机械基础课件三(模块二螺纹连接和螺旋传动).ppt

江苏汽车技师学院精品课程课件 机械基础 模块二螺纹连接和螺旋传动 任务1认识连接螺纹 任务目标 1 能熟练区分常见螺纹的种类及其应用2 掌握普通螺纹主要参数的查表方法3 了解普通螺纹和管螺纹标记的含义 任务引入 螺旋传动 任务引入 联轴器 任务分析 1 螺纹的作用是什么 2 连接螺纹的种类有哪些 3 常用的螺纹是那种 主要参数有哪些 知识链接 一 螺旋线的形成二 螺纹的加工三 螺纹的主要参数四 螺纹的分类五 普通螺纹的标记 知识链接 螺纹联接是利用具有螺纹的零件将需要相对固定的零件联接在一起 这种联接优点 因此应用广泛 一 螺旋线的形成如图所示 将直角三角形ABC绕到直径为d的圆柱上 并使其底边具有结构简单 工作可靠 装拆方便 成本低等AB与圆柱底面的圆周线重合 则斜边AC在圆柱体表面就形成了一条螺旋线 知识链接 二 螺纹的加工用车刀沿螺旋线车出三角形的沟槽 就形成三角形螺纹 同样也可以车出梯形螺纹和矩形螺纹 螺纹 在圆柱体或圆锥表面上 沿着螺旋线所形成的具有相同剖面的连续凸起 知识链接 三 普通螺纹的主要参数 知识链接 螺距P 相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离 导程Ph 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离 知识链接 四 螺纹的分类1 按形成螺纹的表面分圆柱螺纹 在圆柱表面形成的螺纹 圆锥螺纹 在圆锥表面形成的螺纹 内螺纹 在圆柱或圆锥内表面上形成的螺纹 外螺纹 在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹 圆柱螺纹 圆锥螺纹 知识链接 内螺纹 外螺纹 知识链接 2 按螺旋线方向分 右旋螺纹 左旋螺纹 顺时针旋入的为右旋螺纹 逆时针旋入的为左旋螺纹 知识链接 3 按螺纹线的线数分沿一条螺旋线所形成的螺纹为单线螺纹 单线螺纹多用于联接 沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹为多线螺纹 多线螺纹多用于传动 多线螺纹由于加工制造的原因 线数一般不超过4条 知识链接 单线螺纹 多线螺纹 知识链接 梯形螺纹 4 按螺纹牙型分 三角形螺纹 矩形螺纹 锯齿形螺纹 知识链接 5 按用途分按用途不同 一般可将螺纹分为紧固 联接 螺纹 管螺纹 传动螺纹和专用螺纹 紧固螺纹 用于固定连接 管螺纹 用于管路连接 传动螺纹 用于运动或动力的传递 专用螺纹 某些专用场合 知识链接 五 普通螺纹的标记1 细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距 因此必须标出螺距值 而粗牙普通螺纹不标螺距 2 右旋螺纹不标注旋向代号 左旋螺纹则用LH表示 3 旋合长度有长旋合长度L 中等旋合长度N和短旋合长度S三种 中等旋合长度N不标注 4 公差带代号中 前者为中径公差带代号 后者为顶径公差带代号 两者一致时则只标注一个公差带代号 内螺纹用大写字母 外螺纹用小写字母 任务实施 一 识读螺纹连接的标记M16 7H8GM16 6f 二 判断螺纹类型三 确定螺纹连接的主要参数值 知识拓展 管螺纹 一 管螺纹的牙型和应用1 55 非螺纹密封管螺纹2 55 密封管螺纹3 60 密封管螺纹4 米制锥螺纹二 管螺纹的标记1 55 非螺纹密封管螺纹2 55 密封管螺纹3 60 密封管螺纹圆锥管螺纹 内外 NPT3 4 LH与圆锥外螺纹配合的圆柱内螺纹 NPSC3 44 米制锥螺纹 ZM14 ZM14 知识小结 1 普通螺纹的主要参数2 螺纹的分类3 普通螺纹的标记4 管螺纹的类型和标记 课后思考 紧固螺纹和传动螺纹分别采用什么牙型 课后作业 1 习题册模块二任务一填空题 选择题 判断题全部 名词解释3 4 简答题1 应用题12 找出几例生活中应用螺纹连接的实例 结束语 三更灯火五更鸡 正是男儿发愤时 黑发不知勤学早 白首方悔读书迟 