中職機(jī)械基礎(chǔ)課題二 螺紋連接電子課件（）

零件篇學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1．了解螺紋的形成；2．熟悉螺紋的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；3．熟悉螺紋的主要參數(shù)和標(biāo)記；4．熟悉螺紋連接的類型和標(biāo)準(zhǔn)件。能力目標(biāo)：具有判別螺紋類型的能力。

課題二螺紋連接

在現(xiàn)代生活中，螺紋連接隨處可見，但螺紋的種類繁多，應(yīng)用廣泛。因螺紋連接件已被標(biāo)準(zhǔn)化，本課題的主要任務(wù)是如何識別并應(yīng)用螺紋。如圖1-2-1所示，認(rèn)識圖中螺紋類型并熟悉其特點(diǎn)及應(yīng)用。

圖1-2-1一、螺紋的形成如圖1-2-2所示，將一直角三角形abc繞在直徑為d2的圓柱表面上，使三角形底邊ab與圓柱體的底邊重合，則三角形的斜邊amc在圓柱體表面形成一條螺旋線am1c1。三角形abc的斜邊與底邊的夾角ψ，稱為螺紋升角。若取一平面圖形，使其平面始終通過圓柱體的軸線并沿著螺旋線運(yùn)動，則這平面圖形在空間形成一個螺旋形體，稱為螺紋。圖1-2-2螺紋的形成二、螺紋的類型1．按螺紋形狀分按螺紋在軸向剖面內(nèi)的形狀的不同可分為矩形螺紋、三角形螺紋、梯形螺紋及鋸齒形螺紋，如圖1-2-3所示。圖1-2-3不同類型的螺紋2．按螺紋旋線繞行方向分按螺紋旋線繞行方向不同分為右旋螺紋（順時針方向旋入）和左旋螺紋（逆時針方向旋入），如圖1-2-4所示。其中右旋螺紋比較常見，只有在特殊情況下才使用左旋螺紋。例如，液化氣鋼瓶接口為防止與其他接頭混淆使用，采用左旋螺紋；當(dāng)需要防止螺紋松動時，使用左旋螺紋；有些連接需要正、反螺紋同時存在才能緊固時，也會采用左旋螺紋（如組裝式暖氣片有一頭是反向螺紋，兩片暖氣片裝在一起時螺紋必須一正一反才能緊固）。

圖1-2-4右旋螺紋和左旋螺紋3．按螺紋線數(shù)分按螺紋線數(shù)可分為單線螺紋和多線螺紋。（1）單線螺紋（見圖1-2-5）：沿一條螺旋線所形成的螺紋。單線螺紋多用于連接。圖1-2-5單線螺紋（2）多線螺紋（見圖1-2-6）：沿兩條或兩條以上在軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋。多線螺紋多用于傳動。多線螺紋由于加工制造的原因，線數(shù)一般不超過4條。圖1-2-6多線螺紋

4．按加工表面分按加工表面可分為外螺紋和內(nèi)螺紋。在圓柱或圓錐外表面上所形成的螺紋稱外螺紋。在圓柱或圓錐內(nèi)表面上所形成的螺紋稱內(nèi)螺紋。（見圖1-2-7）（a）外螺紋

（b）內(nèi)螺紋

（c）內(nèi)、外螺紋配合

圖1-2-75．按螺紋用途可分為連接螺紋和傳動螺紋。三角形螺紋為連接螺紋，矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋都屬于傳動螺紋。三、常用螺紋的特點(diǎn)及應(yīng)用1．連接螺紋（1）三角形螺紋如圖1-2-8所示，公制三角形螺紋的牙型角α=60°，其大徑d為公稱直徑。三角形螺紋的當(dāng)量摩擦系數(shù)大，自鎖性能好。螺紋牙根部較厚，牙根強(qiáng)度高，廣泛應(yīng)用于各種緊固連接。同一公稱直徑可以有多種螺距，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余都稱為細(xì)牙螺紋。細(xì)牙螺紋的螺距P′小且中徑d′2及小徑d′1均較粗牙螺紋的大，故細(xì)牙螺紋的升角小，自鎖性能好，但牙的工作高度小，不耐磨、易滑扣，適用于薄壁零件、受振動或變載荷的連接，還可用于微調(diào)機(jī)構(gòu)中。細(xì)螺紋與粗牙螺紋的比較:P′<P，d′2>d2，d′1>d1圖1-2-8（2）管螺紋管螺紋牙型角α=55°，以管子的內(nèi)徑（英寸）表示尺寸代號。分為非螺紋密封的管螺紋（GB7307—87）和用螺紋密封的管螺紋（GB7306—87）。非螺紋密封的圓柱管螺紋（圖1-2-9（a）），本身不具有密封性，如要求連接后具有密封性時，可在密封面間添加密封物。用螺紋密封的管螺紋（圖1-2-9（b）），其外螺紋分布在錐度1∶16（φ=1°47′24″）的圓錐管壁上，不用填料即能保證連接的緊密性。管螺紋適用于管接頭、旋塞、閥門等螺紋連接的附件。圖1-2-92．傳動螺紋

