《機(jī)械常識(shí)》（第二版） 課件 -第三章 螺紋連接和螺旋傳動(dòng)

中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社機(jī)械常識(shí)（第二版）本章主要內(nèi)容如下：1．螺紋的概念、種類、主要參數(shù)、標(biāo)記、特點(diǎn)及應(yīng)用。2．常用螺紋緊固件的結(jié)構(gòu)和標(biāo)記，螺紋連接的類型、應(yīng)用、預(yù)緊與放松。3．普通螺旋傳動(dòng)的形式及運(yùn)動(dòng)方向判別，差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的類型。4．滑動(dòng)螺旋副的材料及熱處理，滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式。第三章螺紋連接和螺旋傳動(dòng)§3-1螺紋的基本知識(shí)§3-2螺紋標(biāo)記§3-3螺紋連接§3-4螺旋傳動(dòng)

第三章螺紋連接和螺旋傳動(dòng)螺紋的基本知識(shí)§3-1一、螺旋線的概念螺旋線是指沿著圓柱（或圓錐）表面運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的軌跡。二、螺紋的形成在圓柱或圓錐表面上，具有相同牙型（如三角形、梯形、鋸齒形等）、沿螺旋線連續(xù)凸起的牙體稱為螺紋。在圓柱（或圓錐）外表面上形成的螺紋稱為外螺紋，在圓柱（或圓錐）內(nèi)表面上形成的螺紋稱為內(nèi)螺紋。常見(jiàn)螺紋的種類、特征代號(hào)和牙型三、螺紋的種類四、螺紋的主要幾何參數(shù)1．大徑螺紋的大徑是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑。2．小徑螺紋的小徑是指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑。3．中徑4．公稱直徑螺紋的中徑是指一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過(guò)牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。公稱直徑是指代表螺紋規(guī)格大小的直徑。除管螺紋外，公稱直徑是指螺紋的大徑。5．線數(shù)螺紋的線數(shù)是指螺紋的螺旋線數(shù)量。沿一條螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋，沿兩條或兩條以上螺旋線形成的螺紋稱為多線螺紋。7．導(dǎo)程6．螺距螺距是指相鄰兩牙體上的對(duì)應(yīng)牙側(cè)與中徑線（中徑圓柱的母線）相交兩點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程是指最鄰近的兩同名牙側(cè)（處在同一螺旋面上的牙側(cè)）與中徑線相交兩點(diǎn)間的軸向距離。8．旋向螺紋旋向分右旋、左旋兩種。判別螺紋旋向的左右手法則:（1）伸出右手（或左手），手心對(duì)著自己，把螺桿放在手心上。（2）四指的指向與螺紋軸線方向相同。（3）右旋螺紋的旋向和右手拇指的指向相同，左旋螺紋的旋向和左手拇指的指向相同。9．升角與螺旋角螺紋的升角又稱導(dǎo)程角，是指在螺紋中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角，用φ表示。10．牙型角與牙側(cè)角在螺紋牙型上，兩相鄰牙側(cè)間的夾角稱為牙型角，用α表示。在螺紋牙型上，一個(gè)牙側(cè)與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角稱為牙側(cè)角，用β1或β2表示。五、螺紋的特點(diǎn)與應(yīng)用1．普通螺紋（1）粗牙普通螺紋（2）細(xì)牙普通螺紋2．55°密封管螺紋（1）圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋連接（2）圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋連接3．傳動(dòng)螺紋（1）梯形螺紋（2）鋸齒形螺紋（3）矩形螺紋螺紋標(biāo)記§3-2一、普通螺紋的標(biāo)記常用的普通螺紋一般為單線螺紋，其標(biāo)記主要由特征代號(hào)、尺寸代號(hào)、旋向代號(hào)等組成，尺寸代號(hào)與旋向代號(hào)之間用“-”分開(kāi)。1．特征代號(hào)普通螺紋的特征代號(hào)用字母“M”表示。2．尺寸代號(hào)（1）單線螺紋的尺寸代號(hào)單線螺紋的尺寸代號(hào)為“公稱直徑×螺距”。（2）多線螺紋的尺寸代號(hào)多線螺紋的尺寸代號(hào)為“公稱直徑×Ph導(dǎo)程P螺距”3．旋向代號(hào)右旋螺紋不標(biāo)注旋向代號(hào)。對(duì)于左旋螺紋，應(yīng)在旋合長(zhǎng)度代號(hào)之后標(biāo)注“LH”，并與旋合長(zhǎng)度代號(hào)之間用“-”分開(kāi)。示例：解釋螺紋標(biāo)記“M8×1-LH”的含義。解：“M8×1-LH”表示公稱直徑為8mm，螺距為1mm的單線、左旋普通螺紋。二、梯形螺紋的標(biāo)記梯形螺紋的標(biāo)記主要由特征代號(hào)、尺寸代號(hào)、旋合長(zhǎng)度代號(hào)和旋向代號(hào)等組成。