第五章螺紋連接和螺旋傳動

第五章螺紋連接和螺旋傳動第一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五觀察變速箱座和變速箱蓋用什么聯(lián)接方式？變速箱裝配圖第二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五工程應(yīng)用桑塔納轎車第三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五工程應(yīng)用機床第四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五工程應(yīng)用摩托車第五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五工程應(yīng)用飛機機翼第六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五工程應(yīng)用發(fā)動機氣缸第七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五化工管道工程應(yīng)用第八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五自行車工程應(yīng)用第九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五鎖緊螺母工程應(yīng)用第十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五汽車輪胎工程應(yīng)用第十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五5-2螺紋的基本知識

d2螺紋----一平面圖形沿螺旋線運動，運動時保持該圖形始終在通過圓柱軸線的平面內(nèi)

，就得到螺紋。1、螺紋的形成一、螺紋的形成和類型第十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺紋的作用分按母體形狀分三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋外螺紋內(nèi)螺紋連接螺紋傳動螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋2、螺紋類型、特點及應(yīng)用第十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五螺紋旋向判斷旋向(螺旋線方向)：常用右旋，特殊要求時用左旋（思考左旋的場合與原因）旋向判斷:(1)順著軸線方向看，可見側(cè)左邊高則為左旋，右邊高則為右旋。(2)右手旋，前進—右旋左手旋，前進—左旋右旋左旋思考：第十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五雙線螺紋單線螺紋PSS=2PPSPS=P連接螺紋傳動螺紋螺旋線的數(shù)目(線數(shù)):單線（連接）、多線（傳動）第十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五圓柱螺紋圓錐螺紋管螺紋按母體形狀分第十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五d2λ3、主要參數(shù)大徑d、D：最大直徑—公稱直徑小徑d1：外螺紋的最小直徑—強度直徑中徑d2、D2：假想直徑，牙型溝槽寬與牙的寬度相等螺距P：相鄰兩牙軸向距離導(dǎo)程S：同一條螺紋線的相鄰兩牙間的軸向距離，S=nP升角：螺紋與其軸線的垂直平面所成的夾角牙型角a：螺紋兩側(cè)邊的夾角牙側(cè)角β：螺紋一側(cè)邊與螺紋軸線垂線間的夾角d1D,dαSP第十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五d1d2dSPP/2P/2hβαβ第十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋三角形螺紋30o15o30o3o連接：效率低、自鎖性好。單線，用于連接傳動：效率高、自鎖性差。雙線或多線，常用于傳動∴連接螺紋：一般為單線、右旋的三角螺紋。二、常用螺紋的特點及應(yīng)用第十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五螺栓連接普通螺栓連接鉸制孔螺栓連接雙頭螺栓連接螺釘連接螺釘連接緊定螺釘、自攻螺釘連接其它連接：地腳螺栓、吊環(huán)螺釘三、螺栓連接的類型第二十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五1.螺栓連接普通螺栓連接特點：孔與桿間有間隙、被連接件上無需切制螺紋、裝拆方便適用場合：連接件不厚且經(jīng)常裝拆的一般場合，承受軸向載荷鉸制孔螺栓連接特點：孔與桿間無間隙、被連接件上無需切制螺紋、裝拆方便適用場合：連接件不厚且經(jīng)常裝拆的一般場合，承受橫向載荷的場合第二十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五2.雙頭螺栓、螺釘連接雙頭螺栓連接特點：被連接件上無需切制螺紋、裝拆方便適用場合：用于被連接件之一較厚、經(jīng)常裝拆的場合螺釘連接特點：不用螺母、被連接件上無需切制螺紋、裝拆方便適用場合：被連接件之一較厚，且不常裝拆的場合第二十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五3.緊定螺釘連接適用場合：多用于軸上零件的固定，傳遞較小的力錐端螺釘連接平端螺釘連接圓柱端螺釘連接第二十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五4.其他連接地腳螺栓連接、吊環(huán)螺栓連接、T形槽螺栓連接第二十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五螺栓普通螺栓鉸制孔螺栓雙頭螺栓螺釘連接螺釘緊定螺釘、自攻螺釘螺母：六角螺母、圓螺母墊圈：平墊圈、斜墊圈標準螺紋連接件第二十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五四、