（1）矩形螺紋牙型為正方形、牙型角α=0°。其傳動效率最高，但牙根強(qiáng)度弱，精加工困難，螺紋牙磨損后難以補(bǔ)償，傳動精度降低，故應(yīng)用較少。矩形螺紋未標(biāo)準(zhǔn)化，已逐漸被梯形螺紋所替代。（2）梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙型角α=30°。其效率雖較矩形螺紋低，但工藝性好，牙根強(qiáng)度高，對中性好。梯形螺紋廣泛用于車床絲杠，螺旋舉重器等各種傳動螺旋中。（3）鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋工作面的牙型斜角β=3°，非工作面的牙型斜角為30°，它兼有矩形螺紋和梯形螺紋的效率高與牙根強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，但只能用于承受單方向的軸向載荷傳動中。四、螺紋的主要參數(shù)

1．外徑（大徑）（d，D）與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑，亦稱公稱直徑。2．內(nèi)徑（小徑）（d1，D1）與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑（危險剖面直徑）。3．中徑d2在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑，d2≈0.5（d+d1）。4．螺距（P）相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。圖1-2-105．導(dǎo)程（S）同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面母線上的對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。6．線數(shù)（n）螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：S=nP。7．螺旋升角λ中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角。8、牙型角α螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。9．牙型斜角β螺紋牙的側(cè)邊與螺紋軸線垂直平面的夾角。五、常用螺紋代號與標(biāo)記1．普通螺紋代號與標(biāo)記普通螺紋標(biāo)記由螺紋代號、螺紋公差帶代號和螺紋旋合長度代號組成。其中，螺紋代號的標(biāo)記形式為普通螺紋代號為M，在標(biāo)準(zhǔn)中，粗牙螺紋的每一個公稱直徑只對應(yīng)一個螺距，因此不必標(biāo)出螺距值；而細(xì)牙螺紋的每一個公稱直徑對應(yīng)著數(shù)個螺距，因此必須標(biāo)出螺距值。連接螺紋多為右旋，因此右旋螺紋的旋向省略不標(biāo)注；而左旋螺紋需要在尺寸代號之后加注LH，并用“－”隔開。右旋螺紋不標(biāo)注旋向代號，左旋螺紋用LH表示。公差帶代號中，前者為中徑公差帶代號，后者為頂徑公差帶代號，兩者一致時，只標(biāo)注一個公差帶代號。內(nèi)螺紋用大寫字母表示，外螺紋用小寫表示。旋合長度分為長旋合長度L，中旋合長度N（可不標(biāo)）和短旋合長度S三種。旋合長度是指兩個相互旋合的螺紋沿軸線方向相互結(jié)合的長度。舉例：M24表示公稱直徑為24mm的粗牙普通螺紋；M24×1.5表示公稱直徑為24mm，螺距為1.5mm的細(xì)牙普通螺紋；M24×1.5－LH表示公稱直徑為24mm，螺距為1.5mm，方向?yàn)樽笮募?xì)牙普通螺紋。M24—5g6g表示公稱直徑為24mm，中徑公差帶代號為5g，頂徑公差帶代號為6g的粗牙普通螺紋。M24－7H－S表示公稱直徑為24mm，中徑和頂徑公差帶代號都為7H的短旋合長度的普通螺紋。內(nèi)、外螺紋配合的公差帶代號中，前者為內(nèi)螺紋公差帶代號，后者為外螺紋公差帶代號，中間用“/”分開。舉例：M24x2－6H/6g表示公稱直徑為24mm，螺距為2mm，內(nèi)螺紋中徑和,頂徑公差帶代號都為6H，外螺紋中徑和頂徑公差帶代號都為6g的普通細(xì)牙螺紋。2．梯形螺紋的代號與標(biāo)記

