课内容螺纹连结的基本知识螺纹连结的预紧与防松要点、难点1.螺纹及螺纹联接及其部件的构造和种类2.螺纹连结的预紧和防松教课目标要求：1.认识螺纹联接的基本种类以及此间的差异；2.掌握螺纹联接、预紧和防松举措教课方法和教课手段：多媒体解说议论、思虑题、作业：1.常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合？2.螺纹的导程和螺距有何差异？3.螺纹连结的基本形式有哪几种？参照资料：多媒体资料，网络资料备注讲稿内容7.1 螺纹联接1.螺纹的分类螺纹主要尺寸的不一样，其性能、用途也不一样。

常用的螺纹牙型有一般螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和矩形螺纹（此中除矩形螺纹外都已经标准化）。

2.螺纹的主要几何尺寸在机械制图中，我们已经接触过螺纹和螺纹联接件。

此刻我们就以图7-1 来说明螺纹的主要几何参数，该图是GB192-81标准化的螺纹牙型图。

图7-1（1 ）大径 d （ D ）：螺纹的最大直径，在标准中也作公称直径。

（2 ）中径d2（D2）：经过螺纹轴向剖面内牙型上的沟槽和突出宽度相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的均匀直径，是确立螺纹几何参数的直径。

（3）小径d1（D1）：即螺纹的最小直径，在强度计算中常作为危险剖面的计算直径。

（4）螺距p：螺纹相邻两牙在中径上对应两点的轴向距离。

（5）线数 n ：螺纹的螺旋线数目，也称螺纹头数。

（6 ）导程s：同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

关于单线螺纹 s=p ；关于多线螺纹s=np 。

（7 ）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。

（8）牙型角：螺纹牙型双侧边的夹角。

（9）螺纹的工作高度 h ：表示内外螺纹沿径向的接触高度。

关于这些几何参数值的规定，国际上和国内都已经标准化。

规定的值不一样，就会形成不同的螺纹，需要时能够查阅有关的手册和国家标准。

教学过程
一、螺纹的种类和应用
1、按螺纹牙型分类及其应用
三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹
2、按螺旋线方向分类及其应用
右旋螺纹、左旋螺纹
3、按螺纹线的线数分类及其应用
单线螺纹、多线螺纹
4、按螺旋线形成的表面分类的种类和应用
内螺纹、外螺纹
二、普通螺纹的主要参数
螺纹大径（D、d）: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。

一般定为螺纹的公称直径。

螺纹小径（0、Ji）:它是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合
的假想圆柱面的直径。

内螺纹
螺纹中径（D、dz）:它是指一个假想圆柱面的直径, 该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。

内螺纹外螺纹O
螺纹升角（0）:它是在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角。

内螺纹外螺纹 @
牙型角（。

）:在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角，普通螺纹的牙型角a = 60°。

牙型半角是牙型角的一半，用a/2表示。

XXXXXXXX学校
教案
（2022 —2023学年第 2 学期）
专业名称机电
课程名称机械基础
授课教师XXXX
2）内螺纹
3）螺纹连接画法
（3）螺纹的标记和标注1）普通螺纹（连接螺纹）
2）传动螺纹
2．螺纹紧固件及其连接（1）常见连接件
认真听讲，记录重难点。

认真听讲，记录重难点。

1）螺栓
2）螺母
（2）螺栓连接的画法
四、总结评价
本章主要学习了机器与机构、零件、部件及构件；运动副，其中运动副
为本章重难点。

引导学生以小组为单位，归纳讨论本节课所学内容，教师进行点评。

四、作业
作业为本章课后习题。

学生根据所分小组进行讨论，归纳总结阐述本章所学。

备注栏可供中青年教师提升教学能力选用，如设计意图、对应教法
课中教学一、情景引入
1、观察图片：
2、介绍桌虎钳的螺纹连接结构
二、讲授新课
1、螺纹连接件
螺纹连接件大都已经标准化，常用的有
螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈、防松
件等。

