第五章-螺纹连接和螺旋传动讲解

1螺纹连接和螺旋传动2观察变速箱座和变速箱盖用什么联接方式？变速箱装配图3工程应用桑塔纳轿车4工程应用机床5工程应用摩托车6工程应用飞机机翼7工程应用发动机气缸8化工管道工程应用9自行车工程应用10锁紧螺母工程应用11汽车轮胎工程应用125-2螺纹的基本知识d2螺纹----一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形始终在通过圆柱轴线的平面内，就得到螺纹。1、螺纹的形成一、螺纹的形成和类型13按螺纹的牙型分螺纹的分类按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺纹的作用分按母体形状分三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹左旋螺纹单线螺纹多线螺纹外螺纹内螺纹连接螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹2、螺纹类型、特点及应用14螺纹旋向判断•旋向(螺旋线方向)：常用右旋，特殊要求时用左旋（思考左旋的场合与原因）•旋向判断:(1)顺着轴线方向看，可见侧左边高则为左旋，右边高则为右旋。(2)右手旋，前进—右旋左手旋，前进—左旋右旋左旋思考：15双线螺纹单线螺纹PSS=2PPSPS=P连接螺纹传动螺纹螺旋线的数目(线数):单线（连接）、多线（传动）16圆柱螺纹圆锥螺纹管螺纹按母体形状分17d23、主要参数•大径d、D：最大直径—公称直径•小径d1：外螺纹的最小直径—强度直径•中径d2、D2：假想直径，牙型沟槽宽与牙的宽度相等•螺距P：相邻两牙轴向距离•导程S：同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距离，S=nP•升角：螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角•牙型角a：螺纹两侧边的夹角•牙侧角β：螺纹一侧边与螺纹轴线垂线间的夹角d1D,dαSP18d1d2dSPP/2P/2hβαβ19矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹三角形螺纹30º15º30º3º连接：效率低、自锁性好。单线，用于连接传动：效率高、自锁性差。双线或多线，常用于传动∴连接螺纹：一般为单线、右旋的三角螺纹。二、常用螺纹的特点及应用20•螺栓连接–普通螺栓连接–铰制孔螺栓连接•双头螺栓连接•螺钉连接–螺钉连接–紧定螺钉、自攻螺钉连接•其它连接：地脚螺栓、吊环螺钉三、螺栓连接的类型211.螺栓连接普通螺栓连接•特点：孔与杆间有间隙、被连接件上无需切制螺纹、装拆方便•适用场合：连接件不厚且经常装拆的一般场合，承受轴向载荷铰制孔螺栓连接•特点：孔与杆间无间隙、被连接件上无需切制螺纹、装拆方便•适用场合：连接件不厚且经常装拆的一般场合，承受横向载荷的场合222.双头螺栓、螺钉连接双头螺栓连接•特点：被连接件上无需切制螺纹、装拆方便•适用场合：用于被连接件之一较厚、经常装拆的场合螺钉连接•特点：不用螺母、被连接件上无需切制螺纹、装拆方便•适用场合：被连接件之一较厚，且不常装拆的场合233.紧定螺钉连接适用场合：•多用于轴上零件的固定，传递较小的力•锥端螺钉连接•平端螺钉连接•圆柱端螺钉连接244.其他连接•地脚螺栓连接、吊环螺栓连接、T形槽螺栓连接25•螺栓–普通螺栓–铰制孔螺栓•双头螺栓•螺钉–连接螺钉–紧定螺钉、自攻螺钉•螺母：六角螺母、圆螺母•垫圈：平垫圈、斜垫圈标准螺纹连接件26四、螺纹连接的预紧和防松•目的：防止松动→提高可靠性、强度、紧密性（一）螺纹的预紧力和预紧力矩TF0F0T1T2受载之前拧紧螺母预紧力F0方法：一般情况凭经验，拧紧即可。定力矩扳手测力矩扳手测量螺栓伸长量：（大型螺栓连接）27控制拧紧力矩的方法冲击扳手测力矩扳手定力矩扳手28（二）防松•静载荷：(自锁)+预紧后摩擦力→防止松动•螺纹连接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动•螺纹连接防松的方法按工作原理可分为:1摩擦防松2锁住防松3其它：破坏螺纹副关系（铆冲、粘接、焊接）冲击、振动、变载荷下温度变化较大时螺旋副摩擦力Ff减小或瞬时消失松动291、摩擦防松•使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩•弹簧垫圈防松、自