第十章 联接.

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1、第十章第十章 螺纹连接与螺旋传动螺纹连接与螺旋传动引言 由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：机械零件之间的联接分为：被联接件之间相互完全固定。被联接件之间相互完全固定。被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。静联接：静联接：动联接：动联接：本课程介绍的联接主要是静联接。本课程介绍的联接主要是静联接。联接的类型：联接的类型：螺纹联接螺纹联接键联接、花键联接、销联接键联接、花键联接、销联接弹性环联接等弹性环联

2、接等铆接铆接焊接焊接粘接粘接联接联接可拆联接可拆联接不可拆联接不可拆联接过盈联接过盈联接（介于两者之间）10.1 10.1 螺螺 纹纹 10.1.1 10.1.1 螺纹的分类螺纹的分类一、螺纹的形成、旋向及线数螺纹形成螺纹形成加工方法：车制内外螺纹；加工方法：车制内外螺纹；直径小用碾压法；内螺纹先用钻头钻出光孔，然后丝锥攻螺纹直径小用碾压法；内螺纹先用钻头钻出光孔，然后丝锥攻螺纹螺旋线螺旋线一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺纹螺纹一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通一平面图

3、形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹螺纹d2螺纹有外螺纹与内螺纹之分，它们共同组成螺旋副。螺纹有外螺纹与内螺纹之分，它们共同组成螺旋副。 按螺旋线的旋向按螺旋线的旋向：左旋螺纹, 右旋螺纹； 按螺旋线的数目按螺旋线的数目：单线螺纹、多线螺纹。 螺纹的旋向与线数螺纹的旋向与线数 二、二、 螺纹的分类螺纹的分类1 1、按螺纹的牙齿形状：、按螺纹的牙齿形状：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、 锯齿形螺纹和管螺纹。2 2、按用途分、按用途分连接螺纹 传动螺纹3 3、按母体形状分、按母体形状分圆柱螺纹 圆锥螺纹10.1.2螺纹的主要几何参数10.1

4、.2 螺纹的主要几何参数螺纹的主要几何参数一、螺纹的主要参数一、螺纹的主要参数大径大径d d 是螺纹的公称直径。是螺纹的公称直径。小径小径d d1 1常用于强度计算。常用于强度计算。中径中径d d2 2常用于几何计算。常用于几何计算。螺距螺距P P 相邻两螺纹牙上对应点相邻两螺纹牙上对应点 间的轴向距离。间的轴向距离。导程导程 S 沿螺纹上同一条螺旋线沿螺纹上同一条螺旋线 转一周所移动的轴向距离，转一周所移动的轴向距离，S = nP。线数线数 n 螺纹的螺旋线数目。螺纹的螺旋线数目。牙型角牙型角a a在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。牙型斜角牙型斜角在轴向

5、截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂 线之间的夹角。线之间的夹角。22tanSnpdd螺纹升角螺纹升角 螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。22tandnPdS22tanSnpdd10.1.3 螺纹副的受力分析、效率和自锁螺纹副的受力分析、效率和自锁拧紧螺母受力图拧紧螺母受力图松退螺母受力图松退螺母受力图10.1.3 10.1.3 螺纹副的受力分析、效率和自锁螺纹副的受力分析、效率和自锁 螺纹副的受力螺纹副的受力 拧紧时：tantvFF21tan2vdTF松脱时：tantvFF21tan2vdTFta

6、ntanv 螺纹副的效率螺纹副的效率 拧紧时：松脱时：tan()tanv自锁条件自锁条件：varctan(/cos)vf其中：其中：螺纹副效率与升角的关系螺纹副效率与升角的关系10.1.4 10.1.4 常用螺纹的特点和应用常用螺纹的特点和应用特点特点：螺纹的牙型角 a a=2=2 =60=60 , ,螺纹牙根部的强度较高，当量摩擦角 大，自锁性能好，用于联接用于联接。按螺距的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹。1 1、三角形螺纹、三角形螺纹( (代号：代号：M GB192-81)M GB192-81) 细牙螺纹与粗牙螺纹的比较细牙螺纹与粗牙螺纹的比较粗牙：粗牙：常用连接牙形。细牙细牙：用于薄壁零件的

