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1、机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接 任何机械均由若干零件按一定方式相互连接而成。任何机械均由若干零件按一定方式相互连接而成。如果相连接的零件其相对位置在工作时按一定的规律进如果相连接的零件其相对位置在工作时按一定的规律进行变化，此种连接称行变化，此种连接称动连接动连接 。如果相连接的零件在工作。如果相连接的零件在工作时其相对位置固定不变，此种连接称时其相对位置固定不变，此种连接称静连接静连接。例如：例如：机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接静连接静连接动连接动连接运动副运动副与动力与动力源组合源组合零件零件构件构件机构机构机器
2、机器静连接静连接动连接动连接(运动副运动副)可拆连接：可拆连接：不可拆连接不可拆连接：连连接接不损坏连接中的任一零件便可拆不损坏连接中的任一零件便可拆卸的连接，如螺纹连接、键连接、卸的连接，如螺纹连接、键连接、销连接等。销连接等。至少必须损坏连接中的一个至少必须损坏连接中的一个零件才能拆开的零件，如铆零件才能拆开的零件，如铆接、焊接、粘接等。接、焊接、粘接等。连接分类连接分类机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接 螺纹参数螺纹参数一、螺纹形成一、螺纹形成螺旋线螺旋线一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。等速旋转，同
3、时沿轴向作等速移动的轨迹。螺纹螺纹一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹螺纹d2机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接二、螺纹及其类型二、螺纹及其类型外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接右旋螺纹右旋螺纹: :顺时针旋入顺时针旋入左旋螺纹左旋螺纹螺纹旋向判断螺纹旋向判断v旋向旋向(螺旋线方向螺旋线方向)：常用右旋，特殊常用右旋，特殊要求时用左旋要求时用左旋v旋向判断旋向判断:(1)轴线垂直放，右边高轴线
4、垂直放，右边高右旋右旋 左左边高边高左旋左旋(2)右手右手旋，前进旋，前进右旋右旋 左左手手旋，前进旋，前进左旋左旋机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接单线螺纹单线螺纹: :用于连接用于连接多线螺纹多线螺纹: :用于传动用于传动判断：横截面有几个螺纹的出判断：横截面有几个螺纹的出口线，就是几线的螺纹口线，就是几线的螺纹 红线是起始端头在后面，红线是起始端头在后面，图示中没有画出来图示中没有画出来 单线螺纹单线螺纹双线螺纹双线螺纹机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接 d2 三、三、 主要参数主要参数v大径大径d、D：最大直径最大直径公称直径公称直径v小径小径d1：外螺纹的危险
5、剖面直径外螺纹的危险剖面直径v 强度直径强度直径v中径中径d2、D2：假想直径，牙型沟槽假想直径，牙型沟槽宽与牙的宽度相等宽与牙的宽度相等 计算直径计算直径v螺距螺距P：相邻两牙轴向距离相邻两牙轴向距离v导程导程S：同一条螺纹线的相邻两牙间同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距离，的轴向距离，S = nPv升角升角 ：螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角v牙型角牙型角a a ：螺纹两侧边的夹角螺纹两侧边的夹角d1D, dSP机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接螺纹的加工方法：螺纹的加工方法：车外螺纹车外螺纹车内螺纹车内螺纹工件工件卡盘卡盘车刀车刀磨削螺纹磨削螺纹
6、滚压螺纹滚压螺纹攻螺纹攻螺纹机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接10-3 10-3 机械制造常用螺纹机械制造常用螺纹（一）机械设备中的常用螺纹及（一）机械设备中的常用螺纹及牙型牙型1、三角形螺纹、三角形螺纹（2）管螺纹）管螺纹（1）普通螺纹）普通螺纹 牙型为等边三角形，牙型角牙型为等边三角形，牙型角= 60；分为粗牙和细牙两分为粗牙和细牙两种，种，粗牙螺纹用于一般连接，细牙螺纹在相同公称直径时粗牙螺纹用于一般连接，细牙螺纹在相同公称直径时, ,螺距小螺距小, ,螺纹深度浅螺纹深度浅, ,导程和升角也小，自锁性能好，适合用导程和升角也小，自锁性能好，适合用于薄壁零件和微调装置。于薄壁零
