螺纹连接与螺栓传动

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。

05机械设计作业_螺纹连接和螺旋传动一、螺纹连接1.螺纹连接的概念螺纹连接是一种常用的机械连接方式，通过螺纹的相互螺合实现零件的固定和连接。

螺纹连接的主要特点是具有较强的可拆卸性，方便零件的拆卸和装配。

同时，螺纹连接还具有较高的连接强度和刚度，使得连接的零件能够承受一定的拉力和扭矩。

2.螺纹连接的类型螺纹连接主要分为内螺纹和外螺纹两种类型。

内螺纹一般为鞘形结构，用于接收外螺纹的螺纹连接。

外螺纹一般为柱形结构，用于与内螺纹相互螺合，实现连接和固定。

3.螺纹连接的应用螺纹连接广泛应用于机械设计中，特别是需要拆卸和装配的部件。

常见的应用包括螺纹连接螺杆和螺母、螺纹连接法兰和轴等。

4.螺纹连接的设计考虑因素螺纹连接的设计需要考虑以下因素：•强度和刚度：螺纹连接需要能够承受一定的拉力和扭矩，因此需要根据实际应用情况选择适当的螺纹尺寸和材料。

•可靠性：螺纹连接应设计为可靠的连接方式，即使在受到外部力的作用下也不易松动或脱落。

•拆卸性：螺纹连接需要方便零件的拆卸和装配，因此需要选择适当的螺纹类型和松紧方式。

•密封性：螺纹连接需要具有一定的密封性能，特别是在液压和气动系统中应用时，需要防止泄漏。

•耐磨性：螺纹连接需要具有一定的耐磨性能，特别是在高频率的拧紧和松开过程中。

二.螺旋传动1螺旋传动的概念螺旋传动是一种常用的动力传递方式，通过螺旋副的互相啮合传递动力。

螺旋传动的主要特点是具有较高的传递效率和承载能力，适用于大功率传动和重载工作。

2.螺旋传动的类型螺旋传动主要分为螺旋圆柱齿轮传动和螺旋锥齿轮传动两种类型。

螺旋圆柱齿轮传动适用于轴平行的传动，螺旋锥齿轮传动适用于轴倾斜或交叉的传动。

3.螺旋传动的优点螺旋传动相比其他传动方式具有以下优点：•传递效率高：螺旋传动具有较高的传递效率，一般可达到90%以上,适用于大功率传动。

•承载能力大：螺旋传动的螺旋副结构紧凑，齿轮之间的啮合面积大，能够承受较大的载荷。

•平稳运行：螺旋传动的齿轮啮合面积大，传动过程中啮合点多，运转平稳，减少振动和噪声。

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。

机械设计螺纹连接和螺旋传动机械设计中，螺纹连接和螺旋传动是两个重要的概念。

螺纹连接是一种常用的连接方式，它通过两个具有相应形状的螺纹部件之间的干涉来实现连接。

而螺旋传动是一种通过螺旋线的运动将动力传递给被传动部件的传动方式。

本文将详细介绍螺纹连接和螺旋传动的相关原理和应用。

首先，我们来介绍螺纹连接。

螺纹连接是一种通过螺纹配合进行部件连接的方式，它通常应用于需要拆卸和装配的场合。

螺纹连接具有牢固、可靠的特点，适用于承受较大的静载和动载。

螺纹连接的形状常见的有三种，分别是内螺纹、外螺纹和端面螺纹。

内螺纹通常用来连接具有外螺纹的部件，而外螺纹则用来连接具有内螺纹的部件。

而端面螺纹则是通过两个相互搭配的端面螺纹实现连接。

螺纹连接的设计需要考虑螺纹的参数，例如螺距、螺纹角等。

螺距是螺纹螺旋线上两个螺纹间的距离，它决定了螺纹连接的牢固性。

螺纹角则是螺纹线与轴线之间的夹角，它决定了螺纹连接的强度。

在进行螺纹连接设计时，还需要考虑螺纹的型号、螺纹材料、螺纹的承载能力等因素。

螺纹连接的应用非常广泛，例如机械设备、汽车、航空航天等领域。

在机械设备中，螺纹连接常见的应用有螺纹紧固螺钉、螺母、螺栓等。

它们通过与螺纹孔进行配合，实现部件的连接和固定。

而在汽车领域，螺纹连接常见的应用有汽车发动机的缸盖螺栓、曲轴螺栓等。

这些螺栓通过与其他部件的螺纹孔进行配合，实现汽车发动机的固定和传动。

在航空领域，螺纹连接也广泛应用于航空发动机、飞机机身等部位，用来连接和固定各种部件。

接下来，我们来介绍螺旋传动。

螺旋传动是一种通过螺旋线的运动将动力传递给被传动部件的传动方式。

它通过螺旋线的齿轮螺纹间的啮合来实现动力传递。

螺旋传动具有传递力矩大、传动平稳等特点，适用于承受大传动功率和转矩的场合。

螺旋传动有两种常见类型，分别是螺旋锥齿轮传动和螺旋直齿轮传动。

螺旋锥齿轮传动通过螺旋线的圆锥面齿轮间的啮合来实现动力传递。

它具有传递力矩大、传动平稳等特点，常用于剪切力较大的机械设备中，例如磨床、车床等。