《机电一体化--机械设计》连 接

1、第第1010章章 连连 接接 101 101 螺纹参数螺纹参数 102 102 螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的受力分析、效率和自锁 103 103 机械制造常用螺纹机械制造常用螺纹 104 104 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件105 105 螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松106 106 螺纹连接的强度计算螺纹连接的强度计算107 107 螺栓材料和许用应力螺栓材料和许用应力（简介）（简介） 108 108 提高螺纹连接强度的措施提高螺纹连接强度的措施（简介）（简介） 109 109 螺旋传动螺旋传动（）1010 1010 滚动螺旋简介滚动螺旋简介

2、（）1011 1011 键连接和花键连接键连接和花键连接（简介）（简介） 1012 1012 销连接销连接（简介）（简介） 静连接静连接动连接动连接 运动副运动副加动力加动力零件零件构件构件机构机构机器机器静连接静连接动连接动连接(运动副运动副)可拆连接可拆连接：螺纹连接、键连接、销连接等：螺纹连接、键连接、销连接等不可拆连接：铆接、焊接、胶接等不可拆连接：铆接、焊接、胶接等连接连接什么是连接？一、一、螺纹螺纹线、螺纹、螺纹副线、螺纹、螺纹副二、螺纹二、螺纹分类分类三、螺纹的主要三、螺纹的主要几何参数几何参数101 螺纹参数螺纹参数一、螺纹线、螺纹、螺纹副一、螺纹线、螺纹、螺纹副1、螺纹线：、

3、螺纹线：一一直线沿直线沿倾斜角倾斜角缠绕圆柱体上所形成一条线（螺旋线）。缠绕圆柱体上所形成一条线（螺旋线）。2、螺纹：、螺纹：沿圆柱体轴线剖开，可以看到直线的剖面形状：沿圆柱体轴线剖开，可以看到直线的剖面形状：螺纹螺纹。3、螺纹副：、螺纹副： 内外螺纹的相互旋合。内外螺纹的相互旋合。二、螺纹分类二、螺纹分类1、螺纹的牙型、螺纹的牙型 螺纹的剖面形状螺纹的剖面形状2、螺纹的、螺纹的旋向旋向：3、螺纹的、螺纹的线数线数（头数）：（头数）：三角形、三角形、 矩形、矩形、 梯形、梯形、 锯齿形；锯齿形；左旋、右旋；左旋、右旋；单线、多线；单线、多线；三、螺纹的主要几何参数三、螺纹的主要几何参数d2dd

4、1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lh1.1.大径大径（外径）（外径）d d（D D）：外（内）螺纹牙顶（底）相重合的圆柱）：外（内）螺纹牙顶（底）相重合的圆柱体直径体直径( (公称直径公称直径) )。2.2.小径小径（内径）（内径）d d1 1 (D (D1 1) )：外螺纹牙底相重合的圆柱体直径。：外螺纹牙底相重合的圆柱体直径。3.3.中径中径d d2 2 ：牙槽与牙厚相等处的圆柱表面直径。：牙槽与牙厚相等处的圆柱表面直径。4.螺距螺距 P：中圆柱面上相邻两牙对

5、应两点的轴向距离。：中圆柱面上相邻两牙对应两点的轴向距离。5.导程导程S：中圆柱面上同一螺旋线相邻两牙的轴向距离。：中圆柱面上同一螺旋线相邻两牙的轴向距离。6）线数线数n ：螺旋线数目（一般：螺旋线数目（一般n4n4）。）。 螺距、导程、线数之间关系：螺距、导程、线数之间关系：S=nS=nP P d2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lh7）螺旋升角螺旋升角：中圆柱面上螺旋线的切线与端平面的夹角。：中圆柱面上螺旋线的切线与端平面的夹角。 tg =nP /d28）

