4-3 螺纹连接（教案）《机械基础》同步精品课堂（高教版）

《机械基础》教案 课 题 4-3螺纹连接 课 型 新授课 课 时 2课时 授课班级 机械制造升学班 授课时间 授课教师 教材分析 螺纹连接是机械基础等课程的核心模块，属于“机械连接”章节的重点内容。 学情分析 学生已学习“机械制图”中的正投影原理、基本几何体表达，以及“工程力学”中静力学平衡、材料强度的基本概念，对螺纹的二维视图（如牙型、公称直径标注）有初步认知，但对三维空间结构（螺旋线形成原理）的理解可能存在一定的困难。 学习目标 一.知识目标： 1．了解螺纹的基本知识； 2．熟悉螺纹连接的主要类型、应用、结构和防松方法； 3．掌握螺纹的主要参数。 二.能力目标： 能够根据实际情况选择合适的螺纹连接类型及防松方法。 三.素质目标： 1.通过实践操作培养认真、踏实、细致的工作作风； 2.通过小组合作，培养学生团队合作学习能力。 学习重难点 重点：螺纹的基本要素与类型识别 难点：螺纹连接防松方法的选择 教学方法 讲授法 演示法 讨论法、归纳法。 课前准备 PPT课件 教学设计 教学媒体 多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 案例引入：展示自行车中轴螺栓、矿泉水瓶盖螺纹，提问“为什么这些零件要设计成螺纹？”引导学生思考螺纹连接的实用性。 目标明确：告知学生本节课将解决“螺纹是什么、怎么用、如何保证不松动”的问题。 准备上课，检查学生的预习情况。 提升学生的注意力。激发学生的兴趣 活动二： 调动思维 探究新知 在机械工程领域,螺纹连接有极其广泛的应用。螺纹连接利用带有螺纹的零件将需要相对固定的零件连接在一起。这种连接具有结构简单、工作可靠、装拆方便和成本低等优点。 一.螺纹的基本知识 1.螺旋线与螺纹的自锁性 螺旋线：如教材图4-14a，取一张硬纸折成直角三角形，使底边绕一直径为 d 的圆柱体旋转一周,斜边AB 所形成的曲线称为螺旋线。 螺纹：沿螺旋线加工所产生的连续沟槽、 凸棱称为螺纹。在圆柱外表面的螺纹称为外螺纹，在内孔表面的螺纹称为内螺纹。 内、外螺纹是配套使用的，缺一不可。 螺纹升角：形成螺旋线的直角三角形的斜边 AB 与底边之间的夹角入称为螺纹升角。 自锁：螺纹升角相当于斜面的斜角,摩擦角为φ,当入≤φ时,螺杆自锁。螺纹的自锁性是螺纹结构的优越性之一,对保证螺纹结构可靠、安全工作有着重要意义。摩擦角一定时，螺纹升角越小，螺纹连接的自锁性越好。 2. 螺纹的主要参数与类型 （1）螺纹的主要参数 1)螺纹旋向 螺纹按旋向不同分为顺时针方向旋入的右旋螺纹和逆时针方向旋入的左旋螺纹。螺纹旋向可用右手法则来判定,手心对着自己,四指指向轴线方向,螺纹旋向与右手大拇指的指向一致为右旋螺纹,反之为左旋螺纹。一般常用右旋螺纹, 也称正扣。 2)螺纹线数 n 单线螺纹(n=1)为一条螺旋线所形成的螺纹。若由两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹,线数 n=2、3、4 等。 3)大径 D,d 大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。内螺纹大径代号是 D,外螺纹大径代号是 d,国家标准中将螺纹大径的基本尺寸定为公称直径,是代表螺纹尺寸的直径。 4)小径 D1,d1 小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。内螺纹用D1表示，外螺纹用 d1表示。 5)中径 D2,d2 中径是一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙形上沟槽和凸起宽度相等的地方此假想圆柱称为中径圆柱。内螺纹用 D2 表示，外螺纹用 d2表示。 6)牙型角 a 和牙侧角β 牙型角是指在螺纹牙形上相邻两牙侧间的夹角,用 a 表示; 牙侧角是指在螺纹牙形上牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角,用β表示。 7)螺距 P 螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 8)导程 Ph 导程是指同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离， Ph=nP。 