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1、6.3螺纹连接 6.3 螺纹连接与螺旋传动螺纹连接与螺旋传动一、螺纹的形成及主要参数一、螺纹的形成及主要参数6.3.1 螺螺 纹纹 概概 述述1 1、螺旋线形成、螺旋线形成dd2 2、螺纹的形成螺纹的形成螺纹牙螺纹牙d 在圆柱体表面上,沿螺旋线切制出特定在圆柱体表面上,沿螺旋线切制出特定形状的沟槽。形状的沟槽。螺纹牙槽螺纹牙槽 内螺纹先用钻头钻出光孔,然后内螺纹先用钻头钻出光孔,然后丝锥攻螺纹。丝锥攻螺纹。加工方法加工方法车制内外螺纹车制内外螺纹直径小用碾压法直径小用碾压法3、螺纹的主要参数螺纹的主要参数 1 1)大径)大径d d(公称直径)公称直径)螺纹的最大直径。螺纹的最大直径。 2 2)
2、小径)小径d d1 1 螺纹的最小直径。螺纹的最小直径。d1d2d 3 3)中径)中径 d d2 2螺纹牙与牙槽宽相等的圆柱直径螺纹牙与牙槽宽相等的圆柱直径。 2D内螺纹内螺纹D1D大径大径D小径小径1D中径中径2D 4 4)头数(线数)头数(线数) n n单头螺纹单头螺纹多头螺纹多头螺纹形成螺旋线的根数。形成螺旋线的根数。1n4n一般一般5 5)螺距)螺距 P P螺纹相邻牙在中线上对应点间距离。螺纹相邻牙在中线上对应点间距离。 螺距越小,螺纹越密集。螺距越小,螺纹越密集。 P6 6)导程)导程 S S 螺纹上任一点沿一条螺旋线运动一螺纹上任一点沿一条螺旋线运动一周所移动的轴向距离。周所移动的
3、轴向距离。 Ps 1n2nPs2nPs n n为线数为线数2d 7 7)螺纹升角)螺纹升角螺纹中径圆柱面上螺旋线展开后与底面的夹角。螺纹中径圆柱面上螺旋线展开后与底面的夹角。2ds2tands2dnP8 8)牙型角)牙型角 螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。9 9)牙侧角)牙侧角牙型一侧边与垂直与轴线平面的夹角。牙型一侧边与垂直与轴线平面的夹角。1010)螺纹的旋向)螺纹的旋向常用螺纹为:单线、右旋。常用螺纹为:单线、右旋。左旋左旋右旋右旋注意注意 内、外螺纹组成螺旋副,内、外螺纹组成螺旋副,必须旋向相同,牙型一致,必须旋向相同,牙型一致,参数相等。参
4、数相等。1、三角形螺纹(普通螺纹)、三角形螺纹(普通螺纹)按牙型分按牙型分二、螺纹的类型、特点及应用二、螺纹的类型、特点及应用三角螺纹三角螺纹 牙型角为牙型角为 牙侧角牙侧角 60 30牙根强度高,自锁性好,分粗牙、细牙。牙根强度高,自锁性好,分粗牙、细牙。用于一般连接用于一般连接,应用较广。应用较广。 螺纹升角小,螺距小,螺纹深度浅,自锁螺纹升角小,螺距小,螺纹深度浅,自锁性最好,适用于受冲击,振动和变载荷的连性最好,适用于受冲击,振动和变载荷的连接,细小零件,薄壁零件的零件。接,细小零件,薄壁零件的零件。粗牙螺纹粗牙螺纹细牙螺纹细牙螺纹2、矩形螺纹、矩形螺纹牙型角为牙型角为 ,适于作传动螺
5、纹。,适于作传动螺纹。 03、梯形螺纹、梯形螺纹 牙型角为牙型角为 牙侧角牙侧角 是应用最为广泛的传动螺纹。是应用最为广泛的传动螺纹。3015 3 3的一侧用来承受载荷的一侧用来承受载荷, ,可得到较高效率可得到较高效率 3030一侧用来增加牙根强度一侧用来增加牙根强度, ,适用于单向受适用于单向受载的传动螺纹。载的传动螺纹。4、锯齿形螺纹、锯齿形螺纹两侧牙型角分别为两侧牙型角分别为33和和3030。 常用于低压情况下(常用于低压情况下(水、煤、气、油)等水、煤、气、油)等管路连接。管路连接。5、圆柱管螺纹牙角为圆柱管螺纹牙角为5555的英制细螺纹的英制细螺纹以英寸为单位,公称直径为管子的孔径