梯形螺紋的代號為Tr，其標(biāo)記與普通螺紋相似。舉例說明：內(nèi)螺紋：Tr40×7—7H外螺紋：Tr40×7—7e左旋外螺紋：Tr40×7LH—7e螺旋副：Tr40×7—7H/7e旋合長度為L組的多線螺紋：Tr40×14（P7）—8e—L旋合長度為特殊需要時的螺紋：Tr40×7—7e—1403．管螺紋代號與標(biāo)記管螺紋為英制細(xì)牙螺紋，尺寸代號無單位。管螺紋分為非螺紋密封管螺紋和螺紋密封管螺紋。

非螺紋密封管螺紋特征代號為G，其標(biāo)記舉例如下所示。G1A-LH表示為G：螺紋特征代號；1：尺寸代號；A：外螺紋公差等級代號；LH：左旋。內(nèi)、外螺紋配合在一起時，其標(biāo)記用“/”分開，前者為內(nèi)螺紋的標(biāo)注，后者為外螺紋的標(biāo)注，標(biāo)記示例如下所示。G1/G1A-LH表示為尺寸代號為1，公差等級為A級的左旋非螺紋密封管螺紋副。3．管螺紋代號與標(biāo)記螺紋密封管螺紋有圓柱內(nèi)螺紋Rp，圓錐內(nèi)螺紋Rc和圓錐外螺紋R。其標(biāo)記舉例如下所示。Rp2表示尺寸代號為2的圓柱內(nèi)螺紋。Rc2-LH表示尺寸代號為2的左旋圓錐內(nèi)螺紋。R2-LH表示尺寸代號為2的左旋圓錐外螺紋。內(nèi)、外螺紋配合在一起時，其標(biāo)記用“/”分開，與非螺紋密封管螺紋相似，其標(biāo)記舉例如下所示。Rp2/R2-LH表示尺寸代號為2的左旋圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋相配合的螺紋密封管螺紋副。六、標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件六角頭螺栓

雙頭螺柱

螺釘

緊定螺釘自攻螺釘

六角螺母

圓螺母

圖1-2-111．六角頭螺栓

普通六角頭螺栓的種類很多，應(yīng)用最廣。精度分為A、B、C三級，通用機(jī)械多用C級。螺桿部可制出一段螺紋或全螺紋，螺紋有粗牙和細(xì)牙之分。圖1-2-122．雙頭螺柱

螺柱兩端都制有螺紋，兩端螺紋可相同或不同，螺柱可帶退刀槽或制成腰桿，也可制成全螺紋的螺柱。圖1-2-133．螺釘（見圖1-2-14）

螺釘頭部形狀有圓頭、盤頭、六角頭、圓柱頭和沉頭等。頭部起子槽有一字槽、十字槽和內(nèi)六角槽等形式。適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況。圖1-2-144．緊定螺釘

緊定螺釘?shù)哪┒诵螤钣绣F端、平端和圓柱端等。錐端適用于表面硬度較低的被緊定零件；平端接觸面積大，常用于頂緊硬度較大的平面場合；圓柱端壓入軸上的凹坑中，適用于緊定空心軸上的零件位置。擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。圖1-2-155．自攻螺釘

