内容正文:
3.1 螺纹的基本知识
《机械基础》(劳保版·第7版)
同步精品课堂—中职专业课
1
学习目标
学习
目标
掌握螺纹知识,灵活运用于实践解题。
提升综合应用能力,攻克螺纹难题。
增强合作探究力,深化螺纹知识理解。
新知学习
情景导入
在机械制造与工程应用领域,螺纹连接和螺旋传动是极为关键且常见的技术。小到日常的螺丝螺母紧固,大到大型机械设备的动力传输,都离不开螺纹结构。它凭借结构简单、连接可靠、传动高效等优势,广泛应用于各类工业场景中。但在实际学习里,不少同学对螺纹的分类、特性及具体应用容易混淆,面对实际设计或问题解决时,难以准确运用相关知识。本节课就带大家深入探究螺纹奥秘,掌握其核心要点,为后续学习机械设计、工程实践等打下坚实基础。
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一、螺旋线的概念
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螺旋线是指沿着圆柱(或圆锥)表面运动点的轨迹,该点的轴向位移与相应角位移成定比。也可以认为螺旋线是圆柱(或圆锥)面上一动点绕圆柱(或圆锥)轴线做等速转动的同时,又沿圆柱(或圆锥)母线做等速直线运动而形成的复合运动轨迹。
一、螺旋线的概念
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螺旋线有右旋和左旋之分,当圆柱轴线直立时,右旋螺旋线的可见部分自左向右升高,左旋螺旋线则自右向左升高。
二、螺纹的形成
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在圆柱或圆锥表面上,具有相同牙型(如三角形、梯形、锯齿形等)、沿螺旋线连续凸起的牙体称为螺纹。在圆柱(或圆锥)外表面上形成的螺纹称为外螺纹,在圆柱(或圆锥)内表面上形成的螺纹称为内螺纹。在圆柱面上形成的螺纹称为圆柱螺纹,在圆锥面上形成的螺纹称为圆锥螺纹。
螺纹的类型很多,按用途可分为连接螺纹和传动螺纹两大类。连接螺纹主要用于连接有普通螺纹和管螺纹等,其中普通螺纹也可用于微调机构的传动;传动螺纹主要用于传动有梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹等。螺纹按旋向可分为右旋螺纹和左旋螺纹,按螺旋线的线数可分为单线螺纹和多线螺纹,按形成螺纹的表面不同可分为内螺纹和外螺纹。
三、螺纹的种类
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常见螺纹的种类、特征代号和牙型
三、螺纹的种类
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常见螺纹的种类、特征代号和牙型
三、螺纹的种类
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摩擦性带传动
螺纹的主要几何参数有大径、小径、中径、公称直径、线数、螺距、导程、旋向、升角与螺旋角、牙型角与牙侧角等。下面以圆柱螺纹为例介绍螺纹的几何参数。
1.大径
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,外螺纹大径用d表内螺纹大径用 D表示。
四、螺纹的主要几何参数
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四、螺纹的主要几何参数
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2.小径
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,外螺纹小径用d表示,内螺纹小径用 D1表示。
外螺纹的大径和内螺纹的小径又称为顶径,外螺纹的小径和内螺纹的大径又称为底径。
3.中径
螺纹的中径是指一个假想圆柱的直径,该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。外螺纹中径用表示,内螺纹中径用 D2表示
摩擦性带传动
四、螺纹的主要几何参数
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4.公称直径
公称直径是指代表螺纹规格大小的直径。除管螺纹外,公称直径是指螺纹的大径。
5.线数
螺纹的线数是指螺纹的螺旋线数量,用字母n表示。沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹。沿两条或两条以上螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹, 所示为双线螺纹。
四、螺纹的主要几何参数
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6.螺距
螺距是指相邻两牙体上的对应牙侧与中径线(中径圆柱的母线)相交两点间的轴向距离,用P表示。
7.导程
导程是指最邻近的两同名牙侧(处在同一螺旋面上的牙侧)与中径线相交两点间的轴向距离,米制螺纹的导程用P 表示。导程也可认为是一个点沿着在中径圆柱上的螺旋线旋转一周所对应的轴向位移。
四、螺纹的主要几何参数
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8.旋向
螺纹旋向分右旋、左旋两种。沿右旋螺旋线形成的螺纹为右旋螺纹,沿左旋螺旋线形成的螺纹为左旋螺纹。
(1)伸出右手(或左手),手心对着自己,把螺杆放在手心上。
(2)四指的指向与螺纹轴线方向相同。
(3)右旋螺纹的旋向和右手拇指的指向相同,左旋螺纹的旋向和左手拇指的指向相同。
随堂练习
01
(1)完成螺纹分类与参数填空练习题五道。
(2)设计一个螺纹连接方案并标注螺纹标记。
02
课堂练习
1.螺纹的导程S、螺距P和线数n的关系为( )
A. S = nP
B. P = nS
C. S = P/n
D. P = S/n
答案:A
解析:导程是螺距与线数的乘积,即S = nP,这是螺纹的基本参数关系。
课堂练习
2.下列螺纹连接中,不需要螺母的是( )
A. 螺栓连接
B. 双头螺柱连接
C. 螺钉连接
D. 紧定螺钉连接
答案:C
解析:螺钉连接直接旋入被连接件螺纹孔,无需螺母,结构简单。
课堂练习
3.螺纹的牙型半角是牙型角的一半,此说法( )
A. 正确
B. 错误
C. 不确定
D. 视情况
答案:A
解析:牙型半角定义为牙型角的一半,用于描述螺纹牙型形状特征。
课堂练习
4. 用于密封的管螺纹,其牙型角为( )
A. 30°
B. 55°
C. 60°
D. 45°
答案:B
解析:密封管螺纹牙型角55°,保证连接密封性,防止介质泄漏。
课堂练习
5.螺纹连接中,采用双螺母防松的原理是( )
A. 增大摩擦力
B. 破坏螺纹副运动关系
C. 增加连接件数量
D. 改变螺纹牙型
答案:A
解析:双螺母防松通过增大摩擦力,阻止螺纹副相对转动,实现防松。
课堂练习
6.矩形螺纹的传动效率比三角形螺纹( )
A. 高
B. 低
C. 相同
D. 不确定
答案:A
解析:矩形螺纹牙型角小,摩擦力小,传动效率比三角形螺纹高。
课堂练习
7.螺纹连接中,弹簧垫圈防松属于( )防松方法
A. 摩擦防松
B. 机械防松
C. 永久防松
D. 化学防松
答案:A
解析:弹簧垫圈防松通过增大摩擦力,阻止螺纹副相对转动,属于摩擦防松。
课堂练习
8.锯齿形螺纹的工作面牙侧角为( )
A. 0°
B. 3°
C. 30°
D. 60°
答案:B
解析:锯齿形螺纹工作面牙侧角3°,非工作面牙侧角大,利于单向传动。
课堂练习
9.已知一个定轴轮系,主动轮齿数z1=20,从动轮齿数z2=40,z3=15,z4=60,计算该轮系的传动比
答案:
课堂小结
感谢观看
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