6、牙型角牙型角：轴向截平面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。：轴向截平面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。9）牙侧角牙侧角：牙型侧边与端面的夹角。：牙型侧边与端面的夹角。 对称牙侧角对称牙侧角 / 2一、一、矩形矩形螺纹螺纹二、二、非矩形非矩形螺纹螺纹102 螺旋副的受力分析、螺旋副的受力分析、 效率和自锁效率和自锁三、三、螺旋副螺旋副效率与自锁效率与自锁螺纹受力与斜面上的滑块受力状况极为相似螺纹受力与斜面上的滑块受力状况极为相似主动力主动力：轴向载荷轴向载荷 Fa反力反力（接触面上）：法向支反力法向支反力Fn、切向摩擦阻力、切向摩擦阻力Ff， （合力FR=Fn+Ff)摩擦角摩擦角： FR与与Fn所夹的锐角

7、所夹的锐角 （与摩擦系数f f有关） =arctanFf/Fn=tanffFn +Fn +Fa=0若滑块上的力平衡若滑块上的力平衡：Ff= Fa tg ()得：fFnFnFn一、矩形螺纹一、矩形螺纹（ =0=0) )FaFn vf Fn螺纹如何不螺纹如何不松脱？松脱？螺纹受力与斜面上的滑块受力状况极为相似螺纹受力与斜面上的滑块受力状况极为相似主动力主动力：轴向载荷轴向载荷 Fa反力反力（接触面上）：法向支反力法向支反力Fn、切向摩擦阻力、切向摩擦阻力Ff， （合力FR=Fn+Ff)摩擦角摩擦角： FR与与Fn所夹的锐角所夹的锐角 （与摩擦系数f f有关） =arctanFf/Fn=tanf轴向

8、载荷轴向载荷Fa可以分解可以分解：向斜面的正压力向斜面的正压力Fn和下滑松脱力和下滑松脱力Ft Fa=Fn+FtFfFnFR一、矩形螺纹一、矩形螺纹（ =0=0) )FaFn vFfFt Fn这里：这里：Fn = Fn Ft = Ff ？当：当：Ft Ff螺纹承载不松脱！螺纹承载不松脱！ （自锁）即：即： sin Fn f cosFn ， tan f = tan 自锁条件自锁条件 FaFn vf FnfFcosanFF fnfFaFfcosfFacosf 为当量摩擦系数为当量摩擦角 为牙型斜角costgf把法向力的增加看成把法向力的增加看成摩擦系数的增加：摩擦系数的增加：aFf二、非矩形螺纹二

9、、非矩形螺纹（ 00，三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹) )aFFnfFaFf螺纹的螺纹的摩擦阻力：摩擦阻力：用用f 取代取代f，用，用取代取代，非，非矩形螺纹矩形螺纹下滑：下滑：F= Fa tg (- )非矩形螺纹非矩形螺纹自锁自锁条件：条件： nfF请问：请问：非矩形螺纹与矩非矩形螺纹与矩形螺纹的自锁性形螺纹的自锁性能那个大？能那个大？一、一、三角三角形螺纹形螺纹二、二、梯形和锯齿形梯形和锯齿形螺纹螺纹103 机械制造常用螺纹机械制造常用螺纹三、三、螺纹螺纹标注标注四、四、例题例题1 常用螺纹的特点及应用常用螺纹的特点及应用三角螺纹三角螺纹（普通螺纹、管螺纹）矩形螺纹矩形螺纹梯形螺纹梯形螺

10、纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹 有有粗牙粗牙普通螺纹普通螺纹M10和和M68，请说明在静载荷下这，请说明在静载荷下这两种螺纹能否自锁（已知摩擦系数两种螺纹能否自锁（已知摩擦系数f = 0.10.15）例题例题11、首先求螺纹升角、首先求螺纹升角 。解：解：M10螺纹：螺纹：M68螺纹：螺纹：由由P136表表10-1查得：查得：螺距螺距P=1.5mm，中径，中径d2=9.026mm；螺距螺距P=6mm， 中径中径d2=64.103mm。M10螺纹升角：螺纹升角：oarctgdnparctg03. 3026. 95 . 11210M68螺纹升角：螺纹升角：oarctgdnparctg707. 1103.6461268ooarctgfarctg59