1．特征代號(hào)梯形螺紋的特征代號(hào)用“Tr”表示。2．尺寸代號(hào)尺寸代號(hào)由“公稱直徑×導(dǎo)程（P螺距）”組成。若為單線螺紋，可只標(biāo)出螺距；若為多線螺紋，則應(yīng)同時(shí)標(biāo)注導(dǎo)程和螺距。3．旋合長(zhǎng)度代號(hào)梯形螺紋的旋合長(zhǎng)度分為中等旋合長(zhǎng)度和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度。長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度的螺紋應(yīng)標(biāo)注代號(hào)L，并在前面加分隔符“-”。中等旋合長(zhǎng)度不標(biāo)注。4．旋向代號(hào)右旋梯形螺紋也不標(biāo)注旋向代號(hào)。若為左旋梯形螺紋，應(yīng)在代號(hào)的尾部標(biāo)注“LH”，并用“-”與其他部分分開(kāi)。示例：解釋螺紋標(biāo)記“Tr24×10P5-L-LH”的含義。解：“Tr24×10P5-L-LH”表示公稱直徑為24mm，導(dǎo)程為10mm，螺距為5mm，雙線、長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度的左旋梯形螺紋。三、55°密封管螺紋的標(biāo)記55°密封管螺紋的標(biāo)記一般由特征代號(hào)、尺寸代號(hào)和旋向代號(hào)組成。1.特征代號(hào)圓柱內(nèi)螺紋的特征代號(hào)用“Rp”表示，與圓柱內(nèi)螺紋配合的圓錐外螺紋的特征代號(hào)用字母“R1”表示；圓錐內(nèi)螺紋的特征代號(hào)用“Rc”表示，與圓錐內(nèi)螺紋配合的圓錐外螺紋的特征代號(hào)用“R2”表示。2.尺寸代號(hào)55°密封管螺紋的尺寸代號(hào)只是一個(gè)表示螺紋尺寸特征的代號(hào)。3.旋向代號(hào)右旋55°密封管螺紋不標(biāo)注旋向代號(hào)。當(dāng)螺紋為左旋時(shí)，應(yīng)在尺寸代號(hào)后面加注“LH”，中間沒(méi)有其他符號(hào)。螺紋連接§3-3螺紋連接是指通過(guò)螺紋構(gòu)成的連接，多為可拆卸連接。螺紋連接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)。一、螺紋緊固件1．六角頭螺栓3．開(kāi)槽圓柱頭螺釘2．雙頭螺柱4．十字槽沉頭螺釘5．內(nèi)六角圓柱頭螺釘6．開(kāi)槽錐端緊定螺釘7．六角螺母8．六角開(kāi)槽螺母9．平墊圈10．彈簧墊圈螺紋緊固件的簡(jiǎn)化標(biāo)記一般由“名稱標(biāo)準(zhǔn)號(hào)螺紋規(guī)格或公稱尺寸×公稱長(zhǎng)度（必要時(shí)）”組成。二、螺紋連接的類型和應(yīng)用1．螺栓連接用于兩被連接件上均為通孔且有足夠裝配空間的場(chǎng)合。2．雙頭螺柱連接用于受結(jié)構(gòu)限制或被連接件之一為不通孔并需經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。3．螺釘連接用于被連接件之一較厚，不便加工通孔，且不必經(jīng)常拆卸的連接。4．緊定螺釘連接用于固定兩被連接件的相互位置，并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。三、螺紋連接的預(yù)緊與防松1．螺紋連接的預(yù)緊螺紋連接在裝配時(shí)一般都需要擰緊螺栓、螺母、雙頭螺柱或螺釘?shù)龋磳?duì)螺紋連接進(jìn)行預(yù)緊。預(yù)緊的目的，一方面是防止螺紋連接松動(dòng)；另一方面是可以使被連接件接合面之間摩擦力增大，以提高傳遞載荷的能力。但預(yù)緊力不能過(guò)大，過(guò)大則會(huì)損傷螺桿?？刂坡菁y連接預(yù)緊力的方法2．螺紋連接的防松螺紋連接的防松即防止螺旋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。螺紋連接一般采用牙型為三角形的單線普通螺紋，其螺紋升角φ為1.5°～3.5°，具有自鎖性能。同時(shí)螺紋零件端面與支承面之間還存在摩擦力，因此在靜載荷下螺紋連接不會(huì)自行松開(kāi)。但在沖擊、振動(dòng)和交變載荷作用下，摩擦力會(huì)瞬時(shí)減小或消失，連接有可能松開(kāi)，因此必須考慮防松措施。（1）摩擦防松摩擦防松是指使螺旋副中有不隨連接載荷而變的壓力，始終有摩擦力防止其相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。1）雙螺母防松2）彈簧墊圈防松（2）機(jī)械防松機(jī)械防松是用金屬元件鎖住螺旋副，使其不能做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。1）開(kāi)口銷防松2）止動(dòng)墊圈防松3）串聯(lián)鋼絲防松（3）破壞螺紋防松破壞螺紋防松是指將螺栓和螺母上的螺紋通過(guò)焊接、鉚接、沖點(diǎn)或用黏結(jié)劑粘接等使螺栓和螺母連為一體。1）焊接防松2）鉚接防松3）沖點(diǎn)防松4）粘接防松螺旋傳動(dòng)§3-4螺旋傳動(dòng)是利用螺桿（絲杠）和螺母組成的螺旋副來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。