第五节 螺纹连接《机械基础》河北省机械类 《机械零件》 知识点讲解

河北省机械类对口高考机械基础复习讲义 第二章 机械零件 第五节 螺纹连接 【考纲要求】 （1）掌握螺纹的主要参数、类型、应用及普通螺纹、梯形螺纹的标记。 （2）熟悉螺纹连接的基本形式及应用特点。 （3)了解螺纹连接的预紧和防松。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、螺纹连接 1.螺纹的主要参数 螺纹的主要参数有大径、中径、小径、线数、螺距、导程、螺纹升角、牙型角及螺纹旋向。 1)牙型角α：螺纹轴向截面内牙型两侧边的夹角。 2)螺纹升角λ：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。 3)螺纹的直径：有大径、中径和小径，螺纹的大径也称螺纹的公称直径。 4)螺距P：相邻两牙在中径线上的对应两点间的轴向距离。 5)导程 Ph：同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。螺距和导程之间的关系为 Ph=nP。 6)螺纹的线数n：形成螺纹时的螺旋线的条数。 7)螺纹的旋向：根据螺旋线方向不同，螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹。 2.螺纹的类型、特点及应用 (1)按螺纹的牙型分类 按牙型不同，螺纹分为三角形螺纹(也称普通螺纹)、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。除矩形螺纹外，都已标准化；除多数管螺纹采用英制外，均采用米制。 1)普通螺纹：牙型为三角形，牙型角α=60°，牙根强度较高，自锁性能好，按螺距大小可分为粗牙及细牙两种。粗牙螺纹常用于一般连接，应用最广；细牙螺纹自锁性好，用于受冲击、振动和变载荷的连接，常用于薄壁零件的连接和微调机构的调整。 2)矩形螺纹：牙型为矩形，牙型角α=0°，传动效率高，多用于螺旋传动。但牙根强度低，精加工困难。矩形螺纹未标准化，磨损后难以补偿，使传动精度降低，故已逐渐被梯形螺纹所代替。 3)梯形螺纹：牙型是等腰梯形，牙型角α=30°，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，易加工，是最常用的传动螺纹。 4)锯齿形螺纹：牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角 非工作面的牙侧角 锯齿形螺纹兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度较高的优点，能承受较大载荷，但只能用于单向受力的传动。多用于起重机械或压力机械中，如螺旋千斤顶等。 (2)按螺旋线形成的表面分类 按螺旋线形成的表面不同，螺纹分为内螺纹和外螺纹。 (3)按螺纹的线数分类 按螺纹的线数不同，螺纹分为单线螺纹和多线螺纹。 (4)按螺纹的旋向分类 按螺纹的旋向不同，螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹。右旋螺纹较常用；一些特殊场合需要使用左旋螺纹，如煤气罐阀门、减压阀接口、固定轮胎的螺纹连接等。 (5)按螺纹的用途分类 1)紧固(连接)螺纹；如普通螺纹。 2)传动螺纹：如梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹。 3)管螺纹；如55°密封管螺纹、55°非密封管螺纹、60°密封管螺纹。管螺纹的牙型为等腰三角形，适用于管子、管接头，旋塞、阀门等螺纹紧固件。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，则可在被连接面间添加密封物；用于螺纹密封的管螺纹旋合后，不需要任何填料，即可利用本身的变形保证螺旋副的密封。 3.螺纹的标记 (1)普通螺纹的标记 普通螺纹应用最广，它的标记由特征代号、尺寸代号、公差带代号、旋合长度组和旋向代号组成，普通螺纹特征代号为M。举例如下： 1) M20×2-5g6g-S-LH表示公称直径为20mm、螺距为2mm、中径公差带代号为5g、顶径公差带代号为6g、短旋合长度组、左旋、细牙普通外螺纹。 2) M12-6H/7g8g-LH表示公称直径为12mm、内螺纹的中径和顶径公差带代号为6H、外螺纹的中径公差带代号为7g、顶径公差带代号为8g、左旋、粗牙普通螺纹连接。 3) M12×1-6H/7g-LH表示公称直径为12mm、螺距为1mm、内螺纹的中径和顶径公差带代号为6H、外螺纹的中径和顶径公差带代号为7g、左旋、细牙普通螺纹连接。 注意： 1)在普通螺纹的标记中，一般细牙螺纹要标注螺距，粗牙螺纹不标注螺距。 2)右旋螺纹不标旋向，左旋螺纹标LH。 