2.4 螺纹基础知识（课件）《机械基础》同步精品课堂（江苏凤凰教育出版社）

《机械基础》江苏凤凰教育出版社 同步精品课程——中职专业课 第二章 机械连接 第四节 螺纹基础知识（第4课时） 知识目标 掌握螺纹基础知识； 能力目标 能够学会区分螺纹代号与标记； 情感目标 能够结合本节课所学知识，认识普通螺纹的主要参数和常用螺纹的类型、特点与应用。 学习目标 第二章 机械连接 导入情景 01 　螺纹紧固件是各种机械设备中最常用的标准件，螺纹连接也是各种连接紧固方式最常用的形式。它的优点是成本低、连接可靠、结构简单、装拆方便。本文主要介绍各种螺纹紧固件的种类、用途、画法、标记方法等。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 螺纹连接件，是指用于连接的螺纹紧固件，它们绝大部分是标准件，常用的有螺栓、双 头螺柱、螺钉、螺母、垫圈和防松零件等，如图所示。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 螺纹连接是一种利用螺纹连接件构成的可拆连接，具有结构简单、工作可靠、装拆方 便、类型多样、成本低廉等特点，应用广泛。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 应用时， 一般根据螺纹连接件标记选用专业厂 家生产的标准件即可。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 1. 螺旋线 螺旋线是沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹，该点的轴向位移和相应的角位移成定比 ( 一 )螺纹的形成 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 2. 螺纹 螺纹是在圆柱或圆锥母体表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。凸起是指螺纹两侧面间的实体部分，又称为牙。 ( 一 )螺纹的形成 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 在机械加工中，螺纹是在一根圆柱(或圆锥)形的轴上(或内孔表面)用刀具或砂轮切成 的，此时工件转一转，刀具沿着工件轴向移动一定的距离，刀具在工件上切出的痕迹就是螺 纹。如图所示为在车床上加工螺纹。 ( 一 )螺纹的形成 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 螺纹的分类方式比较多。 螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹，按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹。如图所示。 (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 螺纹的分类方式比较多。 螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹，按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹。如图所示。 (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 按螺纹旋向的不同，可分为左旋螺纹和右旋螺纹。顺时针旋转时旋入的螺纹称右旋螺 纹；逆时针旋转时旋入的螺纹称左旋螺纹。螺纹的旋向可以用右手来判定。如图所示，伸展右手，掌心对着自己，四指并拢与螺杆的轴线平行，并指向旋人方向，若螺纹的旋向 与拇指的指向一致，则为右旋螺纹，反之，则为左旋螺纹。 一般常用右旋螺纹。 (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 按螺旋线数目的不同，可分成单线螺纹和多线螺纹。 在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。按螺纹牙型不同，常用的 螺纹有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角形螺纹主要用于连接，后三种主要用于传动。常用螺纹的类型、特点与应用 (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 普通螺纹： (二)螺纹的类型、特点和应用 普通螺纹的牙型为等边三角形，牙型角α= 60°,而且多用单线螺纹，因为三角形螺纹的摩 擦力大、强度高、自锁性能好 01 外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中，内外螺纹旋合后留有径向间隙。同一公称直径按螺距大小不同分为粗牙螺纹和细牙螺纹两类。细牙螺纹的螺距小、升角小、自锁性较好、强度高，但不耐磨，容易滑扣一般连接用粗牙普通螺纹。 