锁螺母防松、对顶螺母(双螺母)防松镶嵌弹性环或尼龙圈挤入螺纹中椭圆口螺母30对顶螺母防松•使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩•对顶螺母防松312、锁住防松•用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对转动的可能性•开口销、止动垫圈、串联钢丝防松螺栓开槽螺母开口销装配图3233止动垫圈防松•用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对转动的可能性止动垫圈34串联钢丝防松•用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对转动的可能性正确错误353不可拆防松：破坏螺纹副关系•焊接•铆冲3637普通车床螺旋传动3839螺旋千斤顶平口钳40（一）螺旋传动的组成与功用⒈组成：螺旋传动是由螺杆与螺母与机架构成的⒉功用：将回转运动转变为直线运动⒊运动形式螺杆螺母螺杆螺母（旋转）螺杆（转动并移动）螺母螺杆螺母（转动并移动）①螺杆转动螺母移动④螺杆固定螺母转动和移动③螺母固定螺杆转动和移动②螺母转动螺杆移动五、螺旋传动41（二）螺旋传动的类型与特点按照螺纹副的摩擦性质分类滑动螺旋传动滚动螺旋传动静压螺旋传动按照螺旋传动的用途分类传力螺旋传导螺旋调整螺旋优点：结构简单、制造方便、传动平稳、噪声小，可获得很大的减速比，从而能够承受较大的轴向载荷，并可实现自锁。缺点：磨损大、效率低。优点：摩擦损失比滑动螺旋小，故而效率高；缺点：滚动体需要返回通道，体积大，制造成本高。优点：传动摩擦损失和磨损都很小，效率很高；缺点：需要有一套油路装置，结构复杂。主要用来传递动力的螺旋传动.主要用来传递运动的螺旋传动.主要用于调整、固定零件位置的螺旋传动.螺旋面间注入静压油，为液体摩擦状态。螺旋面间装有滚动体的螺旋传动，为滚动摩擦状态.螺杆与螺母直接接触，彼此间为滑动摩擦状态.42通过螺杆与螺母之间的相对运动，将旋转运动变为直线运动，实现传递力或调整零件间的相对位置。台式虎钳43（三）滑动螺旋传动常用螺纹种类及其特点滑动螺旋传动常用螺纹种类③锯齿形螺纹②梯形螺纹①矩形螺纹牙形为矩形，无通用标准。其特点为：当量摩擦系数小，效率高，但加工较难，牙根强度较弱，磨损后间隙不能调整。牙形为梯形，已经标准化。特点是当量摩擦系数较矩形螺纹高，效率低。但加工容易、牙根强度高、对中性好、间隙可以调整。牙形为非等腰梯形，效率与矩形螺纹相近，有梯形螺纹的牙根强度高、对中性好；但只适用于单向载荷。441.单螺旋副机构2）螺杆固定，螺母转动并轴向移动1）螺母固定，螺杆转动并轴向移动螺旋千斤顶台式虎钳动画45螺纹传动位移的计算S=LnL—导程（mm）n—转过圈数速S--螺纹传动位移(mm)螺旋千斤顶46nn位移方向判定：左右手定则此情况判定方法：母指的反向此情况判定方法：母指的方向右旋---右手n---4指472、双螺旋机构1）差动机构：两螺旋副的螺纹旋向相同可移动螺母相对机架的移动距离S(mm)S=(L1-L2)nL1:螺母1的导程L2:螺母2的导程n:螺杆转过的圈数L1L2n48a起重螺旋b压力螺旋增力螺旋传导螺旋图49右旋左旋2）复式螺旋机构：两螺旋副的螺纹旋向相反可移动螺母相对机架的移动距离S(mm)L=(L1+L2)nL1:螺母1的导程L2:螺母2的导程n:螺杆转过的圈数电线杆钢索拉紧装置50镗刀差动螺旋微调结构51正、反螺旋快速调整结构右螺旋左螺旋52滚珠螺旋传动53复习思考题1．在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是()。A.三角形螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.矩形螺纹2．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆卸时，往往采用()。A螺栓联接B螺钉联接C双头螺柱联接D紧定螺钉联接3.两被联接件之一较厚，盲孔且经常拆卸时，常用（）。A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接544．常用联接的螺纹是()。A三角形螺纹B梯形螺纹C锯齿形螺纹D矩形螺纹5．承受横向载荷的紧螺栓联接，联接中的螺栓受()作用。A剪切B拉伸C剪切和拉伸6．当两个被联接件不厚,通孔，且需要经常拆卸时，往往采用()。