第八节 螺纹连接《机械及零件识图》云南省（职教高考）交通运输类 知识点讲解

云南省（职教高考）交通运输类 知识点讲解 第八节 螺纹连接 【考情分析】 螺纹连接是机械装配中应用最广泛的可拆连接方式，在交通运输类专业中，广泛用于汽车底盘紧固件、发动机缸盖螺栓、船舶甲板固定件、轨道交通车辆车体连接等场景。从考纲要求及历年职教高考命题趋势来看，本章节连接原理、类型、失效形式为核心高频考点，螺纹连接无“传动比”属性，考纲不涉及该知识点，命题以选择题为主，占机械识图模块分值的10%-15%。命题特点为结合交通运输设备装配工艺与故障案例，侧重考查螺纹连接的类型辨析、防松措施适用工况判断及失效形式分析，需要考生区分不同螺纹连接的结构特点与应用差异，掌握螺纹连接在紧固、密封中的核心要求。 【学习目标】 · 能够准确阐述螺纹连接的工作原理，理解其依靠螺纹牙的啮合与预紧力实现紧固连接的核心作用。 · 掌握螺纹连接的常见分类标准，能够识别螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接的结构特点及适用范围。 · 牢记螺纹连接的主要失效形式，能够结合实际工况判断不同失效形式产生的原因及预防措施，掌握常用防松方法。 · 能够解答螺纹连接相关的选择题，准确辨析选项中的知识点误区，结合交通运输设备案例进行应用分析。 【考点梳理】 1. 连接原理 定义：螺纹连接是利用螺纹副的自锁特性和预紧力，将两个或多个被连接件紧密固定在一起的可拆连接方式。螺纹牙型为三角形（普通螺纹）时，升角小于当量摩擦角，具备自锁能力；装配时通过拧紧螺纹件（螺栓、螺钉等）产生预紧力，使被连接件之间产生压紧力，依靠摩擦力传递载荷；部分螺纹连接还可实现密封功能（如管螺纹连接）。 2. 类型 定义：螺纹连接按螺纹件结构和装配形式可分为螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接四类，按用途可分为紧固螺纹连接和密封螺纹连接，其中紧固类螺纹连接是交通运输类专业考查的重点。 1　 螺栓连接结构：螺栓穿过两个被连接件的通孔，一端套垫圈，另一端拧螺母紧固。特点：拆装方便，无需在被连接件上加工螺纹，适用于被连接件厚度较小且允许钻通孔的场合，如汽车车架与钢板弹簧的连接、发动机缸体与油底壳的连接。 2　 双头螺柱连接结构：双头螺柱两端均有螺纹，一端旋紧在被连接件的螺纹孔中（旋入端），另一端穿过另一被连接件的通孔，拧螺母紧固。特点：适用于被连接件之一厚度较大、不宜钻通孔或需要经常拆装的场合，如汽车气缸盖与缸体的连接、大型齿轮箱的端盖连接。 3　 螺钉连接结构：螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中，无需螺母，依靠螺钉头部压紧被连接件。特点：结构紧凑，适用于被连接件之一厚度较大且不经常拆装的场合，如汽车仪表盘的固定、变速箱内部拨叉的连接。 4　 紧定螺钉连接结构：紧定螺钉旋入一被连接件的螺纹孔中，末端顶住另一被连接件的表面或嵌入凹槽中。特点：主要用于固定轴与轴上零件的相对位置，实现周向或轴向固定，传递较小的转矩或轴向力，如汽车传动轴上的齿轮定位、电机轴与联轴器的固定。 5　 密封螺纹连接常用管螺纹，螺纹牙型为三角形，牙顶和牙底有密封结构，适用于管道系统的连接，如汽车燃油管路、制动管路的连接，起到紧固和密封双重作用。 3.  失效形式 定义：螺纹连接在工作过程中，由于过载、振动、腐蚀、安装不当等原因，导致螺纹件或被连接件丧失正常紧固能力的现象，称为螺纹连接的失效形式。 