6.2 螺纹连接（课件）-《机械常识与视图》同步精品课堂（机工版）

《机械常识与视图》（高教版） 机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第6章 连接 6.2 螺纹连接 知识目标 理解螺纹的基本概念，包括螺纹的类型（如三角形螺纹、梯形螺纹等）、主要参数（如大径、小径、螺距等）。 掌握常见螺纹连接的方式（如螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接等）及其特点和适用场合。 明确螺纹连接的防松方法（如摩擦防松、机械防松等）及原理。 能力目标 能够正确识别不同类型的螺纹和螺纹连接方式，并根据实际需求进行选择。 具备在实际操作中熟练安装和拆卸螺纹连接件的能力，且操作规范。 能够对简单的螺纹连接结构进行受力分析，判断其工作可靠性。 情感目标 培养学生对机械制造的兴趣和热情，感受螺纹连接在机械领域的重要性和实用性。 引导学生在学习和实践中养成严谨细致、认真负责的工作态度，认识到螺纹连接的准确性对机械性能的影响。 三维目标 导入情景 01 同学们，想象一下你们正在组装一辆自行车。当你把车架、车轮、把手等各个部件组合在一起时，需要用到各种各样的零件和连接方式。今天，我们要重点关注其中一种非常重要但又常常被大家忽略的连接方式——螺纹连接。 比如说，自行车的脚踏板与轴的连接，车把与车架的固定，这些地方都离不开螺纹连接。大家可以仔细回想一下，是不是能看到一些螺丝、螺母的身影？ 再想想，家里的一些家具，比如桌椅，在组装的时候是不是也用到了很多螺丝和螺母来固定？甚至我们日常使用的一些小家电，拆开外壳也能看到内部有通过螺纹连接的部件。 那么，螺纹连接到底有哪些奥秘？为什么它能在这么多地方发挥重要作用？让我们一起来深入学习螺纹连接的知识吧！ 新知学习 02 一、 螺纹的形成和种类 将一直角三角形绕到一个圆柱体的表面上，并使三角形的底边与圆柱体底而周重合三角形斜边即在圆柱体表面上形成一条螺旋线(图6-9)。若用另一个平面图形(等边三角形、矩形或梯形等)沿着螺旋线移动，并保持图形的一边平行于圆柱的轴线，图形所在的平面始终通过圆柱体的轴线，则该图形所描出的轨迹面就形成相应的螺纹。其轴向剖面形状如图 6-10所示。 普通螺纹的牙型截面是等边三角形，强度高自锁性能好，应用最多。管螺纹主要用于水、气油和电气等管路系统中的联接，管螺纹又分为非密封管螺纹和密封管螺纹。 新知学习 02 一、 螺纹的形成和种类 矩形螺纹和梯形螺纹主要用于螺旋传动。图6-9螺旋线的形成按照螺旋线的根数(线数)，螺纹可分为单线(图6-11a)、双线(图6-11b)、多线螺纹。根据螺旋线的旋绕方向不同螺纹有右旋螺纹和左旋螺纹之分，旋向的判别方法是:将螺纹竖直，四柱体正面的螺旋线向右升高则为右旋螺纹(图6-11a);向左升高则为左旋螺纹(图6-11b)。右旋螺纹应用最广，左旋螺纹用于有特殊要求的场合，如自行车左侧脚蹬轴螺纹、煤气减压阀口联接螺纹等。螺纹还有内螺纹和外螺纹之分，在圆柱外表面上形成的螺旋线为外螺纹(如螺栓)，在圆柱内表面上形成的螺线为内螺纹(如螺母)，两者共同组成螺纹副(图6-12)。 新知学习 02 一、 螺纹的形成和种类 新知学习 02 一、 螺纹的形成和种类 新知学习 02 如图 6-12 所示，螺纹的主要参数有: 大径 d(D)--螺纹的最大直径，也是螺纹的公称直径(外螺纹用d表示、内螺纹用D表示)，它是指外螺纹牙顶或内螺纹牙底的直径。 小径(D,)--螺纹的最小直径，它是抬外螺纹牙底或内螺纹牙顶的直径。中卷(D)---指一个假想圆柱体的直径，这个圆柱的表而所戳的螺纹牙厚和牙问宽度相等。 螺距 P--相邻两牙间的轴向距离。螺纹大径相同时按螺距的大小可分为粗牙螺纹和细牙螺纹。 导程P--同一条螺旋线上相邻两牙间的轴向距离。