02 细牙普通螺纹用于薄壁零件或使用粗牙对强度有较大影响的零件，也常用于受冲击、振动或交变载荷的连接和微调机构的调整 03 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 普通螺纹： (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 圆 柱 管 螺 纹： (二)螺纹的类型、特点和应用 牙型为等腰三角形，牙型角α=55°,牙顶有 较大的圆角，内外螺纹旋合后无径向间隙，以 保证配合的紧密性。 01 管螺纹为英制细牙螺纹，公称直径为管子的内径 02 适用于压力为1.6 MPa以下的水、煤气管 路、润滑和电缆管路系统 03 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 圆 柱 管 螺 纹： (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 圆 锥 管 螺 纹： (二)螺纹的类型、特点和应用 牙型为等腰三角形，牙型角α=55°,螺纹分 布在锥度为1:16的圆锥管壁上。 01 螺纹旋合后，利用本身的变形就可以保证连接的紧密 性。 02 不需要任何填料，密封简单适用于高温、高压或密封性要求高的管路 系统 03 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 圆锥 管 螺 纹： (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 圆 锥 螺 纹 (二)螺纹的类型、特点和应用 牙型与55°圆锥管螺纹相似，但牙型角α= 60°,螺纹牙顶为平顶 01 多用于汽车、拖拉机、航空机械、机床的燃 料、油、水、气输送管路系统 02 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 矩形螺纹 (二)螺纹的类型、特点和应用 矩形螺纹尚未标准化。牙型为正方形，牙 型角α=0°,螺纹牙厚等于螺距的1/2。其螺 纹升角小，传动效率较其他螺纹高。 01 但对中 精度低，牙根强度低，难以精确制造，螺旋副 磨损后，难以修复和补偿，传动精度降低。 02 为 了便于铣、磨削加工，可制成10°的牙型角主要用于传力机构中，如用于千斤顶、小型 压力机 03 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 矩形螺纹 (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 锯齿形螺纹 (二)螺纹的类型、特点和应用 牙型为不等腰梯形，承载侧的牙侧角(在螺 纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角) 为3°,非承载侧的牙侧角为30°。 01 外螺纹牙根 有较大的圆角，以减小应力集中。螺旋副的 大径处无间隙，便于对中。 02 其综合了矩形螺 纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点锯齿形螺纹只能用于单向受力的传动机 构，如螺旋压力机 03 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 锯齿形螺纹 (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 梯 形 螺 纹 (二)螺纹的类型、特点和应用 牙型为等腰梯形，牙型角α=30°。内、外螺 纹以锥面贴紧不易松动。 01 与矩形螺纹相比， 传动效率略低，但工艺性好，牙根强度高，螺 旋副对中性好。 02 如用剖分螺母，还可以调整 间隙 梯形螺纹是传动螺纹的主要形式，广泛应 用于传递动力或运动的螺旋机构中，如各种 机床丝杠 03 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 梯 形 螺 纹 (二)螺纹的类型、特点和应用 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 普通螺纹的主要参数有：大径、小径、中径、螺距、导程、牙型角和螺纹升角等，如图所示。 (三)普通螺纹的主要参数 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 普通螺纹的大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。 内螺纹的大径用符号D 表示，外螺纹的大径用符号d 表示。螺纹的公称直径是指代 表螺纹尺寸的直径。普通螺纹的公称直径是大径。 1. 大 径(D,d) 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 普通螺纹的小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。 内螺纹的小径用符号D1表示，外螺纹的小径用符号d1表示。 2. 