7、件和微调装置。 专用于管件连接的特殊细牙三角形螺纹，专用于管件连接的特殊细牙三角形螺纹，牙型角牙型角= 55= 55 特点：连接密封性好；特点：连接密封性好；牙型牙型:在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状。廓形状。牙型牙型机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接 2、矩形螺纹、矩形螺纹 3、梯形螺纹、梯形螺纹 4、锯齿螺纹、锯齿螺纹 牙型多为正方形，牙型角牙型多为正方形，牙型角= 0；传动效率高，但精加工困难，磨损传动效率高，但精加工困难，磨损后轴向间隙不易补偿。后轴向间隙不易补偿。 牙型为梯形，牙型角牙型为梯形，牙型角=30；传传动效率比矩形稍低，但制
8、造工艺性好，动效率比矩形稍低，但制造工艺性好，牙根强度高，定心性好牙根强度高，定心性好 牙侧角牙侧角 两边不等两边不等 ，工作边为，工作边为3非非工作边为工作边为30；综合了矩形螺纹的高效；综合了矩形螺纹的高效率和梯形螺纹牙根强度高的优点，率和梯形螺纹牙根强度高的优点，适用适用于单向受载的传动螺旋于单向受载的传动螺旋。机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接二、常用螺纹的立体图二、常用螺纹的立体图应应用用机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接10-4 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件v螺栓连接螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接铰制孔螺栓连接铰制
9、孔螺栓连接v双头螺柱连接双头螺柱连接v螺钉连接螺钉连接v紧定螺钉紧定螺钉v其它连接其它连接：地脚螺栓、吊环螺钉：地脚螺栓、吊环螺钉v螺纹连接类型主要根据受力、结构形式、螺纹连接类型主要根据受力、结构形式、装拆要求等进行选择装拆要求等进行选择 一、螺纹连接的基本类型一、螺纹连接的基本类型机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接螺栓连接螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接v特点：特点：孔与杆间有间隙、被连接孔与杆间有间隙、被连接件上无需切制螺纹、装拆方便件上无需切制螺纹、装拆方便v适用场合：适用场合：经常装拆的一般场合经常装拆的一般场合铰制孔螺栓连接铰制孔螺栓连接v特点：特点：孔与杆间无间隙、被
10、孔与杆间无间隙、被连接件上无需切制螺纹、装连接件上无需切制螺纹、装拆方便拆方便v适用场合：适用场合：承受横向载荷的承受横向载荷的场合场合机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接双头螺柱连接双头螺柱连接v特点：螺杆两端均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，特点：螺杆两端均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母；被连接件之一为光孔、另一个为螺纹另一端配以螺母；被连接件之一为光孔、另一个为螺纹孔。孔。v适用场合：用于被连接件之一较厚、经常装拆的场合适用场合：用于被连接件之一较厚、经常装拆的场合机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接螺钉连接螺钉连接v特点：特点：被连接件之一为光孔、另
11、一个为螺纹孔。只用螺被连接件之一为光孔、另一个为螺纹孔。只用螺钉，不用螺母，直接把螺钉拧进被连接件的螺纹孔中，钉，不用螺母，直接把螺钉拧进被连接件的螺纹孔中，装拆方便。装拆方便。v适用场合：被连接件之一较厚，适用场合：被连接件之一较厚，载荷较轻载荷较轻，且不常装拆且不常装拆的场合。的场合。机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接紧定螺钉连接紧定螺钉连接适用场合：适用场合：v多用于轴上零件的固多用于轴上零件的固定，传递较小的力定，传递较小的力v锥端螺钉连接锥端螺钉连接v平端螺钉连接平端螺钉连接v圆柱端螺钉连接圆柱端螺钉连接特点：特点：利用拧入被连接件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零利用拧入被连