7、连接、受动载荷零件的连接及微调装置的调节螺纹。优点：升角小，小径大，自锁性能更好，强度高。缺点：牙小，相同载荷下磨损快，易脱扣。细牙细牙细牙细牙粗牙粗牙 特点：特点： 牙形角=0，其传动效率高，多用于传动。但对中性差，牙根强度低，螺纹牙磨损后间隙难以补偿。使传动精度降低，故已被梯形螺纹所代替。 2 2、矩形螺纹、矩形螺纹3 3、 梯形螺纹梯形螺纹 (代号：代号：Tr GB192-81)特点： a=2=30。比矩形螺纹效率略低，但工艺性好牙根强度高、对中性好。在螺旋传动中有广泛应用。4 4 、锯齿形螺纹、锯齿形螺纹 (代号：代号：S JB 923-66)特点：特点：工作边牙侧角 = 3，非工作边

8、牙侧角 = 30它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点,能承受较大的载荷,但只能用于单向传动。(5) 圆柱管螺纹 特点：用于管件连接的，三角螺纹,a=55，拧紧后 无径向间隙，密封好（6）圆锥螺纹特点：三角螺纹,密封好，拧紧后无间隙，用于高温高压密封管路连接。 a=55，1：16锥管 普通螺栓连接普通螺栓连接 铰制孔螺栓连接铰制孔螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接 螺栓和孔壁有间隙孔螺栓和孔壁有间隙孔的加工精度低。的加工精度低。铰制孔螺栓连接铰制孔螺栓连接螺杆与孔用过渡配合，螺杆与孔用过渡配合，承受轴向载荷孔需精承受轴向载荷孔需精制。制。可起定位作用。可起定位作用。1、 螺栓连接螺栓连

9、接 10.2 10.2 螺纹联接的基本类型和标准螺纹联接件螺纹联接的基本类型和标准螺纹联接件特点特点：被连接件不宜做被连接件不宜做成通孔。成通孔。不宜经常拆卸。不宜经常拆卸。拧入深度拧入深度：铜或青铜：铜或青铜：H=d铸铸 铁：铁：H=1.251.5d铝铝 合合 金：金： H=1. 52.5d2、 螺钉连接螺钉连接拧入深度拧入深度钻孔深度特点：特点：被连接件不宜被连接件不宜做成通孔又需要经常做成通孔又需要经常拆卸或用螺钉无法安拆卸或用螺钉无法安装。装。拧入深度：拧入深度：铜或青铜：铜或青铜：H=d铸铸 铁：铁：H=1.251.5d铝铝 合合 金：金： H=1. 52.5d3、双头螺柱连接、双头

10、螺柱连接 4 、紧定螺钉连接、紧定螺钉连接旋入被连接件的螺旋入被连接件的螺纹孔中，顶住另一纹孔中，顶住另一被连接件的表面或被连接件的表面或凹坑。凹坑。固定两个零件或传固定两个零件或传递不大的力矩。递不大的力矩。5 5、其它特殊结构的螺纹连接、其它特殊结构的螺纹连接地脚螺栓地脚螺栓吊环螺钉吊环螺钉T T型槽螺栓型槽螺栓二二 、标准螺纹连接件、标准螺纹连接件各种螺栓各种螺栓双头螺柱双头螺柱各种螺钉各种螺钉各种螺钉各种螺钉紧定螺钉的紧定螺钉的头部和末端头部和末端各种螺母各种螺母与垫片与垫片10.3 10.3 螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松10.3.1 10.3.1 螺纹连接的预紧螺纹连接的

11、预紧 预紧可使联接在承受工作载荷之前就受到预紧可使联接在承受工作载荷之前就受到预紧力预紧力FF的作用，以防止联接受载后被联接的作用，以防止联接受载后被联接件之间出现间隙或横向滑移。预紧也可以防松。件之间出现间隙或横向滑移。预紧也可以防松。预紧力过大预紧力过大会使整个联接的结构尺寸增会使整个联接的结构尺寸增 大；也会使联接螺栓在装配时因过载而断裂。大；也会使联接螺栓在装配时因过载而断裂。预紧力不足预紧力不足则又可能导致联接失效。则又可能导致联接失效。 重要的螺栓联接应控制预紧力重要的螺栓联接应控制预紧力 预紧的目的预紧的目的装配时控制预紧力的方法装配时控制预紧力的方法测力矩扳手测力矩扳手定力矩扳