小径(D₁,d₁) 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 普通螺纹的中径是指一个假想圆柱的直径，其母线通过牙型上的沟槽与凸起宽度相 等。该假想圆柱称为中径圆柱。 内螺纹的中径用符号D₂ 表示，外螺纹的中径用符号d₂ 表示。 3. 中 径(D₂,d₂) 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 如图所示的普通螺纹基本牙型(GB/T192—2003),可得出各直径间的尺寸关系： 式中，H—— 原始三角形高度(H=0.866P)。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 线数是指形成螺纹时的螺旋线条数，用符号n表示。 4. 线 数(n) 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，用符号 P 表示。导程是指同 一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，用符号Ph表示。 5. 螺距(P) 与导程(Ph) 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 如图2-22所示，可得出：单线螺纹的导程等于螺距，多线螺纹的导程等于螺旋线数与 螺距的乘积，即Ph=nP。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 牙型角是指在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角，用符号α表示。普通螺纹的牙型角 α=60°。牙侧角是指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。对于普通螺纹，两 牙侧角相等，并等于牙型角的一半。 6. 牙型角(α)及牙侧角 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 螺纹升角又称导程角。普通螺纹的螺纹升角是指在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直 于螺纹轴线的平面的夹角，如图所示，用符号中表示。 7. 螺纹升角(中) 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 1. 普通螺纹的标记 (1)单一螺纹。 格式： 螺纹特征及尺寸代号一公差带代号一旋合长度一旋向 螺纹特征代号用字母“M”表示。 01 尺寸代号：单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距”,粗牙螺纹的螺距可省略 注；多线螺纹的尺寸代号为“公称直径XPh 导 程P 螺距”。若要进一步表明螺纹的线数， 在后面增加括号说明。 02 公差带代号：包含中径公差带代号(在前)和顶径公差带代号(在后)两项。如果： 径公差带代号与顶径公差带代号相同，则只标注一个公差带代号。 03 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 1. 普通螺纹的标记 (1)单一螺纹。 公差带代号省略的情况 注：对螺距为0.2 mm 的螺纹，其公差等级为4级。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 1. 普通螺纹的标记 (1)单一螺纹。 格式： 螺纹特征及尺寸代号一公差带代号一旋合长度一旋向 旋合长度：分“长、中、短”三组，分别用“L、N、S”表示，标注在公差带后，用符号“一 ” 分开。中等旋合长度组(N) 不标注。 04 左旋螺纹，用符号“LH” 表示，标注在旋合长度代号之后，用符号“一”分开。右旋螺 纹不标注旋向代号。 05 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 1. 普通螺纹的标记 (2)螺纹副。 格式： 螺纹特征代号及尺寸代号一内螺纹公差带代号/外螺纹公差带代号一其他信息 内、外螺纹配合时，格式与单一螺纹相似，只是同时标出内外螺纹公差带代号，内螺纹 在前，外螺纹在后，中间用斜线分开。 01 公称直径为20、螺距为2、公差带为6H 的内螺纹与公差带为5g6g 的 外 螺 纹 配 合 ： M20×2-6H/5g6g; 02 公称直径为6、公差带为7H 的内螺纹与公差带为7g6g 的外螺纹组成长旋合长度配 合 ：M6-7H/7g6g-L。 03 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 2.55°非密封管螺纹的标记 (1)单一螺纹 格式： 螺纹特征代号尺寸代号公差等级代号一旋向 螺纹特征代号用字母“G”表示。 尺寸代号：GB/T 7307—2001 中所规定的分数和整数。 螺纹公差等级代号：外螺纹分A、B 两级进行标记，内螺纹不标记。 左旋螺纹在外螺纹的公差等级代号或内螺纹的尺寸代号之后加“LH”。