导程、距和线数之间的关系为:P=nP(n 为螺纹的线数)。 牙型角---轴向剂而内螺纹牙型两侧边之间的夹角。 二、 螺纹的主要参数 新知学习 02 螺纹联接类型及应用螺纹联接有四种基本类型(图6-13)。 1)螺栓联接如图6-13a所示，其结构特点是螺检穿过被连接件的通孔后用螺母紧固。 这种连接对通孔的加工精度要求低，结构简单，装拆方便，应用最广泛。 2)双头螺柱联接如图6-13b所示，其结构特点是螺柱两端都有螺纹，一端与被连接件配合，另一端与螺母配合。这种连接适用于被连接件之一较厚或必须采用不通孔的场合，拆卸时只需拧下螺母，减少了对被连接件孔内螺纹的损坏。 三、四种基本类型 新知学习 02 3)螺钉联接如图 6-13c所示，螺钉联接不用螺母，直接拧人被连接件体内的螺纹孔中，结构简单，但受力不大，并且不宜经常装拆，以免损坏孔内螺纹。 4)紧定螺钉联接如图6-13d所示，它常用以周定两零件间的位置，并可传递不太大的力或转矩，它的末端与被连接件表面顶紧，所以末端要具有一定的硬度。 三、四种基本类型 新知学习 02 预紧的目的是为了防止工作时联接出现缝隙和滑移，以保证联接的紧密性和可靠性。拧紧力矩T(N·mm)和螺栓轴向预紧力F(N)间的关系为 式中 d为纹大径(mm)。通常拧紧力矩由操作者手感决定，但不易控制，会将直径小的螺检拧断或将螺纹拧坏。对于重要的螺纹联接，应按上式计算出拧紧力矩并使用指针式扭力扳手或定力矩扳手来控制。 四、 螺纹联接的预紧 新知学习 02 普通联接螺纹螺旋面之间的際擦力，在一般情况下可以保证螺纹联接的自锁可靠。不会自行松动。但如受有冲击、振动等变载作用或温度变化时，会使螺旋副问的预繁力时失，使联接失去自锁性能而产生松动。因此，在一些场合为了确保锁案，必须采取一定的松措施。螺纹联接的防松原理就是阻止内、外螺纹间产生相对运动，常用的防松方法有拿大際擦力方式的双螺母、弹垫图等，利用防松元件方式的槽形母与开口销、止动垫圈等，使用附加材料实行永久制动方式的接、粘接等。 五、螺纹联接的防松 小试牛刀 题目 1： 设计螺栓组连接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了（ ） A. 外形美观 B. 购买方便 C. 便于加工和安装 D. 降低成本 答案：C 解析：主要是为了便于加工和安装，保证互换性。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： 在受预紧力的紧螺栓连接中，螺栓危险截面的应力状态为（ ） A. 纯扭剪 B. 简单拉伸 C. 弯扭组合 D. 拉扭组合 答案：D 解析：在受预紧力的紧螺栓连接中，螺栓危险截面受预紧力产生的拉伸应力和拧紧力矩产生的扭转切应力，为拉扭组合。 尝试解答下面习题 单相变压器的基本结构包括以下哪些部分？ A. 铁芯、初级绕组、次级绕组、绝缘材料 B. 铁芯、次级绕组、初级绕组、绝缘材料 C. 铁芯、绝缘材料、初级绕组、次级绕组 D. 初级绕组、次级绕组、铁芯、绝缘材料 解析：正确答案是A。单相变压器的基本结构包括铁芯、初级绕组、次级绕组和绝缘材料等组成部分，它们共同实现电能的变压和传输。 小试牛刀 题目 3： 以下哪种螺纹主要用于传动？（ ） A. 三角形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 矩形螺纹 D. 锯齿形螺纹 答案：B 解析：梯形螺纹牙根强度高，对中性好，主要用于传动。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 螺纹连接预紧的目的是（ ） A. 增强连接的可靠性 B. 增加被连接件的刚性 C. 减小螺栓的受力 D. 提高螺栓的疲劳强度 答案：A 解析：预紧可以增强连接的可靠性、紧密性和防松能力。 