第三章螺纹连接PPT讲稿.ppt
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1、第三章螺纹连接第1页,共49页,编辑于2022年,星期二第一节第一节 概概 述述一、螺纹的基本参数一、螺纹的基本参数 与外螺纹牙顶或内螺纹牙与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径,底相重合的假想圆柱面直径,在标准中定为公称直径。在标准中定为公称直径。(1)大径)大径 d(D)与外螺纹牙底或内与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径。螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径。(2)小径)小径 d1(D1)(3)中径)中径(D2)d2 在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径。的假想圆柱面的直径。第2页,共49页,编辑于2022年,星期二(4)螺)螺 距距
2、 p 螺纹相邻两牙在中径上对应两点间的轴螺纹相邻两牙在中径上对应两点间的轴 向距离。向距离。(5)导程)导程 S 螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所 移动的轴向距离。移动的轴向距离。(6)线)线 数数 n 螺纹的螺旋线数目。连接用螺纹要求有螺纹的螺旋线数目。连接用螺纹要求有 自锁性,故多用自锁性,故多用 单线螺纹。单线螺纹。(7)旋向)旋向 螺纹有右旋和左旋之分。工程上常用右螺纹有右旋和左旋之分。工程上常用右 旋螺纹。旋螺纹。(8)牙型角)牙型角 螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角。(9)牙型斜角牙型斜角 轴向剖面内,螺纹牙
3、型的侧边与螺纹轴线轴向剖面内,螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。的垂线间的夹角。对三角形、梯形等对称牙型对三角形、梯形等对称牙型 第3页,共49页,编辑于2022年,星期二。(10)工作高度)工作高度 h 内、外螺纹的径向接触高度。内、外螺纹的径向接触高度。(11)螺螺纹纹升角升角 中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直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。于螺旋线轴线的平面的夹角。第4页,共49页,编辑于2022年,星期二 二、螺纹的种类、特点及应用二、螺纹的种类、特点及应用 按牙型可将螺纹分为普通螺纹、管螺纹、按牙型可将螺纹分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹
4、和锯齿形螺纹。三角形螺纹、管螺纹用于连接,梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角形螺纹、管螺纹用于连接,其他用于传动。其他用于传动。1.普通螺纹普通螺纹 应用最广,是米制三角形螺纹,牙型角应用最广,是米制三角形螺纹,牙型角 ,当量摩擦角大,自锁,当量摩擦角大,自锁 性能好,主要用于连接。性能好,主要用于连接。公称直径相同时,按螺距公称直径相同时,按螺距P的大小分的大小分为粗牙和细牙两种。细牙螺纹的螺距小,自锁性好,适于为粗牙和细牙两种。细牙螺纹的螺距小,自锁性好,适于薄壁细小零件和冲击变载等。薄壁细小零件和冲击变载等。第5页,共49页,编辑于2022年,星期二2.圆圆柱管螺柱管螺纹纹 英制细牙三角形螺纹,
5、牙型角英制细牙三角形螺纹,牙型角 ,牙顶有较大圆角,内外螺纹旋合后无径牙顶有较大圆角,内外螺纹旋合后无径向间隙。公称直径近似为管子内径,紧向间隙。公称直径近似为管子内径,紧密性好。多用于压力为密性好。多用于压力为1.568MPa以下以下的水、煤气管道、润滑和电线管路系统。的水、煤气管道、润滑和电线管路系统。3.矩形螺纹矩形螺纹牙型为正方形,牙型角为牙型为正方形,牙型角为0,所以当量摩擦,所以当量摩擦角小,效率高。但牙根强度差,磨损后无法角小,效率高。但牙根强度差,磨损后无法补偿间隙,定心性能差。矩形螺纹尚未标准补偿间隙,定心性能差。矩形螺纹尚未标准化,很少采用,目前已逐渐被梯形螺纹所代化,很少
6、采用,目前已逐渐被梯形螺纹所代替。替。第6页,共49页,编辑于2022年,星期二4.梯形螺纹梯形螺纹牙型为等腰梯形,牙型角牙型为等腰梯形,牙型角 ,与与 矩形螺纹相比,传动效率略低,但矩形螺纹相比,传动效率略低,但工工 艺艺 性好,牙根强度高,对中性好,性好,牙根强度高,对中性好,是是 应用应用 较广的传动螺纹较广的传动螺纹。5.锯齿形螺纹锯齿形螺纹牙型为不等腰梯形,工作面的牙型半角为牙型为不等腰梯形,工作面的牙型半角为3,非工作面的牙型半角为非工作面的牙型半角为30,它综合了矩形它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点。螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点。用于单向受力的传力螺旋中,
