机械设计基础（第三版）课件：螺纹连接与螺旋传动

螺纹连接与螺旋传动课题一螺纹连接课题二螺旋传动带有螺纹结构的螺栓1和螺母2形成螺纹副，起到紧固连接的作用，这种连接方法称为螺纹连接。利用螺旋副来传递运动和动力的机械传动方式称为螺旋传动。螺纹连接与螺旋传动实例a)螺栓连接b)台虎钳装配图1—螺栓2、7—螺母3—固定钳身4—活动钳身5—手柄6—螺杆课题一螺纹连接凸缘联轴器任务引入任务分析螺栓连接的可靠性(即强度)通常与螺栓的材料和尺寸有关。a）外螺纹b）内螺纹一、螺纹的种类按不同的分类方式可将螺纹分为不同的种类，具体见表。相关知识螺纹的种类螺纹的种类螺纹的种类二、普通螺纹的主要参数及应用1.普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数及其代号、定义见下表。普通螺纹的主要参数及其代号、定义螺纹的基本参数2.普通螺纹的应用牙型为等边三角形，牙型角为60°，螺纹副摩擦力大，自锁性能好，螺纹牙根部较厚，牙根强度高，广泛应用于各种紧固连接。三、螺纹代号与标记螺纹很多，其代号与标记见表。螺纹代号与标记螺纹代号与标记四、螺纹连接件1.螺纹连接利用螺纹连接件构成的可拆卸的固定连接称为螺纹连接。2.螺纹连接件常用的螺纹连接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母和垫圈等。常用螺纹连接件结构、形状及应用见下表。常用螺纹连接件的结构、形状及应用常用螺纹连接件的结构、形状及应用3.螺纹连接件的材料碳钢、合金钢、铜、聚氯乙烯(PVC)等。五、螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接等，见表。螺纹连接的基本类型、结构、特点及应用螺纹连接的基本类型、结构、特点及应用六、螺纹连接的预紧与防松1.螺纹连接的预紧目的：增加连接的可靠性和紧密性。2.螺纹连接的防松实质就是防止螺纹副的相对转动。(1)防松的原因(2)螺纹连接的防松措施及方法防松措施及方法(见表)。螺纹连接的防松措施及方法螺纹连接的防松措施及方法七、螺栓连接的强度计算螺栓连接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按照标准选定螺纹公称直径(大径)d，以及螺母和垫圈等连接零件的尺寸。1.受拉螺栓连接(1)松螺栓连接强度计算松螺栓连接在工作时只承受轴向工作载荷F，其强度校核与设计计算公式分别为：起重滑轮的松螺栓连接只受预紧力的紧螺栓连接

(2)紧螺栓连接强度计算1)只受预紧力作用的紧螺栓连接。2)受预紧力和轴向工作载荷的螺栓连接。气缸盖螺栓连接螺栓与被连接件的受力与变形2.受剪螺栓连接受剪螺栓连接1、2--被连接件3--螺杆受压面4—受剪面螺栓的剪切强度条件为：螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：式中Fs

———单个铰制孔用螺栓所受的横向载荷，N；

do———铰制孔用螺栓剪切面直径，mm；———螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度，mm；———螺栓许用剪应力，MPa；———螺栓或被连接件的许用挤压应力，MPa。螺栓连接在静载荷下的许用应力与安全系数见表。一般机械用螺栓连接在静载荷下的许用应力与安全系数抗拉强度和屈服强度可查表。部分常用材料的力学性能MPa1.设计螺栓直径(1)求螺栓所受预紧力任务实施(2)选择螺栓材料，确定许用应力查上表，选Q235，(3)计算螺栓直径2.校核螺栓连接强度(1)求每个螺栓所受横向载荷(2)选择螺栓材料，确定许用应力查上表，仍选Q235。(3)校核螺栓强度因此，铰制孔用螺栓强度足够。课题二螺旋传动差动螺旋传动的微调镗刀1—螺杆2—镗杆3—刀套4—镗刀任务引入任务分析差动螺旋传动的微调量与螺旋传动的移动距离和移动方向有关。由螺杆和螺母组成的简单螺旋副传动又称为普通螺旋传动。相关知识一、普通螺旋传动1.普通螺旋传动的应用形式螺旋传动的应用形式螺旋传动的应用形式2.直线移动方向的判定(1)右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手。手握空拳，四指的指向与螺杆(或螺母)回转方向相同，大拇指竖直。(2)若螺杆(或螺母)回转并移动，螺母(或螺杆)不动，则大拇指的指向即为螺杆(或螺母)的移动方向。(3)若螺杆(或螺母)回转，螺母(或螺杆)移动，则大拇指指向的相反方向即为螺母(或螺杆)的移动方向。3.直线移动距离L的确定(普通螺旋传动)螺旋传动直线移动方向的判定4.直线移动速度v的确定(普通螺旋传动)二、差动螺旋传动差动螺旋传动1—活动螺母2—螺杆3—机架4—导向槽普通螺旋传动不能产生极小的位移，若希望主动件转动较大的角度而从动件只做微量位移时，可采用差动螺旋传动。设a

段和b段两螺旋副的旋向均为右旋，活动螺母移动距离减小。如果机架上的螺母仍为右旋，活动螺母为左旋。活动螺母移动距离增大。1.确定差动螺旋传动的移动距离LL=N(Ph1±Ph2)式中L———活动螺母的实际移动距离，mm；N———螺杆的回转圈数，r；Ph1———机架上固定螺母的导程，mm；Ph2———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。2.判定差动螺旋传动的移动方向(1)先确定螺杆的移动方向。(2)再根据上述公式的计算结果判定。L>0时相同；L<0时相反。螺杆按图示方向回转1转时镗刀移动的距离：

L=N(Ph1-Ph2)=1×(1.5-1.25)=+0.25(mm)(右移)如果螺杆圆周按100等份刻线，螺杆每转过1格，镗刀的实际位移：