機械設計基礎(機工版)教案：螺紋連接及螺旋傳動

PAGEPAGE2章節(jié)名稱螺紋連接及螺旋傳動授課形式講授課時3班級電氣、機電教學目的了解螺紋的應用和分類、代號教學重點1、了解螺紋及主要參數(shù)；2、機械制造常用螺紋及螺紋聯(lián)接的基本類型3、提高螺栓聯(lián)接強度的措施4、螺旋傳動的類型、特點及應用教學難點1、螺紋聯(lián)接的預緊和防松手段2、螺栓聯(lián)接的強度計算與校核輔助手段模型或多媒體輔助教學過程及說明;★教具演示并導入新課：（講解相關理論知識）螺紋聯(lián)接:利用螺紋零件將兩個或兩個以上的零件相對固定起來的聯(lián)接。螺旋傳動:利用螺紋零件將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，從而傳遞運動或動力的裝置.一、螺紋的形成二、螺紋的類型按線數(shù)分在圓柱體上沿一條螺旋線切制的螺紋，稱為單線螺紋。也可沿二條、三條螺旋線分別切制出雙線螺紋和三線螺紋。單線螺紋主要用于聯(lián)接，多線螺紋主要用于傳動。2、按螺旋線繞行方向按螺旋線繞行方向的不同，又有右旋螺紋和左旋螺紋之分。通常采用右旋螺紋，左旋螺紋僅用于有特殊要求的場合。3、位置分螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分。在圓柱體外表面上形成的螺紋，稱為外螺紋，在圓孔的表面上形成的螺紋，稱為內(nèi)螺紋。普通螺紋又有粗牙和細牙兩種。公稱直徑相同時，細牙螺紋的螺距小，升角小，自鎖性好，螺桿強度較高，適用于受沖擊、振動和變載荷的聯(lián)接以及薄壁零件的聯(lián)接。細牙螺紋比粗牙螺紋的耐磨性差，不宜經(jīng)常拆卸，故生產(chǎn)實踐中廣泛使用粗牙螺紋。三、螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)：(1)大徑(d、D)——螺紋的最大直徑。對外螺紋是牙頂圓柱直徑(d)，對內(nèi)螺紋是牙底圓柱直徑(D)。標準規(guī)定大徑為螺紋的公稱直徑。(2)小徑(d1、D1)——螺紋的最小直徑。對外螺紋是牙底圓柱直徑(d1)，對內(nèi)螺紋是牙頂圓柱直徑(D1)。(3)中徑(d2、D2)——處于大徑和小徑之間的一個假想圓柱直徑，該圓柱的母線位于牙型上凸起(牙)和溝槽(牙間)寬度相等處。此假想圓柱稱為中徑圓柱。(4)螺距(P)——在中徑線上，相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。(5)導程（S）——同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對應兩點之間的軸向距離。對單線螺紋，S=P；對于線數(shù)為n的多線螺紋，S＝np。(6)牙形角（α）——在軸向截面內(nèi)螺紋牙形兩側(cè)邊的夾角。(7)升角（λ）——在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。四、螺紋代號與標記1．普通螺紋螺紋的標記由螺紋代號、螺紋公差代號和螺紋旋合長度代號組成。例M24×1.5左—5g6g—L其中M24——代表公稱直徑為24mm的螺紋1．5——表示螺紋的螺距為1.5mm左——代表螺紋為左旋螺紋5g——螺紋中徑公差代號6g——螺紋頂徑公差代號L——代表螺紋旋合長度注：(1)粗牙普通螺紋不標螺距(2)中徑與頂徑公差代號相同只須標一個。(3)右旋螺紋旋向不標(4)中等旋合長度時可不標代號。短旋合長度時標S，長旋合長度時標L，特殊時也可標出旋合長度數(shù)值，2．管螺紋非螺紋密封用的管螺紋由螺紋特征代號(G)、尺寸代號和公差等級代號(A、B)組成。例：G11/2A表示公稱直徑為11/2英寸公差等級為A級外螺紋。G11／2表示公稱直徑為11/2英寸的內(nèi)螺紋注：(1)內(nèi)螺紋不標公差等級代號。(2)左旋螺紋可附加代號LH。例G11／2—LH。(3)管螺紋的公稱直徑指管子的內(nèi)徑。五、螺紋聯(lián)接的基本類型和螺紋聯(lián)接件（一）、螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接件有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈、防松零件等，它們多為標準件，其結構、尺寸在國家標準中都有規(guī)定。它們的公稱尺寸均為螺紋大徑d，設計時應根據(jù)標準選用。