螺釘?shù)念^部形狀有圓頭、平頭、半沉頭及沉頭等。頭部的槽有一字槽、十字等形式。末端有錐端和平端兩種。多用于連接金屬薄板、輕合金或塑料零件。在被連接件上可不預(yù)先制出螺紋，在連接時利用螺釘直接攻出螺紋。螺釘材料一般用滲碳鋼，熱處理后表面硬度不低于45HRC。圖1-2-166．六角螺母根據(jù)螺母厚度不同，分為標(biāo)準(zhǔn)的薄的兩種。薄螺母常用于受剪力的螺栓上或空間尺寸受限制的場合。螺母的制造精度和螺栓相同，分為A、B、C三級，分別與相同級別的螺栓配用。圖1-2-177．圓螺母圓螺母通常與止動墊圈配用，裝配時將墊圈內(nèi)舌插入軸上的槽內(nèi)，而將墊圈的外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊。常作為滾動軸承的軸向固定用。圖1-2-18七、螺紋連接的基本類型1．普通螺栓連接（見圖1-2-19（a））普通螺栓連接是被連接件的通孔與螺栓桿之間留有間隙。通孔的加工精度要求較低，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，因此常用于被連接件都不厚且能加工成通孔的零件。2．鉸制孔用螺栓連接（見圖1-2-19（b））鉸制孔用螺栓連接的被連接件通孔與螺栓桿之間采用基孔制過渡配合，連接能精確固定被連接件的相對位置，并能承受橫向載荷，但對孔的加工精度要求較高。3．雙頭螺柱連接（見圖1-2-19（c））雙頭螺柱連接適用于結(jié)構(gòu)上不能采用螺栓連接，螺柱兩端都制有螺紋，一端常用于旋入螺紋孔后不拆卸，另一端則用于安裝螺母以固定其他零件，可經(jīng)常裝拆。4．螺釘連接（見圖1-2-19（d））螺釘連接的特點(diǎn)是螺釘直接擰入被連接件的螺紋孔中，結(jié)構(gòu)簡單緊湊。但當(dāng)要經(jīng)常拆卸時，易使螺紋孔磨損，故多用于受力不大、不需要經(jīng)常拆卸的場合。5．緊定螺釘連接（見圖1-2-19（e））緊定螺釘連接是利用擰入的螺釘末端頂住另一零件的表面或頂入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個零件的相對位置，并可同時傳遞不太大的力或力矩。（a）普通螺栓連接

（b）鉸制孔用螺栓連接

（c）雙頭螺柱連接

（d）螺釘連接

（e）緊定螺釘連接圖1-2-191．圖（a）為矩形螺紋，傳動效率最高，但牙根強(qiáng)度弱，精加工困難，螺紋牙磨損后難以補(bǔ)償，傳動精度降低，故應(yīng)用較少。2．圖（b）為三角形螺紋，當(dāng)量摩擦系數(shù)大，自鎖性能好。螺紋牙根部較厚，牙根強(qiáng)度高，廣泛應(yīng)用于各種緊固連接。3．圖（c）為梯形螺紋，其效率雖較矩形螺紋低，但工藝性好，牙根強(qiáng)度高，對中性好。梯形螺紋廣泛用于車床絲杠，螺旋舉重器等各種傳動螺旋中。4．圖（d）為鋸齒形螺紋，兼有矩形螺紋和梯形螺紋的效率高與牙根強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，但只能用于承受單方向的軸向載荷傳動中。5．圖（e）為自攻螺釘，頭部的槽有一字槽、十字等形式。末端有錐端和平端兩種。多用于連接金屬薄板、輕合金或塑料零件6．圖（f）為六角頭螺栓，普通六角頭螺栓的種類很多，應(yīng)用最廣。精度分為A、B、C三級，通用機(jī)械多用C級。螺桿部可制出一段螺紋或全螺紋，螺紋有粗牙和細(xì)牙之分。7．圖（g）為緊定螺釘，緊定螺釘?shù)哪┒诵螤钣绣F端、平端和圓柱端等。錐端適用于被緊定零件的表面硬度較低；平端接觸面積大，常用于頂緊硬度較大的平面場合；圓柱端壓入軸上的凹坑中，適用于緊定空心軸上的零件位置。8．圖（h）、圖（j）為管螺紋，適用于管接頭、旋塞、閥門等螺紋連接的附件。9．圖（i）為雙頭螺柱，螺柱兩端都制有螺紋，兩端螺紋可相同或不同，螺柱可帶退刀槽或制成腰桿，也可制成全螺紋的螺柱。10．圖（k）為圓螺母，圓螺母通常與止動墊圈配用，裝配時將墊圈內(nèi)舌插入軸上的槽內(nèi)，而將墊圈的外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊。常作為滾動軸承的軸向固定用。11．圖（l）為六角螺母，根據(jù)螺母厚度不同，分為標(biāo)準(zhǔn)的薄的兩種。薄螺母常用于受剪力的螺栓上或空間尺寸受限制的場合。螺母的制造精度和螺栓相同，分為A、B、C三級，分別與相同級別的螺栓配用。12．圖（m）為螺釘，螺釘頭部形狀有圓頭、盤頭、六角頭、圓柱頭和沉頭等。頭部起子槽有一字槽、十字槽和內(nèi)六角槽等形式。

一、填空題1．螺紋連接按螺紋在軸向剖面內(nèi)的形狀不同可分為______、______、_____和_____。2．普通螺栓的公稱直徑為螺紋__________徑。3．不能用于傳動的螺紋為________螺紋。4．已知一普通螺紋的導(dǎo)