《机械基础》课件 单元4 螺纹连接与螺旋机构

学习目标：熟悉螺纹的种类、特点和应用；掌握螺纹的主要参数；掌握常用螺纹连接的特点及应用。学习情境一螺纹DAYINTEMPLATE导入生活中我们都知道拧紧螺母是左松右紧，那究竟是什么原因呢？基本知识螺纹是机械中应用非常广泛的结构之一，可用于连接与传动。连接螺纹连接由螺纹连接件（紧固件）和被连接件组成，具有结构简单、连接可靠、装卸方便、成本低廉等特点，是机械中广泛应用的可拆连接。传动螺旋传动是机械中一种常用的精密传动方式，它依靠螺杆与螺母组成的螺纹副进行传动，可将旋转运动转换为直线运动，并传递动力。螺纹的基础知识（一）螺纹的形成如图所示，将一直角三角形abc绕在一圆柱体表面上，使三角形一直角底边与圆柱体的底面重合，则三角形的斜边在圆柱体表面形成了一条螺旋线。沿着螺旋线加工出具有一定形状的突起或凹槽就形成了螺纹。（二）螺纹的基本要素A牙型B直径C螺距或导程D线数E旋向F牙型角和螺纹升角连接牙型传动牙型普通螺纹的标记梯形螺纹和锯齿形螺纹的标记（三）螺纹标记与公差代号螺纹特征代号1旋向代号3旋合长度代号52尺寸代号4公差带代号螺纹特征代号1导程（螺距）3公差带代号52尺寸代号4旋向代号6旋合长度代号螺纹连接主要进行管道的连接，其螺纹牙分布在圆锥体上，使内外螺纹的配合具有较好的紧密性。管螺纹的牙型角为55°或60°，形状有直管和锥管两种，按制式可分为英制管螺纹和公制管螺纹。其中英制管螺纹的公称直径是指管道的孔径，公制管螺纹的公称直径是指螺纹大径。非螺纹密封的圆柱管螺纹本身不具有密封性，如要求连接后具有密封性时，可在密封面间添加密封物，广泛用于水、煤气和润滑管联接；用螺纹密封的管螺纹其外螺纹分布在锥度1:16的圆锥管壁上，不用填料即能保证联接的紧密性，用于对密封要求较高的管道联接。管螺纹多用于紧固连接，参数由GB/T196-2003进行规定。同一种公称直径可对应多种螺距，其中螺距最大的为粗牙螺纹，其余为细牙螺纹。粗牙螺纹运用较为广泛，细牙螺纹升角小，自锁性好，但螺纹牙的工作高度小，不耐磨，易滑扣，常用于需要自锁、薄壁或要求承受振动冲击的场合。普通螺纹（一）连接用螺纹的分类（二）螺纹连接的基本类型双头螺柱连接紧定螺钉连接螺栓连接螺钉连接螺纹连接（三）螺纹连接件（四）螺纹的预紧与防松螺纹的预紧

在实际装配中，大部分螺纹连接需要拧紧使其在工作前承受预紧力的作用，这个步骤称为预紧。预紧的目的在于保持连接件的正常工作，提高螺纹连接的可靠性、紧密性和防松能力。螺纹连接的防松常用的螺纹连接件具有良好的自锁性，一般不会松动，但在有冲击、振动或变载荷、温度变化比较大的场合中，螺纹连接中的预紧力可能瞬间较小或消失，从而引起螺纹连接的失效，因此，使用螺纹连接时必须采用适当的防松措施。按防松工作原理分摩擦机械永久①弹簧垫片②尼龙圈锁紧螺母③对顶螺母①开槽螺母与开口销②止动垫片③串联钢丝①冲点②点焊③胶粘学习目标：熟悉螺旋机构的类型及应用；掌握螺旋传动运动方向的判断及移动距离的计算方法。学习情境二螺旋传动DAYINTEMPLATE导入图示为钳工实习所用到的台虎钳，通过手柄带动螺杆旋转，从而带动活动钳口左右移动，实现工件的夹紧与松开。其工作原理是什么？基本知识直线运动回转运动螺旋传动是机械中一种常用的精密传动方式，依靠螺旋副进行传动，可将回转运动转换为直线运动，并传递动力。螺旋传动在机床、起重机械中有广泛的应用。螺旋传动的类型及应用按用途分为传力螺旋调整螺旋传导螺旋螺旋传动的方向判断及移动距离的计算（一）普通螺旋传动1.普通螺旋传动直线移动方向的判定根据左（右）手法则，左旋螺纹用左手，右旋螺纹用右手。手握空拳，四指指向与螺杆或螺母的转动方向相同，大拇指竖直①若螺杆和螺母一个固定不动，另一个作转动且移动，则大拇指指向为螺杆或螺母的移动方向。②螺杆和螺母一个作原位旋转运动，另一个作直线移动，则大拇指的相反方向为螺杆或螺母的移动方向。普通螺旋传动是指由一个螺母与一个螺杆组成的螺旋传动左右手法则2.普通螺旋传动直线移动距离（速度）的计算L=N×Ph

L——螺杆（或螺母）的移动距离，mm；N——回转圈数；Ph——螺纹导程，mm。ν=n×Ph

ν——螺杆（或螺母）的移动速度，mm/min；n——转速，r/min；Ph——螺纹导程，mm。（二）双螺旋传动一个螺杆的两端具有不同螺距的螺纹分别与螺母配合形成双螺旋副，称为双螺旋机构。双螺旋机构：差动螺旋机构复式螺旋机构双螺旋传动的移动距离计算

L——活动螺母的实际移动距离；N——螺杆的回转圈数；Ph1——机架上固定螺母的导程，mm；Ph2——活动螺母的导程，mm。使用左右手法则判断螺杆方向两螺母旋向不同两螺母旋向相同活动螺母移动方向与螺杆一致当机架上固定螺母的导程大于活动螺母的导程时，活动螺母的实际移动方向与螺杆的移动方向相同当机架上固定螺母的导程小于活动螺母的导程时，活动螺母的实际移动方向与螺杆的移动方向相反活动螺母的实际移动方向判断（三）滚动螺旋滚动螺旋传动又称为滚珠丝杆，主要由螺杆、螺母、滚珠和回珠管等零件组成。由于滚动螺旋传动中用滚动摩擦代替了滑动摩擦，因而滚动螺旋机构摩擦系数小、传动效率高达90%以上；起动转矩接近运