1．螺栓螺栓的一部分為制有螺紋的螺桿，另一部分為螺栓頭。螺栓頭部形狀很多，如六角頭、方頭、圓柱頭和T形頭等，應用最多的是六角頭。2．雙頭螺栓3．螺釘4．緊定螺釘5．螺母6．墊片（二）、螺紋聯(lián)接的基本類型螺紋聯(lián)接的基本類型有螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。1．螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接是將螺栓穿過被聯(lián)接件的孔，然后擰緊螺母，將被聯(lián)接件聯(lián)接起來。螺栓聯(lián)接分為普通螺栓聯(lián)接和配合螺栓聯(lián)接。前者螺栓桿與孔壁之間留有間隙，后者螺栓桿與孔壁之間沒有間隙，常采用基孔制過渡配合。螺栓聯(lián)接無須在被聯(lián)接件上切制螺紋孔，所以結構簡單，裝拆方便，應用廣泛。這種聯(lián)接通用于被聯(lián)接件不太厚并能從被聯(lián)接件兩邊進行裝配的場合。2．雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接是將雙頭螺柱的一端旋緊在被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，另一端則穿過其余被聯(lián)接件的通孔，然后擰緊螺母，將被聯(lián)接件聯(lián)接起來。這種聯(lián)接通用于被聯(lián)接件之一太厚，不能采用螺栓聯(lián)接或希望聯(lián)接結構較緊湊，且需經(jīng)常裝拆的場合。3．螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接是將螺釘穿過一被聯(lián)接件的通孔，然后旋入另一被聯(lián)接件的螺紋孔中。這種聯(lián)接不用螺母，有光整的外露表面。它適用于被聯(lián)接件之一太厚且不經(jīng)常裝拆的場合。4．緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接是將緊定螺釘旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，并以其末端頂住另一被聯(lián)接件的表面或頂入相應的凹坑中，以固定兩個零件的相互位置。這種聯(lián)接多用于軸與軸上零件的聯(lián)接，并可傳遞不大的載荷。六、螺紋傳動類型和應用螺紋傳動是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來傳遞運動和動力的傳動裝置。螺旋傳動主要用來把主動件的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹闹本€往復運動。螺紋傳動特點：結構簡單，傳動連續(xù)、平穩(wěn)、承載能力大、傳動精度高。但在傳動中磨損較大效率低。（一）、普通螺旋傳動1．普通螺旋傳動：指由螺桿和螺母組成的簡單螺旋副。2．運動方向的判定螺桿、螺母的運動方向可根據(jù)左右手螺旋法則來判定：左旋螺桿(螺母)伸左手，右旋螺桿(螺母)伸右手。半握拳，四指順著螺桿(或螺母)的旋轉(zhuǎn)方向，大母指的指向，即為螺桿(螺母)的移動方向。若當螺桿(螺母)原地旋轉(zhuǎn)，螺母(螺桿)移動時，螺母(螺桿)移動方向與大拇指指向相反。3．移動距離L=∮Ph/2π（二）、其它螺旋傳動1．差動螺旋傳動差動螺旋傳動是指活動螺母與螺桿產(chǎn)生差動的螺旋傳動機構。差動螺旋傳動機構可以產(chǎn)生極小的位移，而其螺紋的導程并不需要很小，加工比較容易．所以差動螺旋機構常用于測微器，計算機，分度機，以及許多精密切削機床儀器和工具中。2．滾動螺旋傳動為了提高螺旋傳動的效率，螺紋面之間采用滾動摩擦代替滑動摩擦，這種技術就是滾動螺旋傳動。滾珠螺旋傳動，傳動效率高，傳動時運動平穩(wěn)，動作靈敏。但結構復雜，制造技術要求高，外形尺寸較大，成本高。目前主要應用在精密傳動的數(shù)控機床上，以及自動控制裝置、升降機構和精密測量儀器中。七、本次課小結本次課重點掌握螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋緊固件的主要組成；螺紋聯(lián)接的常用預緊和防松方法；提高螺栓聯(lián)接強度的常用措施等內(nèi)容。布置作業(yè)練習冊對應內(nèi)容九、[教學反思]1、本課程將多門先修課程的基本理論應用