3)旋合长度分为长组L、短组S、中等组N三种，中等组 N不标注。 4)在公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差带代号，两者一致时只标一个公差带代号，内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。 5)在内外螺纹旋合的公差带代号中，前者为内螺纹的，后者为外螺纹的，中间用“/”分开。 (2)梯形螺纹的标记 梯形螺纹的标记和普通螺纹的标记基本相同，不同的是，梯形螺纹的旋合长度只有长组L 和中等组N两种，梯形螺纹只标注中径公差带代号，不标注顶径公差带代号。如： 1) Tr40×14P7-7H-L表示公称直径为40mm、导程为14mm、螺距为7mm、中径公差带代号为7H、右旋、长旋合长度组、双线梯形内螺纹。 2) Tr24×10P5-7h-LH表示公称直径为24mm、导程为10mm、螺距为5mm、中径公差带代号为7h、左旋、中等旋合长度组、双线梯形外螺纹。 3) Tr24×5-7H/7e-LH表示公称直径为24mm，螺距为 5mm，内螺纹中径公差带代号为7H，外螺纹中径公差带代号为7e，左旋，中等旋合长度组、内外旋合梯形螺纹。 4.常用螺纹连接及应用 螺纹紧固件分为A、B、C三个精度等级。A级精度最高，用于重要连接，B级精度次之，C 级精度多用于一般连接。 (1)螺栓连接 常用螺栓连接分为两种，普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接。 1)普通螺栓连接：常用于被连接件厚度不大、能做成通孔的场合，与螺母组合使用，装拆方便，成本低，不受被连接件材料的限制。 2)铰制孔用螺栓连接：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定位的场合。被连接件需要钻孔、铰孔，成本较高。 (2)双头螺柱连接 双头螺柱连接适用于被连接件之一较厚且经常装拆的场合。将双头螺柱螺纹较短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。 (3)螺钉连接 螺钉连接适用于被连接件之一较厚、受力不大，且不需要经常装拆的场合。被连接件之一为光孔，另一个为螺纹孔，不用螺母，直接把螺钉拧进被连接件的螺纹孔中。 (4)紧定螺钉连接 将紧定螺钉旋入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。 5.螺纹连接的预紧与防松 (1)预紧 螺纹连接在没有承受工作载荷以前，预先受到力的作用，这种预加的力的作用称为预紧。 (2)自锁与防松 自锁：如果螺纹升角λ小于斜面滑动摩擦角，螺纹就会自锁。一般来讲，螺纹结构都有自锁性，这是螺纹的优越性之一，对保证螺纹结构可靠、安全工作有重要意义。 防松：在工作中，当受到冲击、振动、交变载荷作用及工作温度变化很大时，螺纹连接就会产生松动，因此必须采取防松措施。常用的防松措施有四种： 1)摩擦防松：对顶螺母防松效果较好，金属锁紧螺母次之，弹簧垫圈效果较差。 2)机械防松：在连接中加入其他机械元件，如开口销与槽形螺母、止动垫片、止动垫片与圆螺母、串联金属丝等，适用于冲击振动载荷。这种方法可靠性高，但拆装麻烦，成本高，适用于机械内部运动构件的连接及防松要求较高的场合。这种防松措施的特点是防松效果比较可靠，但是拆卸不方便。 3)冲边防松：采取端面冲点、侧面冲点等措施，使螺纹连接不可拆卸。这种方法简单可靠，适用于装配后不再拆卸的连接。 4)黏接防松：将厌氧黏结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧后自动固化，效果良好。 【练习题】 一、单项选择题 1.广泛应用于紧固连接的螺纹是( )，而传动螺纹常用( )…………………………………（ ） A.三角形螺纹；梯形螺纹 B.矩形螺纹；梯形螺纹 C.梯形螺纹；三角形螺纹 D.锯齿形螺纹；三角形螺纹 2.普通螺纹的牙型为 ……………………………………………………………………………（ ） A.三角形 B.梯形 C.矩形 D.锯齿形螺纹 3.下列方法中,不能有效防止螺纹连接松动的是^……………………………………………（ ） A.对顶螺母 B.开口销 C.平垫圈 D.涂胶 4.在管螺纹中，与圆柱内螺纹配合的圆锥外螺纹的特征代号是………………………………（ ） A.R1 B.Re C.Rp D.Rc 5.梯形螺纹广泛应用于螺旋( )中……………………………………………………………（ ） A.传动 B.连接 C.微调机构 D.精密测量机构 6.采用螺纹连接时,如果被连接件之一较厚,且连接需要经常拆卸,应采用 ………………（ ） A.螺栓连接 B.双头螺柱连接 C.螺钉连接 D.紧定螺钉连接 7.双线螺纹的导程等于螺距的( )倍。