下面举几个例子：
（1）六角头螺栓
（2）双头螺栓
（3）六角开槽螺母
学生观看
图片，并且去思
考螺纹连接方
式。

学生根据
书本上的概念
和老师的讲解
进行理解、认识
连接件的型号、
绘制表达方法。

2、螺纹连接的类型和应用
（1）螺栓连接
（2）螺钉连接
（3）紧定螺钉连接
3、螺纹连接的预紧与防松
学生根据书本上的概念和老师的讲解进行理解，对螺纹连接类型和应用进行认识。

学生根据。

主题9 螺纹联接与螺旋传动一、教学目标1、熟悉螺纹的类型、主要参数、特点及应用2、螺纹联接的预紧和防松方法3、掌握螺纹联接的主要类型及应用场合二、课时分配本章绪论共 5 个单元，本章安排 6 个学时。

其中理论学时5个学时，实践学时1个学时。

三、教学重点螺纹联接的主要类型及应用场合四、教学难点各种螺纹连接的画法、螺纹联接的防松五、教学内容单元1 螺纹连接的基本知识联接：在机器中，将两个或两个以上的零件联成一体的结构。

机械动连接：机器工作时，被联接零件间有相对运动的联接。

机械静连接：机器工作时，被联接零件间没有相对运动的联接。

机械静连接又分为可拆联接和不可拆联接。

可拆联接：不须毁坏联接中的任何一个零件就可以拆开的联接。

如键联接、螺栓联接等。

不可拆联接：至少必须毁坏联接中的某一部分才可以拆开的联接。

如铆钉连接、焊接等。

一、螺纹的类型常用螺纹的类型主要有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。

前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。

二、常用螺纹的特点及应用三角螺纹主要用于联接；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。

在各种螺纹中，除矩形螺纹外，均已标准化。

三、螺纹的主要参数d―螺纹大径。

与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相切的圆柱的直径，在标准中规定它为螺纹的公称直径。

d1―螺纹小径。

与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶）相切的圆柱的直径，常用此直径计算螺纹断面强度。

d2―螺纹中径。

通过螺纹轴向剖面内牙型上的沟槽与凸起宽度相等处的假想圆柱的直径，中径近似等于螺纹的平均直径，即d2≈（d1+d）/2。

中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。

P—螺距。

螺纹上相邻两牙对应两点间的轴向距离。

n—线数。

螺纹的螺旋线数。

为便于制造，一般n≤4。

S—导程。

在同一条螺旋线上、相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

对于单线螺纹，S=P；对于螺旋线数为n的多线螺纹，S＝nP。

第五章螺纹连接及螺旋传动基本要求:1) 掌握螺纹的基本知识——螺纹的基本参数、常用螺纹的种类、特性及其应用。

2) 掌握螺纹联接的基本知识——螺纹联接的基本类型、结构特点及其应用，螺纹联接标准件，螺纹联接的预紧与防松。

3) 掌握螺栓组联接设计的基本方法——螺栓组联接的结构设计，受力分析，单个螺栓联接的强度计算理论与方法。

4) 掌握提高螺纹联接强度的各种措施。

5) 掌握滑动螺旋传动的常用设计方法。

重点：1) 螺纹和螺纹联接的基本知识。

2) 螺栓组联接的受力分析，主要是复杂受力状态下的受力分析。

3) 单个螺栓联接的强度计算，主要是承受横向载荷和轴向拉伸载荷的紧螺栓联接的强度计算。

4) 螺栓组联接的综合计算，主要是三种情况：①校核螺栓组联接螺栓的强度；②设计螺栓组联接螺栓的直径尺寸；③确定螺栓组联接所能承受的最大载荷。

难点：1) 螺纹联接的结构设计。

2) 受倾覆力矩作用的螺栓组联接受力分析。

3) 复杂受力状态下的螺栓组联接受力分析。

4) 受预紧力和轴向工作载荷作用时，单个螺栓联接的螺栓总拉力的确定。

§5-1 螺纹螺纹连接是一种可拆连接，它是靠螺纹工作的。