7、如螺旋压力机。用于单向受力的传力螺旋中,如螺旋压力机。第7页,共49页,编辑于2022年,星期二三、螺纹副的受力分析、自锁和效率三、螺纹副的受力分析、自锁和效率1.螺纹副中轴向力与圆周力的关系螺纹副中轴向力与圆周力的关系第8页,共49页,编辑于2022年,星期二拧紧拧紧螺母受力螺母受力图图和和力的封力的封闭闭三角形三角形拧紧螺母拧紧螺母第9页,共49页,编辑于2022年,星期二松退螺母受力松退螺母受力图图和和 力的封力的封闭闭三角形三角形松退螺母松退螺母第10页,共49页,编辑于2022年,星期二对于牙型角对于牙型角 不等于零的三角形螺不等于零的三角形螺纹纹和梯形螺和梯形螺纹纹等等 拧紧螺母时
8、拧紧螺母时 松退螺母松退螺母时时 第11页,共49页,编辑于2022年,星期二2.螺纹传动的效率螺纹传动的效率 旋旋转转螺母一周所作的功螺母一周所作的功为为 有效功有效功为为 螺纹传动的效率为螺纹传动的效率为3.螺纹的自锁螺纹的自锁 第12页,共49页,编辑于2022年,星期二一、螺纹连接主要类型一、螺纹连接主要类型第二节第二节 螺纹连接的类型与结构螺纹连接的类型与结构 (b)铰制孔用螺栓连接铰制孔用螺栓连接装配后装配后无间隙,主要承受横向载荷,也可作无间隙,主要承受横向载荷,也可作定位用。孔和螺栓杆间采用基孔制过定位用。孔和螺栓杆间采用基孔制过渡配合渡配合(H7(H7m6m6、H7H7n6)
9、n6)。1 1.螺栓连接螺栓连接 (a)普通螺栓连接普通螺栓连接被连接件上开被连接件上开有通孔,通孔不带螺纹,装配后孔与杆有通孔,通孔不带螺纹,装配后孔与杆间有间隙。结构简单,装拆方便,应用间有间隙。结构简单,装拆方便,应用较广。较广。第13页,共49页,编辑于2022年,星期二 螺杆两端均有螺纹,装配时其一螺杆两端均有螺纹,装配时其一 端端旋入被连接件的螺纹孔中,另一端与螺旋入被连接件的螺纹孔中,另一端与螺母旋合。适用于母旋合。适用于常拆卸而被连接件之常拆卸而被连接件之一较厚一较厚或不宜制成通孔、材料又比较或不宜制成通孔、材料又比较软的场合。软的场合。3.螺钉连接螺钉连接2.双头螺栓连接双头
10、螺栓连接螺钉直接拧人被连接件之一的螺螺钉直接拧人被连接件之一的螺纹孔内,不用螺母。用途和双头纹孔内,不用螺母。用途和双头螺柱连接相似,但不适合经常装螺柱连接相似,但不适合经常装拆,否则易使螺纹孔磨损。拆,否则易使螺纹孔磨损。第14页,共49页,编辑于2022年,星期二 拧入后,利用末端顶住另一零件表面或旋入零件相拧入后,利用末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或转矩轴向力或转矩。4.紧定螺钉连接紧定螺钉连接第15页,共49页,编辑于2022年,星期二地脚螺栓连接地脚螺栓连接吊环螺钉连接吊环螺钉连接T型槽螺
11、栓连接型槽螺栓连接 5 5.特殊连接特殊连接第16页,共49页,编辑于2022年,星期二 2.双头螺柱双头螺柱 1.六角头六角头螺栓螺栓二、标准螺纹连接件二、标准螺纹连接件 A型型有退刀槽有退刀槽 B型型无退刀槽无退刀槽 3.螺螺 钉钉 第17页,共49页,编辑于2022年,星期二4.紧定螺钉紧定螺钉 圆柱端圆柱端:压入轴上压入轴上 凹抗中,适于凹抗中,适于 紧定空心轴上紧定空心轴上 零件的位置轻零件的位置轻 材料和金属薄材料和金属薄 板。板。锥锥 端端:适于零件表面硬度较低不常拆卸的场合。适于零件表面硬度较低不常拆卸的场合。平平 端端:接触面积大、不伤零件表面,用于顶紧硬度接触面积大、不伤零
12、件表面,用于顶紧硬度 较大的平面,适于经常拆卸的场合。较大的平面,适于经常拆卸的场合。第18页,共49页,编辑于2022年,星期二6.螺母螺母5.自攻螺钉自攻螺钉 (由螺钉攻出螺纹由螺钉攻出螺纹)7.圆螺母圆螺母+止动垫圈止动垫圈8.垫垫 圈圈 第19页,共49页,编辑于2022年,星期二三、螺纹连接零件常用材料和机械性能三、螺纹连接零件常用材料和机械性能1.1.常用材料常用材料一般工况一般工况:为中低碳钢,如为中低碳钢,如Q215、Q235、10、15、35和和45钢等。钢等。变载荷或有冲击、振动的重要连接中:变载荷或有冲击、振动的重要连接中:合金钢,如合金钢,如 40Gr、15MnVB和和
13、30CrMnSi等。等。2.2.机械性能等级机械性能等级国家标准规定螺纹连接件按材料的机械性能分级。国家标准规定螺纹连接件按材料的机械性能分级。螺栓、螺柱、螺钉的机械性能等级分为十级,自螺栓、螺柱、螺钉的机械性能等级分为十级,自3.6至至12.9;螺母的性能等级分为七级,从;螺母的性能等级分为七级,从4到到12。100 第20页,共49页,编辑于2022年,星期二一、螺纹连接的预紧一、螺纹连接的预紧 增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后 被连接件间出现缝隙或发生相对滑移;被连接件间出现缝隙或发生相对滑移;增加增加 联接刚度,提高防松能力;联接刚度,提高防
14、松能力;适当选用较大的适当选用较大的 预紧力可提高螺纹连接件的疲劳强度。预紧力可提高螺纹连接件的疲劳强度。第三节第三节 螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松 在装配时拧紧,即在承载时,已预先受预在装配时拧紧,即在承载时,已预先受预 紧力紧力 。目的:目的:预紧:预紧:预紧力控制:预紧力控制:通常通过控制拧紧力矩等方法来控制预紧通常通过控制拧紧力矩等方法来控制预紧力的大小。用测力矩扳手或定力矩扳手可控制拧力的大小。用测力矩扳手或定力矩扳手可控制拧紧力矩。紧力矩。第21页,共49页,编辑于2022年,星期二 测力矩板手测力矩板手:测出预紧力矩:测出预紧力矩定力矩板手定力矩板手:达到固定的拧紧力
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