5.3 螺纹连接（课件）《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

《机械基础》高等教育出版社·第3版 同步精品课程——中职专业课 第五章 连接与紧固 第三节 螺纹连接 （第3课时） 学习目标 第五章 连接与紧固 掌握螺纹及其主要参数。 知识目标 能够学会螺纹、螺纹连接的类型、特点及应用、螺纹连接的拧紧与防松。 能力目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能 力和解决问题的能力。 情感目标 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 螺纹连接如何选用？四种典型螺纹连接结构及其特点，3D动画直观演示 船舶 在圆柱内外表面上沿螺纹线切制出特定形状的沟槽内而形成内、外螺纹，共同组成螺纹副使用。 沿一条螺纹线形成的螺纹为单线螺纹，常用于连接； 沿两条或两条以上等距螺旋线形成的螺纹为多线螺纹，其效率较高，多用于传动。 螺纹按照螺旋线方向分为右旋螺纹和左旋螺纹，常用右旋螺纹。 新知学习 02 一、螺纹及其参数 船舶 螺纹的主要参数有大径D、d（公称直径），小径D1、d1（强度计算直径），中径D2、d2（确定螺纹几何参数和配合性质的直径）。线数n、螺距p，导程Ph=（Ph=nP），螺纹升角，牙型角（螺纹轴向横截面内牙型两侧边的夹角）或牙侧角（螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角）等。 新知学习 02 一、螺纹及其参数 船舶 按照牙型不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等(图)。除矩形螺纹外，均已标准化。除多数管螺纹采用英制(以每英寸牙数表示螺距)外，均采用米制。 新知学习 02 二、螺纹的类型、特点及应用 船舶 普通螺纹的牙型为等边三角形，牙型角α=60°。对于同一公称直径，按螺距大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹。粗牙螺纹常用于一般连接；细牙螺纹自锁性好，用于受冲击、振动和变载荷的连接。 新知学习 02 二、螺纹的类型、特点及应用 普通螺纹 船舶 管螺纹的牙型为等腰三角形，牙型角α=55°,适用于管子、管接头、旋塞、阀门等螺纹连接件。非螺纹密封的管螺纹本身不具有密封性，若要求连接后具有密封性，则可压紧被连接件螺纹副外的密封面，也可在密封面间添加密封物；用螺纹密封的管螺纹在螺纹旋合后，利用本身的变形即可保证连接的密封性，不需要任何填料，如空调管道连接。 新知学习 02 二、螺纹的类型、特点及应用 管螺纹 船舶 米制锥螺纹的牙型角α=60°,螺纹分布在锥度为1:16的圆锥管壁上，用于气体或液体管路系统依靠螺纹密封的连接螺纹(水和煤气管道用管螺纹除外)。 新知学习 02 二、螺纹的类型、特点及应用 米制锥螺纹 船舶 矩形螺纹的牙型为正方形，牙型角α=0°,其传动效率高，但牙根强度低，螺纹副磨损后的间隙难以修复和补偿，使传动精度降低，因此逐渐被梯形螺纹所代替。 新知学习 02 二、螺纹的类型、特点及应用 矩形螺纹 船舶 梯形螺纹的牙型为等腰梯形，牙型角α=30°,其传动效率略低于矩形螺纹，但牙根强度高，工艺性和对中性好，可补偿磨损后的间隙，是最常用的传动螺纹。 新知学习 02 二、螺纹的类型、特点及应用 梯形螺纹 船舶 锯齿形螺纹的牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角β₁=3°,非工作面的牙侧角β₂=30°,兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，用于单向受力的传动中。 新知学习 02 二、螺纹的类型、特点及应用 锯齿形螺纹 船舶 螺纹连接由连接件和被连接件组成，列出了螺纹连接的主要类型、构造、特点及应用，以及主要尺寸关系。 新知学习 02 三、螺纹连接的主要类型及应用 普通螺栓连接 特点及应用 螺栓穿过被连接件的通孔，与螺母组合使用，装拆方便，成本低，不受被连接件的材料限制，广泛用于传递轴向载荷且被连接件厚度不大、能从两边进行安装的场合。 最常用的是六角头螺栓，配以高m≈0.8d的六角螺母。螺栓分粗牙和细牙两种，螺栓杆部有部分螺纹和全螺纹两种。此外，还有用于工艺装夹设备的T形槽螺栓、用于将机器设备固定在地基上的地脚螺栓等类型 船舶 螺纹连接由连接件和被连接件组成，列出了螺纹连接的主要类型、构造、特点及应用，以及主要尺寸关系。 