本次课到此结束 谢谢大家 模块二螺纹连接和螺旋传动 任务2更换联轴器上的失效螺栓 任务目标 1 具备螺纹连接类型以及螺纹连接件的选型能力2 具备螺纹连接件的选材能力3 能够用直接查表法确定螺栓的公称直径4 具备螺纹连接的预紧控制以及放松处理能力 任务引入 任务分析 1 螺纹连接常见类型有哪些 生产中如何应用 2 螺纹连接的参数有哪些 3 螺纹连接的放松和预紧有哪些要求 知识链接 一 螺纹连接的类型和应用二 螺纹连接件三 螺栓直径的确定四 螺纹连接件的预紧控制五 螺纹连接件的放松方法 知识链接 一 螺纹连接的类型和应用 普通螺栓 螺栓穿过被联接件的通孔 与螺母组合使用 结构简单 装拆方便 无需在被联件上加工螺纹孔 装拆方便 用于两被联件均不太厚且能够从两面进行装配的场合的场合 1 螺栓联接 普通螺栓 知识链接 2 双头螺柱联接 将螺柱上螺纹较短的一端旋入并紧定在被联接件之一的螺纹孔中 不再拆下 适用于被联接件之一较厚不宜制作通孔及需经常拆卸 联接紧固或紧密程度要求较高的场合 拆卸时只需拧下螺母即可 知识链接 3 螺钉联接 螺钉穿过较薄被联接件的通孔 直接旋入较厚被联接件的螺纹孔中 不用螺母 结构紧凑 适用于被联接之一较厚 受力不大 且不经常装拆 联接紧固或紧密程度要求不太高的场合 知识链接 螺钉末端顶住另一零件的表面或相应凹坑 以固定两个零件的相互位置 并可传递不大的力或力矩 多用于轴与轴上零件的连接 4 紧定螺钉联接 知识链接 二 螺纹连接件的选用 标准螺纹联接件 螺栓螺柱螺母垫圈 内六角螺钉圆柱螺钉沉头螺钉紧定螺钉 知识链接 1 螺栓普通螺栓 六角头 小六角头 标准六角头 大六角头 内六角 精度分A B C三级 知识链接 2 双头螺柱 两端带螺纹A型 有退刀槽B型 无退刀槽 知识链接 3 螺钉与螺栓区别 要求螺纹部分直径较粗 要求全螺纹 知识链接 4 紧定螺钉锥端 适于零件表面硬度较低不常拆卸常合平端 接触面积大 不伤零件表面 用于顶紧硬度较大的平面 适于经常拆卸圆柱端 压入轴上凹坑中 适于紧定空心轴上零件的位置 轻材料和金属薄板 知识链接 6 六角螺母标准 薄 厚 也分A B C三个等级 知识链接 7 圆螺母圆螺母 止退垫圈 带有缺口 应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中 外舌嵌入圆螺母的槽内 螺母即被锁紧 知识链接 7 垫圈放置在螺母和被连接件之间 起保护 支承表面等作用 分为A级和C级两种 斜垫圈只用于倾斜的支承面上 知识链接 三 螺栓直径的确定螺纹联接 松联接 在装配时不拧紧 只存受外载时才受到力的作用紧联接 在装配时需拧紧 即在承载时 已预先受力 预紧力Fo1 预紧力Fo的确定Fo CFR znFo 预紧力 NFR 横向载荷 N 结合面的摩擦系数C 可靠性系数 通常取C 1 1 1 3z 螺栓个数n 摩擦面数 知识链接 2 确定螺纹公称直径公称直径太大 加大了结构尺寸 浪费材料公称直径太小 连接强度不够 直接查表法确定公称直径根据预紧力查表2 9 知识链接 四 螺纹连接的预紧控制预紧目的 目的是为了增强联接的刚性 增加紧密性和提高防松能力 确保联接安全工作 一般螺母的拧紧靠经验控制 重要的紧螺纹联接 在装配时常用测力矩扳手和定力矩扳手控制预紧力的大小 1 使用普通扳手拧紧螺栓预紧力依靠经验来控制2 使用测力矩扳手和定力矩扳手 知识链接 五 螺纹连接的防松方法1 防松目的A 在冲击 振动和变载荷作用下 螺纹之间的摩擦力可能瞬时消失而影响正常工作 B 在高温或温度变化较大时 若螺栓与被联接件的温度变形差或材料的蠕变 也可能导至联接的松脱 因此 必须进行防松 否则会影响正常工作 造成事故 2 防松原理消除 或限制 螺纹副之间的相对运动 或增大相对运动的难度 3 防松办法及措施 1 摩擦防松双螺母 弹簧垫圈 尼龙垫圈 自锁螺母等 知识链接 弹簧的反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力 同时尖角也有组织螺母反转的作用 