9)螺纹升角 螺纹升角是指在中径圆柱面上,螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角。 10)螺纹旋合长度 螺纹旋合长度是指两个相互配合的螺纹,沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。国家标准规定,旋合长度分为三组，短组用 S 表示,中等组用 N 表示,长组用 L 表示。 (2)螺纹的类型、特点和应用 螺纹可按螺旋方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，按线数分为单线螺纹和多线螺纹,还可按用途分为连接螺纹和传动螺纹,按螺纹截面形状分为三角形、梯形、锯齿形、矩形及其他特殊形状螺纹。 常用的螺纹有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。除矩形螺纹外,其他螺纹均已标准化。除管螺纹采用英制(螺距以每英寸牙数表示)外,均采用米制。 常用螺纹的类型、特点和应用见教材表4-4 听讲记笔记 学习新知 活动三： 调动思维 探究新知 二.螺纹连接的基本类型和常用螺纹紧固件 螺纹连接是利用螺纹紧固件构成的可拆卸的固定连接。螺纹连接具有结构简单、紧固可靠、拆装迅速方便等特点,应用极为广泛。螺纹连接的基本类型有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接四种。 1.螺栓连接： 结构简单、拆装方便,适用于被连接件厚度不大且能够从两面进行装配的场合。 2.双头螺柱连接： 将螺柱上螺纹较短的一端旋入并紧定在被连接件之一的螺纹孔中,不再拆下。适用于被连接件之一较厚不宜制作通孔及需经常拆卸的场合。 3.螺钉连接： 用于被连接件之一较厚不宜制作通孔，且不需经常装拆的场合。 4.紧定螺钉连接： 利用螺钉的末端顶住另一被连接件的凹坑中,以固定两零件的相对位置,可传递不大纹孔磨损的横向力或转矩。 三.螺纹连接的预紧和防松 1. 螺纹连接的预紧 预紧：为了保证螺纹连接紧固可靠,一般都需拧紧，使螺纹连接在没有承受工作载荷之前预先受到力的作用。这种预加的力的作用称为预紧。 预紧的目的：在于增加螺钉头,螺母、垫片和连接件之间的摩擦力,使连接牢固可靠。一般螺母的拧紧靠经验控制,重要的紧螺纹连接,在装配时常用测力矩扳手和定力矩扳手控制预紧力的大小。 2.螺纹连接的防松 一般的螺纹连接都有自锁性,在承受静载荷和工作温度变化不大时不会自行脱落,但在冲击、振动和变载荷作用下,以及工作温度变化较大时，会引起松动, 影响正常工作,甚至发生事故。为了保证螺纹连接安全可靠,必须采取有效的防松措施。常用的防松措施有摩擦防松、机械防松和其他防松方法。 听讲记笔记 学习新知 活动四： 巩固练习 素质提升 判断题 1.( × ) 槽形螺母和开口销、圆螺母和止动垫圈都属于摩擦防松方法。 2. ( × ) 煤气罐与减压阀的接口采用的是右旋螺纹。 3.（√ ）串金属丝常用于无螺母的螺钉连接，属于机械防松方法。 4.( √) 板弹簧主要用于汽车和铁路车辆的车厢悬架装置中，起缓冲和减振作用。 5. ( √) 通常用于连接的螺纹是单线普通螺纹。 6. ( × ) 锯齿形螺纹工作面的牙型角为30°,非工作面的牙型角为3°。 7. ( √) 水、油和气的管路螺纹通常宜选用圆锥管螺纹。 8. ( × ) 螺纹的牙型角越大，螺纹副越容易自锁。 9. ( × ) 擦角一定时，螺纹升角越小，螺纹连接的自锁性越差。 课堂小结 作业布置 课堂小结： 1.螺纹的基本知识 2.螺纹连接的基本类型 螺栓连接 双头螺柱连接 螺钉连接 紧定螺钉连接 3．螺纹连接的预紧和防松 作业布置： 1. 练习册 2. 预习下一节课 板书设计 4-3螺纹连接 一.螺纹的基本知识 1.螺旋线与螺纹的自锁性 螺旋线： 螺纹：圆柱外表面的螺纹称为外螺纹，在内孔表面的螺纹称为内螺纹。 自锁： 2.螺纹的主要参数与类型 二.螺纹连接的基本类型 螺栓连接 双头螺柱连接 螺钉连接 紧定螺钉连接 三．螺纹连接的预紧和防松 教学反思 90%学生能正确区分螺栓/螺柱/螺钉连接类型，但对“螺柱连接为何适用于厚零件”的原理理解仍有20%学生表述模糊，需在后续课用剖视动画强化结构解析。 螺纹参数（如螺距与公称直径）的记忆准确率达85%,但“导程=螺距×线数”的公式应用错误率较高（约30%),暴露多线螺纹空间认知不足。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$