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第九章 螺纹联接 9-1 螺纹联接的基木知识 9-2 螺纹的效率和自锁 9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松 9-4 螺纹联接的强度计算 9-1 螺纹联接的基木知识 9-1-1螺纹的形成 如图9-1所示，将-倾斜角为必，直线绕在直径为d，的圆柱体上，在该圆柱体上便可形成-条螺旋线。取-平面图形，如三角形，令其-边ab与圆柱体的母线重合，并使该平面图形始终通过圆柱体的轴线，沿螺旋线移动，三角形的两边a。和be即在该圆柱体上形成螺纹。 9-1-2螺纹的分类 螺纹的分类方法很多，按照形成螺纹的平面图形形状不 同，螺纹可分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，如图9 -2所示。三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。 9-1 螺纹联接的基木知识 按照螺旋线旋绕方向不同，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹，如图9-3所示。机械中-般采用右旋螺纹，有特殊要求的场合可采用左旋螺纹。 按照螺纹线数目不同，螺纹可分为单线、双线(图9 -3)和多线螺纹。为了制造方便，螺纹的线数-般不超过4条。从垂直于圆柱体轴线的端面方向观察，可以判别螺纹的线数 螺纹分布在圆柱体外(内)表面上称为外(内)螺纹，内外螺纹旋合在-起构成螺旋副。按所采用单位制不同，螺纹可分为米制螺纹和英制螺纹。普通螺纹联接-般采用公制单位。 9-1-3螺纹的主要参数 9-1 螺纹联接的基木知识 现以普通米制三角形螺纹为例介绍螺纹的主要参数，如图9-4所示 1.径向参数 (1)大径d:螺纹牙顶所在圆柱体的直径，其也是螺纹的公称直径。公制螺纹的公称直径通常用符号M加大径d的值来表示，如螺纹公称直径为20 mm ,:可记为M20 (2)小径d1:螺纹牙根所在圆柱体的直径，常近似作为螺纹危险截面直径。 (3)中径d2:介于大径和小径之间，而且在轴平面内牙厚等于牙间宽的圆柱体直径。螺旋副的受力分析通常在中径上进行 内螺纹的径向尺寸用相应的大写字母表示。 9-1 螺纹联接的基木知识 2.轴向参数 (1)螺距P: 相邻两螺纹牙上对应点间的轴向距离。 (2)导程Pb:螺纹上任意-点沿螺旋线旋转-周所移过的轴向距离，Pb = nP , n为螺纹线数。 3.角度参数 ①螺纹升角ψ:螺纹中径圆柱面上螺旋线的切线与端面间所夹的锐角。大、中、小各圆柱面上的螺纹升角是不同的。由图9 -3可知 9-1 螺纹联接的基木知识 ②牙型角α:轴平面内螺纹牙两侧边的夹角。矩形螺纹的牙型角α =0; 三角形、梯形、锯齿形螺纹的牙型角如图9 -2所示，其中锯齿形螺纹的牙型不对称。 ③牙型斜角β:轴平面内螺纹牙-侧边与端面间夹角。对称牙型，β=α/2。锯齿形螺纹工作面的牙型斜角刀β=3° 螺纹的基本参数绝大多数都已经标准化了，设计时应按表9-1选取 9-2 螺纹的效率和自锁 9-2-1螺纹的效率和自锁 旋转螺母时，需克服螺纹表面间的摩擦力所产生的摩擦力矩，因而，有功的损失，使效率下降。当拧紧螺母时，效率为 9-2-2影响自锁性能的因素 在摩擦系数-定的情况下，牙形角越大，ρv也越大。由式(9-2)和式(9-3)可知，在ψ-定的情况下， ρv越大，效率越低，自锁性能越好。 9-2 螺纹的效率和自锁 在摩擦角-定的情况下，根据式(9-2)可画出效率与螺纹升角的关系曲线(如图9-5所示)由图可见，螺纹升角必-般不应超过25°在此范围内，螺纹升角必越大，效率越高，自锁性能越差。 所以，单线、普通三角形螺纹，特别是小螺距的螺纹，其效率刀低，自锁性能好，常用于螺纹联接中。矩形、梯形、锯齿形螺纹，尤其是多线螺纹，其效率刀高，不易自锁，常用于传动。 9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松 9-3-1螺纹联接件 1.普通螺栓 普通螺栓头部有多种形式，其中最常用的是六角头螺栓，如图9-6所示。通常普通螺栓也可以用于螺钉联接中。 2.铰制孔螺栓 铰制孔螺栓头部的形式为六角形，如图9-7所示。其中部的圆柱部分与被联接件的孔配合，以承受垂直螺栓轴线方向的载荷。 3.双头螺柱 双头螺柱(如图9-8所示)两端均制有螺纹，旋入被联接件螺纹孔的-端称为座端，另-端为螺母端。 9-3 螺纹联接的基木类型及其预紧和防松 4.螺钉 螺钉的结构形状与螺栓类似，但螺钉头部形式较多，除六角头形以外还有内六角头、半圆头、沉头等，如图9-9所示。可根据拧紧力矩大小来选用，拧紧力矩较大时，可选内、外六角头螺钉，拧紧力矩不大时，可选半圆头或沉头螺钉。 5.紧定螺