其特点为：构造简单,拆装方便,工作可靠,各种螺纹连接件已标准化。

故应用广泛。

一、螺纹的类型及应用对螺纹的要求：5．按母体形状圆柱螺纹 圆锥螺纹旋向判定：顺着轴线方向看，可见侧左边高则为左旋，右边高则为右旋。

思考：螺纹是螺纹连接和螺旋传动的重要部分，要求有足够的强度(牙根和杆的断面)和良好的工艺性。

此外，连接螺纹必须自锁，管螺纹还要求有紧密性，传动螺纹要求高效率，调整螺纹和传递运动的螺纹则要求有足够的精度，起重螺纹既希望工作行程效率高，又要求自锁性能好。

二、螺纹的主要参数⑦接触高度：内、外螺纹旋合后的接触面的径向高度。

三、常用的螺纹的特点和应用范围1. 普通螺纹(三角形螺纹，代号：GB 192-1981)普通螺纹分粗牙和细牙，一般用粗牙。

牙形角α=2β=60°，因牙侧角β大，所以摩擦大，易自锁，主要用于连接。

课时教案
一、概念引入
利用丝杆和螺母组成螺旋副来实现传动，工作平稳、承载能力强。

二、讲授新课
1、单动螺旋传动
（1）螺母固定不动
（2）螺杆固定不动
2、双动螺旋传动
3、普通螺旋传动的运动方向的判定
（1）左旋螺纹用左手判断，右旋用右手
判断
（2）弯曲四指，其指向与螺杆或螺母回转方向相同。

（3）大拇指与螺杆轴线方向一致（4）单动，大拇指指向即为螺杆或螺母运动方向；双动，与大拇指方向相反。

4、普通螺旋传动直线移动距离计算
L=NPh
L：螺杆移动距离mm
N：回转周数
Ph：螺纹导程mm
5、差动螺旋传动的种类
（1）旋向相同的差动螺旋传动
（2）旋向相反的差动螺旋传动
（3）差动螺旋传动的螺母移动距离计算
6、滚珠螺旋传动
优点：摩擦阻力小、磨损小、传动效率高、传动平稳、运动灵敏
备注栏可供中青年教师提升教学能力选用，如设计意图、对应教法。

螺纹连接与螺旋传动教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解螺纹的种类、特点及应用；（2）掌握螺纹连接的基本原理和方法；（3）掌握螺旋传动的工作原理及特点；（4）学会计算螺纹连接的预紧力。

2. 过程与方法：（1）通过观察实物和图片，认识不同种类的螺纹；（2）通过实验和演示，了解螺纹连接的原理；（3）通过计算和实际操作，掌握螺旋传动的设计方法。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生的观察能力和实践能力；（2）培养学生对机械设计和制造的兴趣；（3）培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。

二、教学内容1. 螺纹的种类及特点（1）公制螺纹、英制螺纹和metric 螺纹（2）三角形螺纹、矩形螺纹和圆弧形螺纹（3）外螺纹和内螺纹2. 螺纹连接的基本原理（1）螺纹的互换性（2）螺纹连接的预紧力（3）螺纹连接的防松措施3. 螺旋传动的工作原理及特点（1）螺旋传动的工作原理（2）螺旋传动的特点（3）螺旋传动的应用范围三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）螺纹的种类及特点；（2）螺纹连接的基本原理和方法；（3）螺旋传动的工作原理及特点。

2. 教学难点：（1）螺纹连接的预紧力计算；（2）螺旋传动的设计方法。

四、教学方法1. 实物观察：让学生通过观察实物和图片，了解不同种类的螺纹；2. 实验演示：通过实验和演示，让学生了解螺纹连接的原理；3. 计算练习：让学生通过计算和实际操作，掌握螺旋传动的设计方法；4. 小组讨论：让学生分组讨论，培养团队协作精神。

五、教学安排1. 课时：45分钟2. 教学准备：实物、图片、实验设备、计算工具（1）导入：介绍螺纹连接与螺旋传动在工程中的应用；（2）新课：讲解螺纹的种类及特点，螺纹连接的基本原理和方法，螺旋传动的工作原理及特点；（3）实践操作：进行螺纹连接实验，观察螺旋传动现象；（4）课堂练习：让学生计算螺纹连接的预紧力，设计螺旋传动；（5）总结：回顾本节课所学内容，强调重点和难点；（6）作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。