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广西水电职院教案用纸 章节名称： 第四章螺纹联接与螺旋传动 §4-1螺纹 §4-2螺纹联接的主要类型和使用 §4-3螺纹强度计算 §4-4螺纹传动 目的要求：1、掌握螺纹联接类型及防松方法，松、紧螺栓联接强度计算 掌握螺栓组设计方法，了解提高螺纹联接强度的常用措施和螺旋传动的设计 教学重点：螺纹联接类型及防松原理，紧螺栓联接的强度计算 螺栓组联接的设计与受力分析 教学难点及突破难点的办法： 讲授法 课外作业： 教学过程 时间 分配 §4-1螺纹 螺纹的分类、特点和使用 主要参数 §4-2螺纹联接的主要类型和使用 螺纹连接的主要类型 螺纹连接的拧紧和防松 §4-3螺纹强度计算 一、普通螺栓的强度计算 （一）松螺栓联接的强度计算 （二）紧螺栓联接的强度计算 二、铰制孔用螺栓联接的强度计算 三、螺栓材料与许用应力计算 §4-4螺纹传动 类型和应用 滑动螺旋传动计算 滚动螺旋传动 6 学时 第四章螺纹联接与螺旋传动 §4—1 螺纹 为使机器制造、安装、调整、维修和运输、减重、省科、降成、提高效率、等等 必须采用各种方式联接成整体，才能实现上述要求。因此一个出色的设计者应了解联接的种类、特点和应用，熟悉联接设计的准则。掌握好设计的方法。 联接——近代机械设计（机器设计）中最感兴趣的课题之一，也是近一些年来，发明创造最多的。 在通用机械中，联接件占总零件数的20~50%。如Boeng’s 747中有250万个紧固联接件 联接： 静联接——被联接件间不充许产生相对运动 ①不可折联接：铆、焊、介于可折不可折之间，胶（粘）接等 ②可折联接：螺纹、键、花键、销、成型而联接等 动联接——被联接零件间可产生相对运动——各种运动副联接 一、螺纹的形成 如图4-1所示：把一锐角为ψ的直角三角形绕到一直径为d的圆柱体上，绕时底边与圆柱底边重合，则斜边就在圆柱体上形成一条空间螺旋线。 如用一个平面图形K（如三角形）沿螺旋线运动并使K平面始终通过圆柱体轴线YY-这样就构成了三角形螺纹。同样改变平面图形K，同样可得到矩形、梯形、锯齿形、圆弧形（管螺纹） 二、螺纹的类型 螺纹 三角形（普通螺纹）、管螺纹——联接螺纹（精密传动） 按牙型 矩形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹——传动螺纹 按位置 内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹 螺纹 外螺纹——在圆柱孔的外表面形成的螺纹 三角形 粗牙螺纹——用于紧固件 螺纹 细牙螺纹——同样的公称直径d下，P小，自锁性好，适于薄壁细小零件和 冲击变载等情况 根据螺旋线 左旋——图4-2b 绕行方向螺纹 右旋——常用 单头螺纹（n=1）——用于联接 根据螺旋 双头螺纹（n=2） 线头数 多线螺纹（n≥2） 用于传动 三、螺纹的主要参数（图4-3） 1）外径d（大径）（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径 2）内径（小径）d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径 3）中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径 d2≈0.5(d+d1) 4）n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4 螺距、导程、线数之间关系：L=nP 7）螺旋升角ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。 8）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角 9）牙型斜角β——螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。对称牙型 各种螺纹（除矩形螺纹）的主要几何尺寸可查阅有关标准——公称尺寸为螺纹外径对管螺纹近似等于管子的内径。 螺旋副的自锁条件为： （见机械原理） 螺旋副的传动效率为： 克服轴向力Q匀速上升所需的圆周力 四、常用螺纹的种类、特点与应用，比较具体见表4-1，为加深印象，特列表如下（管螺纹除外）。 英制细牙螺纹，，内外螺纹旋合后无径向间隙，以保证配合紧密，公称直径为管子内径，适于以下的水、煤、气、油等管路。 常用螺纹的比较（管螺纹除外类似于三角形） 名称 三角 梯形 锯齿 矩形 剖面形状 结构特点 牙型角α 牙型倾角β 正三角形 α=60° β=30° 等腰梯形 α=30° β=15° 不等腰梯形 α=30° β=3° 正方形 α=0° β=0° 当量摩擦系数-fv 当量摩擦角-ψv 传动效率η 自锁性 牙根强度 工艺性能 一般应用 Fv=f/cosβ=1.155f fv=1.035f fv=1.001f fv=f （在螺纹升角ψ相同的条件下） 条件 当（p、d、tv材料相同的条件下）t0——旋合