6、表示。以英寸为单位,公称直径为管子的孔径表示。参数以螺距每英寸的螺纹牙数表示。参数以螺距每英寸的螺纹牙数表示。高压管子连接用圆锥管螺纹。高压管子连接用圆锥管螺纹。三角形管螺纹三角形管螺纹m3048. 0121英寸英尺英制与米制的换算:英制与米制的换算:cm54. 21英寸km6039. 11英里 螺纹的特点及应用螺纹的特点及应用牙型牙型角角自锁性自锁性 效率效率 加工加工 强度强度应用应用普通螺纹普通螺纹6060易易低低易易高高联接联接矩形螺纹矩形螺纹0 0不易不易高高不易不易低低传动传动梯形螺纹梯形螺纹3030较易较易较高较高 较易较易 较高较高传动传动矩齿形螺纹矩齿形螺纹3333不易不易较
7、高较高 较易较易 较高较高传动传动螺纹类型螺纹类型特点特点内螺纹:在圆柱体内表面形成内螺纹。内螺纹:在圆柱体内表面形成内螺纹。按加工表面分按加工表面分外螺纹:在圆柱体内表面形成外螺纹外螺纹:在圆柱体内表面形成外螺纹三、螺旋副的自锁与传动效率三、螺旋副的自锁与传动效率 螺旋副的自锁是螺母拧紧后,无论螺螺旋副的自锁是螺母拧紧后,无论螺纹受多大的轴向力,螺母不易自动松动纹受多大的轴向力,螺母不易自动松动的性能。的性能。1、螺旋副的自锁、螺旋副的自锁costanffvv22tandnPdsvtantan螺纹的自锁条件螺纹的自锁条件:螺纹升角螺纹升角螺纹副间的当量摩擦角螺纹副间的当量摩擦角v2、螺纹副的
8、传动效率、螺纹副的传动效率 角越小,螺纹头数角越小,螺纹头数 越多,螺矩越多,螺矩 越大,越大,螺纹传动效率越高。螺纹传动效率越高。Pn 角越大,螺纹头数角越大,螺纹头数 越少,螺矩越少,螺矩 越小,越小,螺纹自锁越好。螺纹自锁越好。Pn 三角螺纹、单头螺纹用于连接。三角螺纹、单头螺纹用于连接。单头自锁性好单头自锁性好用于联接用于联接 多头效率高多头效率高用于传动用于传动6.3.2 螺纹连接螺纹连接利用螺旋副固定各零件的相互位置。利用螺旋副固定各零件的相互位置。螺纹连接螺纹连接 圆柱外表面的外螺纹与圆柱内表面的圆柱外表面的外螺纹与圆柱内表面的内螺纹相互配合组成的运动副。内螺纹相互配合组成的运动
9、副。 螺旋副螺旋副承受轴向力作用承受轴向力作用,孔加工精度低,装拆方便。孔加工精度低,装拆方便。普通螺栓连接普通螺栓连接一、螺纹连接的类型一、螺纹连接的类型1 1)螺栓连接)螺栓连接用于被连接件不太厚的场合。用于被连接件不太厚的场合。通孔与螺栓杆之间留有间隙。通孔与螺栓杆之间留有间隙。 利用螺利用螺 栓承载横向力精确固定被连接件相对栓承载横向力精确固定被连接件相对位置的场合。位置的场合。绞制孔用螺栓连接绞制孔用螺栓连接螺栓与孔之间无间隙。螺栓与孔之间无间隙。 用于被连接件之一太厚,不易制成通孔,或用于被连接件之一太厚,不易制成通孔,或材料比较软且经常拆装的场合。材料比较软且经常拆装的场合。2)
10、2)双头螺柱双头螺柱 适用于被连接件之一太厚而又不需要适用于被连接件之一太厚而又不需要经常拆装的场合。经常拆装的场合。3 3)螺钉连接)螺钉连接 以固定两零件的相对位置,并可传以固定两零件的相对位置,并可传递不大的力或力矩。递不大的力或力矩。4 4)紧定螺钉连接)紧定螺钉连接 二、螺纹连接件二、螺纹连接件 螺栓杆可制出一段螺纹或全部螺纹。螺栓杆可制出一段螺纹或全部螺纹。1 1)螺)螺 栓栓A A、B B、C C级,常用级,常用C C级。级。粗牙、细牙。粗牙、细牙。六角头螺栓六角头螺栓绞制孔用六角头螺栓绞制孔用六角头螺栓常见螺栓的种类常见螺栓的种类地脚螺栓地脚螺栓吊环螺栓吊环螺栓T T形槽螺栓形