………………………………………………………（ ） A.2 B. 1 C.0.5 D.0.2 8.管螺纹由于管壁较薄，为防止过多削弱管壁强度，采用特殊的……………………………( ) A.粗牙螺纹 B.细牙螺纹 C.连接螺纹 D.梯形螺纹 9.用( )进行连接，不用填料即能保证连接的紧密性。……………………………………（ ） A.非螺纹密封管螺纹 B.螺纹密封管螺纹 C.非螺纹密封管螺纹和螺纹密封管螺纹 D.普通螺纹 10.微调装置的调整机构一般采用 ……………………………………………………………( ) A.矩形螺纹 B.锯齿形螺纹 C.细牙普通螺纹 D.梯形螺纹 11.普通螺纹的特征代号用字母( )表示。……………………………………………………（ ） A.Tr B.Rc C.G D.M 12.普通螺纹“M12-7g-L-LH”表示螺纹的公称直径为( )mm………………………………（ ） A.1 B.7 C.12 D.2 13.“M20×2-5H-S”表示( )牙( )旋合长度的内螺纹。 …………………………………（ ） A.细;短 B.粗;长 C.细;中等 D.粗，长 14.属于机械防松方法的是 ……………………………………………………………………( ) A.六角槽螺母与开口销防松 B.双螺母防松 C.弹簧垫圈防松 D.在螺栓和螺母之间抹胶 15.普通螺纹的公称直径是指……………………………………………………………………（ ） A.螺纹的大径 B.螺纹的中径 C.螺纹的小径 D.螺纹的平均直径 16.受单向轴向力的螺纹是………………………………………………………………………（ ） A.锯齿形螺纹 B.普通螺纹 C.矩形螺纹 D.梯形螺纹 17.可以用于密封的螺纹是………………………………………………………………………（ ） A.普通螺纹 B.梯形螺纹 C.管螺纹 D.锯齿形螺纹 18.螺旋千斤顶使用的螺纹牙型为………………………………………………………………（ ） A.普通螺纹 B.管螺纹 C.锯齿形螺纹 D.矩形螺纹 19.在常用的螺旋传动中,牙型传动效率最高的是……………………………………………（ ） A.三角形螺纹 B.矩形螺纹 C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 20.下列各标记中表示细牙普通内螺纹的标记是………………………………………………（ ） A.Tr40x7-7e B.Tr40x7-7H C.M36×2-5g6g D.M20×2-6H 二、判断题 1.按照用途不同，螺纹可分为紧固螺纹、管螺纹和传动螺纹。…………………………………（ ） 2. 按照形成螺纹的表面不同，螺纹可分为内螺纹和外螺纹。 …………………………………（ ） 3. 螺杆顺时针方向旋入的螺纹为右旋螺纹。……………………………………………………（ ） 4. 普通螺纹的公称直径是指螺纹大径的公称尺寸。……………………………………………（ ） 5. 相互旋合的内外螺纹，其旋向相同，公称直径相同。…………………………………………（ ） 6. 所有的管螺纹连接都是依靠螺纹本身进行密封的。…………………………………………（ ） 7. 传动螺纹大都采用多线的三角形螺纹。………………………………………………………（ ） 8. 螺纹导程是指同一条螺旋线上相邻两牙之间两对应点的轴向距离。………………………（ ） 9. 锯齿形螺纹广泛应用于单向螺旋传动中。……………………………………………………（ ） 10.普通螺纹的螺纹大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱体的直径。 ……（ ） 三、简答题 1.螺纹连接为什么必须防松?常用的防松方法有哪几种？ 1、 词解释 四、名词解释 ①M20×2-5H/7g6g ②Tr24×14(P7)LH -8H 【答案】 2、 选择题 1—5 AACAA 6—10 BABBC 11-15 DCAAA 16-20 ACCBD 3、 判断题 1-5 √√√√√ 6-10 ××√√√ 三、简答题 1.螺纹连接在工作中,一是经常会受到冲击、振动、交变载荷的作用，二是有时工作温度变化很大，在这两种情况下,螺纹连接就会产生自松,因此必须采取防松措施。防松的根本问题在于防止螺母与螺栓相对转动。 常用的防松方法有摩擦防松、机械防松、冲边防松、粘结防松。 4、 名词解释 1. 表示旋合螺纹的公称直径为20mm,螺距为2mm，内螺纹中径和顶径公差带代号均为5H，外螺纹中径公差带代号为7g，顶径公差带代号为6g，旋向为右旋的细牙普通螺纹。 2.表示梯形内螺纹；公称直径为24mm,导程为14mm；螺距为7mm;左旋螺纹；中径公差带代号为8H。 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 学科网（北京）股份有限公司 $