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 2.55°非密封管螺纹的标记 (2)螺纹副 格式：仅标注外螺纹的标记代号 标记示例： 尺寸代号为4的左旋圆柱内螺纹与B 级左旋圆柱外螺纹配合：G4B 一LH。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 3.55°密封管螺纹的标记 (1)单一螺纹 55°密封管螺纹使用时有两种配合情形， 一种是圆柱内螺纹与圆锥外螺纹配合，另一种 是圆锥内螺纹与圆锥外螺纹配合。格式：由螺纹特征代号和尺寸代号组成。 ① 螺纹特征代号 Rp——表示圆柱内螺纹 R₁—— 表示与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹 Rc——表示圆锥内螺纹 R₂—— 表示与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 3.55°密封管螺纹的标记 (1)单一螺纹 55°密封管螺纹使用时有两种配合情形， 一种是圆柱内螺纹与圆锥外螺纹配合，另一种 是圆锥内螺纹与圆锥外螺纹配合。格式：由螺纹特征代号和尺寸代号组成。 ② 螺纹尺寸代号：GB/T 7306.1—2000所规定的分数或整数。 ③ 左旋螺纹应在尺寸代号后加“LH”。右旋螺纹省略。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 3.55°密封管螺纹的标记 (2)螺纹副 格式：由螺纹特征代号和尺寸代号组成。 说明如下 ① 当圆柱内螺纹与圆锥外螺纹配合时，螺纹特征代号为“Rp/R1”; 当圆锥内螺纹与圆 锥外螺纹配合时，螺纹特征代号为“Rc/R₂”。内螺纹特征代号在前，外螺纹特征代号在后， 中间用斜线分开。 ② 其他与单一螺纹标记相同。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 4. 梯形螺纹的标记 (1)单 一 螺纹 格式： 螺纹特征及尺寸代号一公差带代号-旋合长度代号 说明如下 ① 螺纹特征代号用字母“Tr” 表示。 ② 尺寸代号由公称直径和导程、螺距代号“P”和螺距值组成。 ③ 左旋梯形螺纹，其标记内应添加左旋代号“LH” 。右旋不标注旋向。 ④ 公差带代号仅包含中径公差带代号。螺纹尺寸代号与公差带代号间用符号“ 一 ” 分开。 ⑤ 旋合长度分“长、中”两组，分别用“L、N”表示，标注在公差带代号后，用符号“一”与 之分开。中等旋合长度(N) 不标注。 新知学习 02 一 、螺纹基础知识 (四)螺纹代号与标记 4. 梯形螺纹的标记 (2)螺旋副 格式 ： 螺纹特征及尺寸代号一内螺纹公差带代号/外螺纹公差带代号一旋合长度代号 说明如下 内、外螺纹配合时，格式与单一螺纹相似，只是同时标出内外螺纹公差带代号，内螺纹 在前，外螺纹在后，中间用斜线分开。 公差带为7H 的内螺纹与公差带为7e 的外螺纹组成配合：Tr40×7-7H/7e 公差带为7H 的双线内螺纹与公差带为7e 的双线外螺纹组成配合：Tr40×14(P7)— 7H/7e; 长旋合长度的配合螺纹：Tr40×7-7H/7e-L。 课堂小结 03 小试牛刀 螺纹是在圆柱或圆锥母体表面上形成的具有规定牙型的连续凸起，这种凸起又称为： A. 槽 B. 牙 C. 纹 D. 线 答案：B 解析：螺纹的凸起部分又称为“牙”，因此答案是B。 小试牛刀 在机械加工中，螺纹通常是在圆柱或圆锥形的轴上或内孔表面通过以下哪种方式加工而成？ A. 焊接 B. 铸造 C. 切削 D. 锻造 答案：C 解析：螺纹是通过刀具或砂轮切削而成的，因此答案是C。 小试牛刀 加工螺纹时，工件转动一圈，刀具沿着工件轴向移动的距离称为： A. 螺距 B. 导程 C. 螺纹长度 D. 螺纹直径 答案：B 解析：工件转一转，刀具沿着工件轴向移动一定的距离，这个距离是螺纹的导程，因此答案是B。 小试牛刀 螺纹的牙型是指螺纹两侧面间的： A. 距离 B. 实体部分 C. 角度 D. 形状 答案：B 解析：螺纹的牙型是指螺纹两侧面间的实体部分，因此答案是B。 小试牛刀 在螺纹加工过程中，刀具在工件上切出的痕迹形成的是： A. 螺纹的螺距 B. 螺纹的导程 C. 螺纹的牙型 D. 螺纹的螺纹线 答案：D 解析：刀具在工件上切出的痕迹就是螺纹，因此答案是D。 小试牛刀 普通螺纹的牙型为等边三角形，其牙型角α为： A. 30° B. 45° C. 60° D. 90° 答案：C 解析：普通螺纹的牙型为等边三角形，牙型角α为60°，因此答案是C。 小试牛刀 普通螺纹通常采用单线螺纹，其主要优点是： A. 加工方便 B. 摩擦力大、强度高、自锁性能好 C. 耐磨性好 D. 传动效率高 答案：B 解析：普通螺纹多用单线螺纹，因为三角形螺纹的摩擦力大、强度高、自锁性能好，因此答案是B。 小试牛刀 外螺纹牙根允许有较大的圆角，其主要目的是： A. 增加螺纹强度 B. 减小应力集中 C. 提高螺纹耐磨性 D. 便于加工 答案：B 解析：外螺纹牙根允许有较大的圆角，主要是为了减小应力集中，因此答案是B。 作业布置 04 1.简述螺纹的分类方式。 2.简述螺纹的概念。 3.简述螺旋线。 感谢观看 $$