11、槽螺栓l标记标记 8012 Mmml80螺纹公称长度螺纹公称长度d螺纹公称直径螺纹公称直径mmd122)双头螺柱)双头螺柱dlmbb 螺柱两端都有螺纹,可相同也可不同。螺柱两端都有螺纹,可相同也可不同。A型(带退刀槽)型(带退刀槽)B型(无退刀槽)型(无退刀槽)标记:螺柱标记:螺柱5010Mdlmbb标记标记:205Mld3 3)螺钉)螺钉 螺钉头部形状有六角头、圆柱头、半圆螺钉头部形状有六角头、圆柱头、半圆头、沉头、内六角孔、十字槽。头、沉头、内六角孔、十字槽。4 4)紧钉螺钉)紧钉螺钉锥端:用于被紧定零件表面硬度低不拆。锥端:用于被紧定零件表面硬度低不拆。平端:接触面大,用于硬度较大的零件
12、表平端:接触面大,用于硬度较大的零件表 面,常拆卸的场合。面,常拆卸的场合。圆柱端:压入轴的凹坑,适用于紧定空圆柱端:压入轴的凹坑,适用于紧定空 心轴上的零件位置。心轴上的零件位置。扁型:用于受切力的螺栓或空间尺寸受限扁型:用于受切力的螺栓或空间尺寸受限 制的场合。制的场合。厚型:经常拆装的场合。厚型:经常拆装的场合。标准型标准型5 5)螺母)螺母六角螺母六角螺母标记标记12M内螺纹的规格内螺纹的规格mmD12圆螺母圆螺母止动垫圈止动垫圈弹簧垫圈有防松的作用弹簧垫圈有防松的作用6 6)垫圈)垫圈保护支承表面保护支承表面平垫圈平垫圈斜垫圈斜垫圈弹簧垫圈弹簧垫圈三、螺纹连接的预紧三、螺纹连接的预紧
13、 螺纹连接拧紧后,使螺栓受螺纹连接拧紧后,使螺栓受到拉伸和被连接件受到压缩,在到拉伸和被连接件受到压缩,在承受工作载荷之前就受到的力。承受工作载荷之前就受到的力。1、预紧力、预紧力增大连接件之间的摩擦力,克服外载。增大连接件之间的摩擦力,克服外载。2、预紧的目的、预紧的目的 增强连接的紧密性,防止受载后连接增强连接的紧密性,防止受载后连接件之间出现间隙。件之间出现间隙。 保证连接件的相对位置,以免出现相保证连接件的相对位置,以免出现相对滑滑动。对滑滑动。 预紧力的大小取决于螺母拧紧的程度,预紧力的大小取决于螺母拧紧的程度, 即加在扳手上的力矩即加在扳手上的力矩 M M 的大小。的大小。3、预紧
14、力的控制、预紧力的控制 控制力矩大小的工具控制力矩大小的工具测力矩扳手测力矩扳手定力矩扳手定力矩扳手四、螺纹连接的防松四、螺纹连接的防松1、螺纹松脱的原因、螺纹松脱的原因 冲击冲击 、振动或变载荷的作用,使螺纹、振动或变载荷的作用,使螺纹之间的摩擦力减少。之间的摩擦力减少。 温度变化较大,材料发生蠕动和应力温度变化较大,材料发生蠕动和应力松弛,使摩擦力减少。松弛,使摩擦力减少。1)摩擦防松)摩擦防松2、防松的方法、防松的方法对顶螺母对顶螺母弹簧垫圈弹簧垫圈自锁螺母自锁螺母 螺母与螺栓、螺母与连接件互相锁牢。螺母与螺栓、螺母与连接件互相锁牢。2 2)机械防松)机械防松止动垫片止动垫片开口销与六开
15、口销与六角开槽螺母角开槽螺母正确正确错误错误串联钢丝串联钢丝3 3)不可拆卸的防松)不可拆卸的防松侧面焊死侧面焊死涂粘合剂涂粘合剂端面冲点端面冲点端铆、冲点、焊接、胶接端铆、冲点、焊接、胶接五、螺栓结构设计要求五、螺栓结构设计要求1 1、螺栓的位置、螺栓的位置 布置螺栓位置时,各螺栓间及螺栓中心线布置螺栓位置时,各螺栓间及螺栓中心线与机体壁之间应留有扳手的空间以便拆卸。与机体壁之间应留有扳手的空间以便拆卸。2 2、螺栓组的布置、螺栓组的布置 螺栓组的布置要尽量对称、均匀。保证结螺栓组的布置要尽量对称、均匀。保证结合面受力均匀。合面受力均匀。螺栓的数目应取螺栓的数目应取3 3、4 4、6 6易于加工时分度。易于加工时分度。3 3、同一组螺栓要采用相同的材料及相、同一组螺栓要采用相同的材料及相 同的公称直径。同的公称直径。鱼眼坑鱼眼坑凸凸 台台4 4、避免螺栓受弯曲螺栓与螺母的支承面要、避免螺栓受弯曲螺栓与螺母的支承面要 求平整,为减少加工面。求平整,为减少加工面。球面垫圈球面垫圈斜垫圈斜垫圈 休休 息息
限制150内