自锁螺母 螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口 螺母拧紧后收口涨开 利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧 知识链接 2 机械防松 开槽螺母与开口销 圆螺母与止动垫圈 弹簧垫片 止动垫片 串联钢丝等 开槽螺母与开口销 圆螺母与止动垫圈 知识链接 3 永久防松 端铆 冲点 点焊 4 化学防松 粘合 任务实施 一 选用螺纹连接类型螺栓链接 二 选用螺纹连接件及材料三 用直接查表法确定螺栓的公称直径四 螺纹连接的预紧控制五 螺纹连接的放松处理 知识拓展 一 强度校核法确定公称直径d对于某种材料 应力的增加是有限度的 超过这一限度材料就要破坏 螺栓安全工作的应力最大值 称为许用应力 Re 强度校核法及提高螺栓连接强度的措施 知识拓展 d1 螺纹小径 mmF0 预紧力 N Re 紧连接螺纹的许用应力 MPa 见表2 7 为了方便计算把螺栓所受的拉力加大30 即计算载荷为1 3F0 这样便可按拉伸强度条件确定螺栓的公称直径d 知识拓展 二 改善制造工艺提高螺栓强度的措施1 用滚压法制造螺栓2 热处理后在进行滚压螺纹 知识小结 1 螺纹连接的类型2 常用螺纹连接标准件3 螺栓直径的确定 1 直接查表法 2 强度校核法4 螺纹连接的预紧与放松 课后思考 螺纹连接的四种基本类型在应用上各有什么特点 生活中还有哪些螺纹连接类型 课后作业 1 习题册模块二任务二填空题 判断题 选择题 计算题全部简答题第二小题2 找出几例生活中应用螺纹连接四种基本类型的实例 结束语 本次课到此结束 谢谢大家 劝君莫惜金缕衣 劝君惜取少年时 有花堪折直须折 莫待无花空折枝 模块二螺纹连接和螺旋传动 任务3分析台虎钳的普通螺旋传动 任务目标 1 了解普通螺旋传动的特点及其应用2 熟练掌握螺纹旋向的判断3 会区分普通螺旋传动的四种应用形式4 会判断普通螺旋传动的移动方向和移动距离 任务引入 台式虎钳 任务分析 1 普通螺旋传动是如何组成的 2 普通螺旋传动的形式有哪些 知识链接 一 螺旋传动的组成 分类及特点二 普通螺旋传动三 螺纹旋向的判断四 普通螺旋传动的应用形式 知识链接 一 螺旋传动的组成 分类及特点螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求 它主要用于将回转运动转变为直线运动 同时传递动力 知识链接 类型常用螺旋传动有 普通螺旋传动 差动螺旋传动和滚珠螺旋传动 特点螺旋传动的优点 结构简单 承载能力大 传动平稳无噪声 能实现自锁要求 传动精度高 孤广泛应用于机床进给机构 螺旋起重机和螺旋压力机中 螺旋传动的缺点 螺纹之间产生较大的相对滑动 摩擦磨损严重 传动效率低 但由于滚动螺旋的应用使磨损和效率问题得到了很大的改善 应用螺旋传动在机床 起重机械 锻压设备等场合应用广泛 知识链接 二 普通螺旋传动由螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动 知识链接 三 螺纹旋向的判断1 按螺纹标记判断2 用右手定则判断3 螺纹轴线垂直判别法 知识链接 四 普通螺旋传动的应用形式1 螺母不动 螺杆回转并作直线运动 如千斤顶 台式虎钳等 2 螺杆不动 螺母回转并作直线运动 如千斤顶 刨床刀架的水平移动等 知识链接 3 螺杆原位回转 螺母作直线运动 多用于机床进给机构 如车床大溜板的纵向进给和中溜板的横向进给 4 螺母原位回转 螺杆往复运动 如应力试验机上的观察镜螺旋调整装置 知识链接 直线移动距离L及直线移动速速v的确定在普通螺旋传动中 螺杆 或螺母 的移动距离L 由导程决定 即 L NPh式中 L 直线移动距离 mmN 回转圈数 rPh 导程 mm 直线移动速度v可按下式计算 V nPh式中 v 螺杆或螺母的移动距离 mm minn 转速 r minPh 导程 mm 知识链接 直线移动方向的判定其螺杆 或螺母 的移动方向不仅与螺杆 或螺母 的回转方向有关 