螺旋傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作連續(xù)、平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)精度高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和儀器中。一、普通螺旋傳動(dòng)1．普通螺旋傳動(dòng)的形式由一個(gè)螺桿和一個(gè)螺母組成的簡(jiǎn)單螺旋副實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)稱為普通螺旋傳動(dòng)。（1）單動(dòng)螺旋傳動(dòng)單動(dòng)螺旋傳動(dòng)是指螺桿或螺母有一件不動(dòng)，另一件既旋轉(zhuǎn)又移動(dòng)的普通螺旋傳動(dòng)。1）螺母固定不動(dòng)，螺桿旋轉(zhuǎn)并做直線運(yùn)動(dòng)2）螺桿固定不動(dòng)，螺母旋轉(zhuǎn)并做直線運(yùn)動(dòng)（2）雙動(dòng)螺旋傳動(dòng)雙動(dòng)螺旋傳動(dòng)是指螺桿和螺母都做運(yùn)動(dòng)的普通螺旋傳動(dòng)。1）螺桿原位旋轉(zhuǎn)，螺母做直線運(yùn)動(dòng)2）螺母原位旋轉(zhuǎn)，螺桿做直線運(yùn)動(dòng)2．普通螺旋傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向的判定左、右手法則：1）左旋螺紋用左手判斷，右旋螺紋用右手判斷。2）彎曲四指，其指向與螺桿（或螺母）旋轉(zhuǎn)方向相同。3）拇指指向與螺桿軸線方向一致。4）若為單動(dòng)，拇指的指向即為螺桿（或螺母）的移動(dòng)方向；若為雙動(dòng)，與拇指指向相反的方向即為螺桿（或螺母）的移動(dòng)方向。（1）普通螺旋傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向的判定方法1）單動(dòng)螺旋傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向的判定（2）普通螺旋傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向的判定示例2）雙動(dòng)螺旋傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向的判定二、差動(dòng)螺旋傳動(dòng)1．旋向相同的差動(dòng)螺旋傳動(dòng)差動(dòng)螺旋傳動(dòng)是指由兩個(gè)導(dǎo)程或（和）旋向不同的螺旋副組成的傳動(dòng)。旋向相同的差動(dòng)螺旋傳動(dòng)是指螺桿上兩段螺紋旋向相同而螺距不同的傳動(dòng)。旋向相同的差動(dòng)螺旋傳動(dòng)2.旋向相反的差動(dòng)螺旋傳動(dòng)旋向相反的差動(dòng)螺旋傳動(dòng)是指螺桿（或螺母）上兩螺紋旋向相反的傳動(dòng)。緊繩器三、滑動(dòng)螺旋副的材料及熱處理不經(jīng)熱處理的螺桿可選Q235、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼，或選45、50等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。重要傳動(dòng)，要求耐磨性高的螺桿，可選40Cr、65Mn等合金鋼并進(jìn)行淬火熱處理，或選合金滲碳鋼20CrMnTi進(jìn)行滲碳后淬火熱處理以提高耐磨性。精密的螺旋傳動(dòng)，要求螺桿熱處理后要有較好的尺寸穩(wěn)定性，可選用合金工具鋼CrWMn并進(jìn)行淬火熱處理，或選用高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金調(diào)質(zhì)鋼38CrMoAlA并進(jìn)行滲氮熱處理。螺母材料要求較高時(shí)，可選用鑄造錫青銅ZCuSn10P1和ZCuSn5Pb5Zn5；低速重載時(shí)，可選用鑄造鋁青銅ZCuAl9Mn2、ZCuAl10Fe3或鑄造黃銅ZCuZn38；輕載低速時(shí)可選用球墨鑄鐵。四、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的潤(rùn)滑小型輕載的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)可采用低黏度的L-AN全損耗系統(tǒng)用油。中型或載荷較重的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)應(yīng)采用一般黏度的L-AN全損耗系統(tǒng)用油或渦輪機(jī)油；大型、重載的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)應(yīng)采用大黏度（黏度等級(jí)在100以上）的齒輪油。加油方便的小型機(jī)械的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，采用手澆或滴油潤(rùn)滑；有外露部分的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，直接