12、接件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面，以固定零件的相对位置。件的表面，以固定零件的相对位置。机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接其他连接其他连接v地脚螺栓连接、地脚螺栓连接、吊环螺栓连接吊环螺栓连接、 T形槽螺栓连接形槽螺栓连接机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接二、螺纹紧固件二、螺纹紧固件1.1.螺栓螺栓 常用的标准螺纹连接件有螺栓、螺常用的标准螺纹连接件有螺栓、螺钉、双头螺柱、螺母、垫圈和防松零件钉、双头螺柱、螺母、垫圈和防松零件等。这些零件的结构形式和尺寸已经标等。这些零件的结构形式和尺寸已经标准化。准化。机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接2 2、双头
13、螺柱、双头螺柱机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接3、螺钉、紧定螺钉、螺钉、紧定螺钉机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接4.4.垫圈垫圈机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接5、特殊螺丝、螺母、特殊螺丝、螺母机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接新型螺丝和螺母新型螺丝和螺母机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接10-5 10-5 螺纹连接的预紧与防松螺纹连接的预紧与防松 一般螺纹连接在装配时都必须拧紧一般螺纹连接在装配时都必须拧紧预紧预紧。 这个预加的作用力这个预加的作用力预紧力预紧力。一、螺纹连接的预紧一、螺纹连接的预紧1 1、预紧的目的、预紧的目
14、的 ：1 1）提高连接的紧密性）提高连接的紧密性2 2）防止连接松动）防止连接松动3 3）提高连接件强度）提高连接件强度2、拧紧力矩的计算、拧紧力矩的计算 拧紧力矩拧紧力矩T T是用以克服螺纹副相对转动的阻力矩是用以克服螺纹副相对转动的阻力矩T1和螺母支承面上的摩擦阻力矩和螺母支承面上的摩擦阻力矩T2 ，它与预紧力，它与预紧力Fa间的关系为：间的关系为：212tg()2acafF dTTTf F r对于对于M10-M68M10-M68的粗牙螺纹的粗牙螺纹0.2N mmaTF dF Fa a值是由螺纹连接的要求来决定的。值是由螺纹连接的要求来决定的。机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接
15、3 3、控制、控制T T的方法的方法T F T F 拉断、滑扣拉断、滑扣T不能满足工作要求不能满足工作要求控制控制T T的大小的大小一般情况凭经验，拧紧即可。一般情况凭经验，拧紧即可。方法：方法：定力矩扳手定力矩扳手测力矩扳手测力矩扳手冲击扳手冲击扳手机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接二、螺纹连接的防松二、螺纹连接的防松螺纹连接件一般采用：螺纹连接件一般采用：单线粗牙的普通螺纹单线粗牙的普通螺纹：能够满足自锁条件：能够满足自锁条件但为什么还要防松？但为什么还要防松？能保证自锁的条件是：静载荷和工作温度能保证自锁的条件是：静载荷和工作温度变化不大的场合。变化不大的场合。在冲击、振动或
16、变载荷作用下，螺纹副间在冲击、振动或变载荷作用下，螺纹副间的摩擦力可能在瞬间减小或消失。的摩擦力可能在瞬间减小或消失。这种现象多次重复后，会使连接松脱。这种现象多次重复后，会使连接松脱。防松的根本原理防松的根本原理机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接摩擦防松摩擦防松机械防松机械防松破坏螺纹副的运动关系防松破坏螺纹副的运动关系防松3、防松的方法、防松的方法机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接摩擦防松摩擦防松v使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止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螺旋副转动的摩擦阻力矩弹簧垫圈弹簧垫圈对顶螺母对顶螺母尼龙圈锁紧螺母尼龙圈锁紧螺母机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接机械防松机械防松v用机械装置把螺母和螺栓连成一体，消除了它们之间用机械装置把螺母和螺栓连成一体，消除了它们之间相对转动的可能性相对转动的可能性开口销开口销带翅垫片带翅垫片止动垫片止动垫片机械设计基础第机械设计基础第10章章 连接连接其它：其它：破坏螺纹副关系破坏螺纹副关系冲点法冲点法粘合法粘合法机械设计基础第机械设计基础第10章章