螺紋連接的預(yù)緊和防松目的：防止松動→提高可靠性、強度、緊密性（一）螺紋的預(yù)緊力和預(yù)緊力矩TF0F0T1T2受載之前擰緊螺母預(yù)緊力F0方法：一般情況憑經(jīng)驗，擰緊即可。定力矩扳手測力矩扳手測量螺栓伸長量：（大型螺栓連接）第二十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五控制擰緊力矩的方法沖擊扳手測力矩扳手定力矩扳手第二十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五（二）防松靜載荷：<(自鎖)+預(yù)緊后摩擦力→防止松動螺紋連接防松的實質(zhì)在于限制螺旋副的相對轉(zhuǎn)動螺紋連接防松的方法按工作原理可分為:1摩擦防松2鎖住防松3其它：破壞螺紋副關(guān)系（鉚沖、粘接、焊接）沖擊、振動、變載荷下溫度變化較大時螺旋副摩擦力Ff減小或瞬時消失松動第二十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五1、摩擦防松使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉(zhuǎn)動的摩擦阻力矩彈簧墊圈防松、自鎖螺母防松、對頂螺母(雙螺母)防松鑲嵌彈性環(huán)或尼龍圈擠入螺紋中橢圓口螺母第二十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五對頂螺母防松使螺紋接觸面間始終保持一定的壓力，始終有阻止螺旋副轉(zhuǎn)動的摩擦阻力矩對頂螺母防松第三十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五2、鎖住防松用機械裝置把螺母和螺栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對轉(zhuǎn)動的可能性開口銷、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲防松螺栓開槽螺母開口銷裝配圖第三十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五第三十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五止動墊圈防松用機械裝置把螺母和螺栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對轉(zhuǎn)動的可能性止動墊圈第三十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五串聯(lián)鋼絲防松用機械裝置把螺母和螺栓聯(lián)成一體，消除了它們之間相對轉(zhuǎn)動的可能性第三十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五3不可拆防松：破壞螺紋副關(guān)系焊接鉚沖第三十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五第三十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五普通車床螺旋傳動第三十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五第三十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五螺旋千斤頂平口鉗第三十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五（一）螺旋傳動的組成與功用⒈組成：螺旋傳動是由螺桿與螺母與機架構(gòu)成的⒉功用：將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動⒊運動形式螺桿螺母螺桿螺母（旋轉(zhuǎn)）螺桿（轉(zhuǎn)動并移動）螺母螺桿螺母（轉(zhuǎn)動并移動）①螺桿轉(zhuǎn)動螺母移動④螺桿固定螺母轉(zhuǎn)動和移動③螺母固定螺桿轉(zhuǎn)動和移動②螺母轉(zhuǎn)動螺桿移動五、螺旋傳動第四十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五（二）螺旋傳動的類型與特點按照螺紋副的摩擦性質(zhì)分類滑動螺旋傳動滾動螺旋傳動靜壓螺旋傳動按照螺旋傳動的用途分類傳力螺旋傳導(dǎo)螺旋調(diào)整螺旋優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、傳動平穩(wěn)、噪聲小，可獲得很大的減速比，從而能夠承受較大的軸向載荷，并可實現(xiàn)自鎖。缺點：磨損大、效率低。

優(yōu)點：摩擦損失比滑動螺旋小，故而效率高；缺點：滾動體需要返回通道，體積大，制造成本高。優(yōu)點：傳動摩擦損失和磨損都很小，效率很高；缺點：需要有一套油路裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。主要用來傳遞動力的螺旋傳動.主要用來傳遞運動的螺旋傳動.主要用于調(diào)整、固定零件位置的螺旋傳動.螺旋面間注入靜壓油，為液體摩擦狀態(tài)。螺旋面間裝有滾動體的螺旋傳動，為滾動摩擦狀態(tài).螺桿與螺母直接接觸，彼此間為滑動摩擦狀態(tài).第四十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五通過螺桿與螺母之間的相對運動，將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，實現(xiàn)傳遞力或調(diào)整零件間的相對位置。臺式虎鉗第四十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五（三）滑動螺旋傳動常用螺紋種類及其特點滑動螺旋傳動常用螺紋種類③鋸齒形螺紋②梯形螺紋①矩形螺紋

牙形為矩形，無通用標準。其特點為：當(dāng)量摩擦系數(shù)小，效率高，但加工較難，牙根強度較弱，磨損后間隙不能調(diào)整。

牙形為梯形，已經(jīng)標準化。特點是當(dāng)量摩擦系數(shù)較矩形螺紋高，效率低。但加工容易、牙根強度高、對中性好、間隙可以調(diào)整。

牙形為非等腰梯形，效率與矩形螺紋相近，有梯形螺紋的牙根強度高、對中性好；但只適用于單向載荷。第四十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五1.單螺旋副機構(gòu)2）螺桿固定，螺母轉(zhuǎn)動并軸向移動1）螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并軸向移動螺旋千斤頂臺式虎鉗動畫第四十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五螺紋傳動位移的計算S=Ln

L—導(dǎo)程（mm）n—轉(zhuǎn)過圈數(shù)速S--螺紋傳動位移(mm)螺旋千斤頂?shù)谒氖屙?，共六十五頁，編輯?023年，星期五nn位移方向判定：左右手定則此情況判定方法：母指的反向此情況判定方法：母指的方向右旋---右手n---4指第四十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五2、雙螺旋機構(gòu)1）差動機構(gòu)：兩螺旋副的螺紋旋向相同可移動螺母相對機架的移動距離S(mm)S=(L1-L2)nL1:螺母1的導(dǎo)程L2:螺母2的導(dǎo)程n:螺桿轉(zhuǎn)過的圈數(shù)L1L2n第四十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五

a起重螺旋b

壓力螺旋增力螺旋傳導(dǎo)螺旋圖第四十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五右旋左旋2）復(fù)式螺旋機構(gòu)：兩螺旋副的螺紋旋向相反可移動螺母相對機架的移動距離S(mm)L=(L1+L2)nL1:螺母1的導(dǎo)程L2:螺母2的導(dǎo)程n:螺桿轉(zhuǎn)過的圈數(shù)電線桿鋼索拉緊裝置第四十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五鏜刀差動螺旋微調(diào)結(jié)構(gòu)第五十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五正、反螺旋快速調(diào)整結(jié)構(gòu)第五十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五滾珠螺旋傳動第五十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí)思考題1．在常用的螺旋傳動中，傳動效率最高的螺紋是()。