还和螺纹旋向有关 螺杆或螺母的移动方向可用左 右手螺旋法则来判定 1 左旋螺杆 或螺母 伸左手 右旋螺杆 或螺母 伸右手 2 半握拳 四指弯曲方向与螺杆 或螺母 的旋转方向相同 大拇指竖直 3 若有一构件 螺杆或螺母 固定不动 则大拇指的指向即为螺杆 或螺母 的移动方向 若两构件都动则大拇指指向的相反方向 即为螺杆 或螺母 的移动方向 知识链接 螺母 螺杆 不动 螺杆 螺母 回转并移动 知识链接 螺杆 螺母 回转 螺母 螺杆 移动 知识链接 例 普通螺旋传动中 已知左旋双线螺杆的螺距为8mm 若螺杆按图示方向回转两周 螺母移动了多少距离 方向如何 任务实施 1 首先区分出旋转件与移动件2 判定螺杆的移动方向3 计算螺杆的导程4 计算直线移动位移 知识拓展 多线螺纹及传动螺纹一 多线螺纹Ph nP二 传动螺纹1 矩形螺纹矩形 公称直径 螺距 矩形40 8例 矩形60 24 P8 8H2 梯形螺纹梯形螺纹标记与普通螺纹相类似 由规格代号 公差带代号和旋合长度三部分组成 知识拓展 例 Tr40 12 6 LH 7H 7e L标记中 Tr 指梯形螺纹 40 指公称直径为40mm 12 指导程为12mm 6 指螺距为6mm 若为单线则只标注螺距 LH 指左旋 右旋不注 7H 指内螺纹中径公差带代号 顶径公差带代号不注 7e 指外螺纹中径公差带代号 顶径公差带代号不注 L 指长旋合长度 3 锯齿形螺纹B 公称直径 螺距 中径公差带代号例 B40 7 7A 7c 知识小结 1 螺旋传动2 普通螺旋传动及其应用形式3 普通螺旋传动直线位移的计算 直线移动方向的判定3 传动螺纹 课后思考 螺纹副和螺旋副有什么不同 各使用何种类型的螺纹 课后作业 1 习题册模块二任务三填空题 判断题 选择题 计算题全部名词解释第一小题 2 找出几例生活中应用普通螺旋传动的实例 结束语 少年易老学难成 一寸光阴不可轻 未觉池塘春草梦 阶前梧叶已秋声 本次课到此结束 谢谢大家 模块二螺纹连接和螺旋传动 任务4分析微调镗刀的差动螺旋传动 任务目标 1 了解差动螺旋传动的特点及其应用2 会区分差动螺旋传动的两种应用形式3 会判断差动螺旋传动的移动方向和移动距离 任务引入 任务分析 1 差动螺旋传动是如何组成的 2 差动螺旋传动为什么能产生极小的位移 知识链接 一 差动螺旋传动二 差动螺旋传动的应用形式 知识链接 一 差动螺旋传动 差动螺旋传动 由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动 即不一致 的螺旋传动 螺杆分别与机架及活动螺母组成a和b两段螺旋副 a段为固定螺母 b段为活动螺母 它不能回转而能沿机架导向槽内移动 如果机架上的螺母仍为右旋 活动螺母的旋向为左旋 如图示方向回转螺杆时 螺杆相对机架左移 活动螺母对螺杆亦左移 活动螺母移动距离增大 设a段和b段两螺旋副的旋向均为右旋 如图示方向回转螺杆时 螺杆相对机架向左移动 而活动螺母相对螺杆向右移动 这样活动螺母相对机架实现了差动位移 活动螺母移动距离减小 我们把这两种螺旋传动方式称为差动螺旋传动 知识链接 二 差动螺旋传动的应用形式1 螺杆上两螺纹 固定螺母与活动螺母 旋向相反 使活动螺母移动距离增大的 也称复式螺旋传动 2 螺杆上两螺纹 固定螺母与活动螺母 旋向相同 使活动螺母移动距离减小的 常称为差动螺旋传动 确定差动螺旋传动的移动距离L差动螺旋传动中 活动螺母的实际移动距离L 可用公式计算 L N Ph1Ph2 式中 L 活动螺母的实际移动距离 mmN 螺杆的回转圈数 rPh1 机架上固定螺母的导程 mmPh2 活动螺母的导程 mm 注意 当两螺纹旋向相反时 公式中用 号 当两螺纹旋向相同时 公式中用 号 知识链接 知识链接 判定差动螺旋传动的移动方向 1 先确定螺杆的移动方向 螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 2 然后根据公式计算结果确定螺母移动方向 当计算结果L 0时 活动螺母的实际移动方向与螺杆移动方