新知学习 02 三、螺纹连接的主要类型及应用 加强杆螺栓连接 特点及应用 螺栓穿过被连接件的铰制孔并与之过渡配合，与螺母组合使用，适用于传递横向载荷或需要精确固定被连接件的相互位置的场合。 六角头加强杆螺栓的螺栓杆直径d,大于公称直径d,常配以高m≈(0.36~0.6)d的六角薄螺母。除六角螺母外，有时也采用方形、蝶形、环形、槽形、盖形螺母及圆螺母、锁紧螺母等 船舶 螺纹连接由连接件和被连接件组成，列出了螺纹连接的主要类型、构造、特点及应用，以及主要尺寸关系。 新知学习 02 三、螺纹连接的主要类型及应用 双头螺柱 特点及应用 双头螺柱的一端旋入较厚被连接件的螺纹孔中并固定，另一端穿过较薄被连接件的通孔，与螺母组合使用，适用于被连接件之一较厚且经常装拆的场合。 双头螺柱的两端螺纹有等长和不等长两种：A型带退刀槽，B型制成腰杆，末端碾制。平垫圈可保护被连接件表面不被划伤，弹簧垫圈有65°~80°的左旋开口，用于摩擦防松。此外，还有斜垫圈、止动垫圈等 船舶 螺纹连接由连接件和被连接件组成，列出了螺纹连接的主要类型、构造、特点及应用，以及主要尺寸关系。 新知学习 02 三、螺纹连接的主要类型及应用 螺钉连接 特点及应用 螺钉穿过较薄被连接件的通孔，直接旋入较厚被连接件的螺纹孔中，不用螺母，结构紧凑，适用于被连接件之一较厚、受力不大，且不经常装拆的场合。 螺钉头部有六角头、圆柱头、半圆头、沉头等形状，头部有一字槽、十字槽或内六角孔等。机器上常设吊环螺钉。螺栓也可作螺钉使用 船舶 螺纹连接由连接件和被连接件组成，列出了螺纹连接的主要类型、构造、特点及应用，以及主要尺寸关系。 新知学习 02 三、螺纹连接的主要类型及应用 紧定螺钉连接 特点及应用 紧定螺钉旋人被连接件的螺纹孔中，并用尾部顶住另一被连接件的表面或相应的凹坑，固定它们的相对位置，还可传递不大的力或转矩。 头部有一字槽的紧定螺钉最常用。尾部有多种形状，平端用于商硬度表面或经常拆卸处，圆柱端可压人轴上的凹坑，锥端用于低硬度表面或不常拆卸处 船舶 紧固件产品的完整标记 新知学习 02 三、螺纹连接的主要类型及应用 船舶 紧固件产品的完整标记 新知学习 02 三、螺纹连接的主要类型及应用 紧固件名称、标准编号、形式与尺寸的标记方法应符合相应紧固件国家标准的规定，紧固件性能等级或材料、热处理(硬度)、产品等级、扳拧形式的标记方法应符合有关紧固件基础标准的规定。紧固件表面热处理的标记方法应符合CB/T13911的规定，其中表面氧化为“0”。 船舶 紧固件产品的完整标记 新知学习 02 三、螺纹连接的主要类型及应用 螺栓、双头螺柱、螺钉的性能等级标记由用".”隔开的两部分数字组成，“."左 边的数字表示公称抗拉照度(Ro)的1/100(MPa),"."右边的数字表示公称屈服强度(下屈服强度ReL)与公称抗拉强度(Rm)比值的10倍。 船舶 1,螺纹连接的拧紧及控制 螺纹连接在承受工作载荷之前一般需要拧紧，这种连接称为紧连接；不需要拧紧的连接称为松连接。拧紧可提高连接的紧密性、紧固性和可靠性。 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 拧紧力矩T用来克服螺纹副及螺母支承面上的摩擦力矩。拧紧时螺栓所受拉力F′ 称为预紧力。 实验表明，对M10～M48的粗牙普通螺纹，无润滑时，有近似公式 T'=0.2F'd T'——拧紧力矩，N·mm; F'——预紧力，N; d——螺拉紧固件的公称直径，mm。 船舶 1,螺纹连接的拧紧及控制 预紧力过大，螺纹牙可能被剪断而滑扣；预紧力过小，紧固件可能松脱，被连接件可能出现滑移或分离。因此，有必要在拧紧螺栓时控制拧紧力矩，从而控制预紧力。 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 船舶 1,螺纹连接的拧紧及控制 采用指针式测力矩扳手或预置式定力矩扳手(图)控制拧紧力矩的方法精度较高。目前控制预紧力较多采用电动扳手，使用呆扳手可以在一定程度上控制拧紧力矩，而使用可以调整的活扳手则难以控制拧紧力矩。 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 船舶 1,螺纹连接的拧紧及控制 为了使被连接件均匀受压，互相贴合紧密、连接牢固，装配时要根据螺栓实际分布情况，按一定的顺序分次(常为2次或3次)逐步拧紧，如图所示，而拆卸的顺序与装配时恰好相反，也要分次进行。 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 船舶 1,螺纹连接的拧紧及控制 对于铸锻焊件等的粗糙表面，应加工成凸台、沉头座或采用球面垫圈，支承面倾斜时应采用斜面垫圈，如图所示。