尝试解答下面习题 题目 5： 当两个被连接件不太厚时，宜采用（ ） A. 双头螺柱连接 B. 螺栓连接 C. 螺钉连接 D. 紧定螺钉连接 答案：B 解析：被连接件不太厚时，螺栓连接较为合适。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 6： 下列哪种防松方法属于机械防松？（ ） A. 对顶螺母 B. 自锁螺母 C. 开口销与六角开槽螺母 D. 弹簧垫圈 答案：C 解析：开口销与六角开槽螺母属于机械防松。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 7： 在承受横向工作载荷的螺纹连接中，螺栓所受的载荷是（ ） A. 工作拉力 B. 预紧力 C. 工作拉力和预紧力 D. 工作剪力 答案：D 解析：承受横向工作载荷时，螺栓主要受工作剪力。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 8： 受轴向变载荷的紧螺栓连接，当增大螺栓的刚度时，螺栓的应力幅（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 可能增大也可能减小 答案：A 解析：增大螺栓刚度，螺栓的应力幅增大。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 9： 请简述常见的螺纹联接类型，并分别说明其特点及适用场合。 答案：常见的螺纹联接类型有螺栓联接、双头螺柱联接和螺钉联接。 螺栓联接的特点是被联接件的孔无需加工螺纹，装拆方便，成本低。适用于两被联接件均不太厚，且能从两边进行装配的场合。 双头螺柱联接的特点是一端有螺纹，另一端无螺纹。被联接件之一需加工螺纹孔，装拆不如螺栓联接方便。适用于被联接件之一较厚、不便加工通孔，且需经常拆卸的场合。 螺钉联接的特点是不用螺母，直接将螺钉拧入被联接件的螺纹孔中。适用于被联接件之一较厚，不便加工通孔，且不需经常拆卸的场合。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 10： 请解释螺纹线数和旋向的概念，并说明如何判断螺纹的旋向。 答案：螺纹线数是指螺纹沿着轴向的线的数量。螺纹线数分为单线螺纹和多线螺纹。单线螺纹是指沿一条螺旋线形成的螺纹；多线螺纹则是沿两条及两条以上螺旋线形成的螺纹。 螺纹旋向是指螺纹在圆柱面上的旋转方向。螺纹旋向分为左旋螺纹和右旋螺纹。判断螺纹旋向的方法是：将螺纹竖直放置，若螺纹线自左向右升高，则为右旋螺纹；若螺纹线自右向左升高，则为左旋螺纹。 小试牛刀 尝试解答下面习题 课堂小结 03 今天我们一起学习了螺纹连接的相关知识。首先，我们了解了螺纹的分类，包括连接螺纹和传动螺纹，像常用的连接螺纹是三角形螺纹。接着，学习了螺纹的一些重要参数，比如公称直径就是指螺纹的大径。然后重点探讨了螺纹连接的方式，像螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接等，以及它们各自适用的场合。我们还深入研究了螺纹连接的防松方法，比如摩擦防松、机械防松等，知道了防松的实质是防止螺纹副的相对转动。在受力分析方面，大家明白了受横向载荷时螺栓的受力情况，以及普通螺栓连接在承受轴向工作载荷时总拉力的计算。 最后，对于一些特殊情况，比如薄壁零件的连接和紧螺栓连接的强度计算，也有了一定的认识。 作业布置 04 完成课堂上未完成的练习题目，确保对螺纹连接的掌握。 复习螺纹连接的相关概念和应用，整理笔记，梳理知识框架。 完成作业本上关于螺纹连接习题，加深对定理的理解。 准备下节课的讨论问题：你认为螺纹连接在实际生活中有哪些应用？请结合具体例子进行讨论。 感谢观看 $$