A螺钉联接B螺栓联接C双头螺柱联接D紧定螺钉联接558.在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了。A.不致损伤螺栓头和螺母B.增大接触面积，不易松脱C.防止产生附加偏心载荷D.便于装配。7．采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支撑面是为了()。A.减少预紧力B.减少挤压力C.避免螺栓受弯曲应力D.便于放置垫圈9.设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了（）。A.美观B.受力最小C.联接方便D.接合面受力较均匀10.螺纹连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特点？11.为什么螺纹连接通常要采用防松设施？常用的防松方法和装置有哪些？12.常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在何处？5613.如下图所示，a、b、c三种螺纹联接，依次为____联接。（1）螺栓、螺柱、螺钉（2）螺钉、螺柱、螺栓（3）螺柱、螺钉、螺栓（4）螺栓、螺钉、螺柱（5）螺钉、螺柱、螺栓（6）螺柱、螺栓、螺钉5715、在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座或凸台其目的是。14.为什么大多数螺纹连接都要拧紧？拧紧力矩要克服哪些力矩？答：为提高联接刚性、紧密性和防松能力以及提高螺栓在变载荷下的疲劳强度，因此大多数螺纹联接都要拧紧。拧紧力矩要克服螺纹副力矩和螺母底面的摩擦阻力矩。A、避免螺栓受附加弯曲应力作用B、便于安装C、为安置防松装置D、为避免螺栓受拉力过大16、若要提高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，则可。A、在被联接件间加橡胶垫片B、增大螺栓长度C、采用精制螺栓D、加防松装置17、在螺栓、螺钉和双头螺柱联接中，被联接件的光孔直径为什么比螺纹外径大？可以降低孔的加工精度要求；安装方便；可避免在装拆时碰坏螺栓的螺纹。18、铰制孔螺栓的螺纹外径为什么比无螺纹部分的直径小？为了确保无螺纹部分承受横向载荷，且可避免损坏螺栓螺纹和铰制孔。5819、试找出图中螺纹联接结构中的错误，说明原因，并改正。已知被联接件材料均为Q235，联接件均为标准件。1）普通螺栓联接；2）螺钉联接；3）双头螺柱联接；4）紧定螺钉联接。普通螺栓联接普通螺栓联接59主要错误A、螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装；B、普通螺栓联接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被联接件孔与螺栓杆间无间隙；C、被联接件表面没加工，应做出沉头座孔并刮平，以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺栓轴线，避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力；D、一般联接，不应采用扁螺母；E、弹簧垫圈尺寸不对，缺口方向也不对；F、螺栓长度不标准，应取标准长度L=60mm；G、螺栓中螺纹部分长度短了，应取长30mm。60螺钉联接61主要错误A、采用螺钉联接时，被联接件之一应有大于螺栓大径的光孔，而另一被联接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。而图中上边被联接件没有做成大于螺栓大径的光孔，下边被联接件的螺纹孔又过大，与螺钉尺寸不符，且螺纹孔画法不对，小径不应为细实线；B、若上边被联接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没加工。62双头螺柱联接63主要错误A、双头螺栓的光杆部分不能拧紧被联接件的螺纹内，M12不能标注在光杆部分；B、锥孔角度应为120º，而且应从螺纹孔的小径（粗实线处）画锥孔角的两边；C、若上边被联接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没加工；D、弹簧垫圈厚度尺寸不对。64紧定螺钉联接紧定螺钉联接65主要错误A、轮毂上没有做出M6的螺纹孔；B、轴上未加工螺纹孔，螺钉拧不进去，即使有螺纹孔，螺钉能拧入，也需作局部剖视才能表达清楚。