A.三角形螺紋B.梯形螺紋C.鋸齒形螺紋D.矩形螺紋2．當(dāng)兩個被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆卸時，往往采用()。A螺栓聯(lián)接B螺釘聯(lián)接C雙頭螺柱聯(lián)接D緊定螺釘聯(lián)接3.兩被聯(lián)接件之一較厚，盲孔且經(jīng)常拆卸時，常用（）。A.螺栓聯(lián)接B.雙頭螺柱聯(lián)接C.螺釘聯(lián)接第五十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五4．常用聯(lián)接的螺紋是()。

A三角形螺紋B梯形螺紋C鋸齒形螺紋D矩形螺紋5．承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接，聯(lián)接中的螺栓受()作用。

A剪切B拉伸C剪切和拉伸6．當(dāng)兩個被聯(lián)接件不厚,通孔，且需要經(jīng)常拆卸時，往往采用()。

A螺釘聯(lián)接B螺栓聯(lián)接C雙頭螺柱聯(lián)接D緊定螺釘聯(lián)接第五十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五8.在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，被聯(lián)接件與螺母和螺栓頭接觸表面處需要加工，這是為了

。A.不致?lián)p傷螺栓頭和螺母B.增大接觸面積，不易松脫C.防止產(chǎn)生附加偏心載荷D.便于裝配。7．采用凸臺或沉頭座作為螺栓頭或螺母的支撐面是為了()。

A.減少預(yù)緊力B.減少擠壓力

C.避免螺栓受彎曲應(yīng)力D.便于放置墊圈9.設(shè)計螺栓組時常把螺栓布置成軸對稱的均勻的幾何形狀，這主要是為了（）。A.美觀B.受力最小C.聯(lián)接方便D.接合面受力較均勻10.螺紋連接的基本形式有哪幾種？各適用于何種場合？有何特點？11.為什么螺紋連接通常要采用防松設(shè)施？常用的防松方法和裝置有哪些？12.常見的螺栓失效形式有哪幾種？失效發(fā)生的部位通常在何處？第五十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五13.如下圖所示，a、b、c三種螺紋聯(lián)接，依次為____聯(lián)接。（1）螺栓、螺柱、螺釘（2）螺釘、螺柱、螺栓（3）螺柱、螺釘、螺栓（4）螺栓、螺釘、螺柱

（5）螺釘、螺柱、螺栓（6）螺柱、螺栓、螺釘?shù)谖迨摚擦屙?，編輯?023年，星期五15、在螺栓聯(lián)接設(shè)計中，若被聯(lián)接件為鑄件，則有時在螺栓孔處制做沉頭座或凸臺其目的是。14.為什么大多數(shù)螺紋連接都要擰緊？擰緊力矩要克服哪些力矩？答：為提高聯(lián)接剛性、緊密性和防松能力以及提高螺栓在變載荷下的疲勞強度，因此大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要擰緊。擰緊力矩要克服螺紋副力矩和螺母底面的摩擦阻力矩。A、避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用B、便于安裝C、為安置防松裝置D、為避免螺栓受拉力過大16、若要提高受軸向變載荷作用的緊螺栓的疲勞強度，則可。A、在被聯(lián)接件間加橡膠墊片B、增大螺栓長度C、采用精制螺栓D、加防松裝置17、在螺栓、螺釘和雙頭螺柱聯(lián)接中，被聯(lián)接件的光孔直徑為什么比螺紋外徑大？可以降低孔的加工精度要求；安裝方便；可避免在裝拆時碰壞螺栓的螺紋。18、鉸制孔螺栓的螺紋外徑為什么比無螺紋部分的直徑小？為了確保無螺紋部分承受橫向載荷，且可避免損壞螺栓螺紋和鉸制孔。第五十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五19、試找出圖中螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)中的錯誤，說明原因，并改正。已知被聯(lián)接件材料均為Q235，聯(lián)接件均為標準件。1）普通螺栓聯(lián)接；2）螺釘聯(lián)接；3）雙頭螺柱聯(lián)接；4）緊定螺釘聯(lián)接。普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接第五十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期五主要錯誤

A、螺栓安裝方向不對，裝不進去，應(yīng)掉過頭來安裝；

B、普通螺栓聯(lián)接的被聯(lián)接件孔要大于螺栓大徑，而下部被聯(lián)接件孔與螺栓桿間無間隙；

C、被