这样可使螺栓轴线垂直于支承面，避免螺栓承受偏心载荷。图中尺寸E要保证扳手操作空间。 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 船舶 2.螺纹连接的防松措施 连接螺纹常为单线螺纹，满足自锁条件，螺纹连接在拧紧后一般不会松动。但是，在变载荷、冲击、振动作用下，会使预紧力减小，摩擦力降低，导致螺纹副相对转动，使鹚纹连接松动，因此必须采取防松措施。 常用的防松措施有三种： 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 ①摩擦防松使螺纹副中产生不随外力变化的正压力，以形成阻止螺纹副相对转动的摩擦力的方法称为摩擦防松，如图所示。对顶螺母防松效果较好，金属锁紧螺母效果次之，弹簧垫圈效果较差。这种方法适用于机械外部静止构件的连接及防松要求不严格的场合。 船舶 常用的防松措施有三种： 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 船舶 常用的防松措施有三种： 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 ②锁住防松利用各种止动件机械地限制螺纹副相对转动的方法称为锁住防松，如图所示。这种方法可靠，但装拆麻烦，适用于机械内部运动构件的连接及防松要求较高的场合。 船舶 常用的防松措施有三种： 新知学习 02 四、螺纹连接的拧紧与防松 ③不可拆防松在螺纹副拧紧后，采用端铆、冲点、焊接、胶接等措施使螺纹连接不可拆的方法称为不可拆防松，如图所示。这种方法简单可靠，适用于装配后不再拆卸的连接。 课堂小结 03 一、螺纹及其参数 二、螺纹的类型、特点及应用 在圆柱内外表面上沿螺纹线切制出特定形状的沟槽内而形成内、外螺纹，共同组成螺纹副使用。 按照牙型不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等(图)。 课堂小结 03 三、螺纹连接的主要类型及应用 四、螺纹连接的拧紧与防松 螺纹连接由连接件和被连接件组成，列出了螺纹连接的主要类型、构造、特点及应用，以及主要尺寸关系。 螺纹连接在承受工作载荷之前一般需要拧紧，这种连接称为紧连接；不需要拧紧的连接称为松连接。 小试牛刀 螺纹牙被剪断而滑扣的主要原因是 A. 预紧力过小 B. 预紧力过大 C. 螺纹牙型角过小 D. 螺纹副未润滑 答案：B 解析： 预紧力过大，螺纹牙可能被剪断而滑扣，直接对应选项B。 小试牛刀 控制拧紧力矩的主要目的是 A. 提高螺纹副的润滑性 B. 防止螺纹变形 C. 控制预紧力 D. 减少螺纹摩擦 答案：C 解析： 控制拧紧力矩，从而控制预紧力，明确说明控制拧紧力矩的核心目的是控制预紧力。 小试牛刀 下列哪种工具控制拧紧力矩的精度最高？ A. 活扳手 B. 呆扳手 C. 预置式定力矩扳手 D. 可调整的活扳手 答案：C 解析： 指针式测力矩扳手或预置式定力矩扳手……精度较高，选项C符合。 小试牛刀 关于活扳手的描述正确的是 A. 可以精确控制拧紧力矩 B. 难以控制拧紧力矩 C. 适用于所有螺纹连接 D. 常用于高预紧力场景 答案：B 解析： 使用可以调整的活扳手则难以控制拧紧力矩，对应选项B。 小试牛刀 管螺纹的牙型角α为 A. 30° B. 45° C. 55° D. 60° 答案：C 解析： 管螺纹的牙型为等腰三角形，牙型角α=55°，选项C正确。 小试牛刀 非螺纹密封的管螺纹若要实现密封性，可采取的措施是 A. 增加预紧力 B. 在螺纹副外压紧密封面或添加密封物 C. 利用螺纹变形 D. 减少螺纹摩擦 答案：B 解析： 非螺纹密封的管螺纹需“压紧被连接件螺纹副外的密封面，也可在密封面间添加密封物”，选项B符合。 小试牛刀 用螺纹密封的管螺纹实现密封性的原理是 A. 添加密封填料 B. 螺纹副外压紧密封面 C. 利用螺纹旋合后的变形 D. 增加预紧力 答案：C 解析： 用螺纹密封的管螺纹“利用本身的变形即可保证连接的密封性”，选项C正确。 小试牛刀 螺纹连接在承受工作载荷前需要拧紧，这种连接称为 A. 松连接 B. 紧连接 C. 密封连接 D. 刚性连接 答案：B 解析：拧紧的连接称为紧连接，直接对应选项B。 作业布置 04 1.用于管道连接的螺纹为什么选用55°圆角、用螺纹密封的管螺纹? 2.液化石油气罐与减压阀的接口为什么选用左旋螺纹?日常生活中还有哪些地方选用左旋螺纹? 感谢观看 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$