1　 螺纹牙的剪切与压溃：螺纹副承受过大载荷时，螺纹牙发生剪切断裂或塑性变形（压溃），是螺纹连接的主要失效形式，多因预紧力不足或载荷过载导致。 2　 螺栓杆的疲劳断裂：螺栓在交变载荷作用下，杆部或螺纹根部发生疲劳断裂，常见于汽车发动机缸盖螺栓、底盘悬挂螺栓等承受交变载荷的场合，多因应力集中或预紧力过大导致。 3　 螺纹的松动：受振动、冲击载荷时，螺纹副的摩擦力减小，导致螺纹连接松动，丧失紧固能力，是交通运输设备中最常见的故障之一，如汽车车轮螺栓松动、排气管固定螺钉松动。 4　 螺栓的腐蚀失效：螺纹件在潮湿、腐蚀性介质环境中发生锈蚀，导致螺纹牙损坏、拆装困难，如船舶甲板螺纹连接件、汽车底盘暴露在外的螺栓腐蚀。 4. 防松措施 定义：为防止螺纹连接在振动、冲击工况下松动，采取的增强螺纹副摩擦力或限制螺纹副相对转动的措施，分为摩擦防松、机械防松、永久防松三类。 1　 摩擦防松：弹簧垫圈、双螺母、自锁螺母，依靠增加螺纹副或被连接件之间的摩擦力防松。 2　 机械防松：开口销与槽形螺母、止动垫圈、串联钢丝，依靠机械约束限制螺纹副相对转动，防松可靠。 3　 永久防松：焊接、冲点、涂黏结剂，防松效果好，但属于不可拆防松，适用于无需拆装的场合。 【例题】 1. 螺纹连接的自锁性主要取决于螺纹的（） A. 牙型 B. 升角 C. 螺距 D. 线数 答案：B 解析：螺纹自锁的条件是升角小于当量摩擦角，因此自锁性主要取决于螺纹的升角；三角形牙型的当量摩擦角较大，更易实现自锁。 2. 汽车气缸盖与缸体的连接，因缸体厚度大且需要经常拆装，应采用的螺纹连接类型是（） 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：B 解析：双头螺柱连接适用于被连接件之一厚度大、需经常拆装的场合，气缸盖拆装频繁，采用双头螺柱连接可避免损坏缸体的螺纹孔。 3. 下列螺纹连接类型中，无需使用螺母的是（） A. 螺栓连接 B. 双头螺柱连接 C. 螺钉连接 D. 以上都需要 答案：C 解析：螺钉连接是将螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中，依靠头部压紧被连接件，无需螺母；螺栓和双头螺柱连接均需配合螺母使用。 4. 螺纹连接中，主要用于固定轴与轴上零件相对位置的是（） A. 紧定螺钉连接 B. 螺栓连接 C. 双头螺柱连接 D. 管螺纹连接 答案：A 解析：紧定螺钉的末端可顶住轴上零件或嵌入凹槽，实现轴与零件的周向或轴向固定，适用于定位场景。 5. 汽车底盘悬挂螺栓在交变载荷作用下，最易发生的失效形式是（） A. 螺纹牙压溃 B. 螺栓杆疲劳断裂 C. 螺纹松动 D. 螺栓腐蚀 答案：B 解析：交变载荷会使螺栓杆产生交变应力，长期作用下易在应力集中处（如螺纹根部）发生疲劳断裂。 6. 下列属于机械防松措施的是（） A. 弹簧垫圈 B. 双螺母 C. 开口销与槽形螺母 D. 涂黏结剂 答案：C 解析：开口销与槽形螺母依靠机械约束限制螺母转动，属于机械防松；弹簧垫圈、双螺母属于摩擦防松；涂黏结剂属于永久防松。 7. 适用于汽车燃油管路连接，兼具紧固和密封功能的螺纹连接是（） A. 普通螺栓连接 B. 管螺纹连接 C. 紧定螺钉连接 D. 双头螺柱连接 答案：B 解析：管螺纹的牙顶和牙底有密封结构，连接后可防止流体泄漏，适用于燃油、制动管路等密封要求高的场合。 8. 关于螺纹连接的特点，下列说法错误的是（） A. 可拆性好 B. 结构紧凑 C. 所有螺纹连接都具备自锁性 D. 应用广泛 答案：C 解析：并非所有螺纹连接都有自锁性，如梯形螺纹、锯齿形螺纹升角较大，不具备自锁性，主要用于传动而非紧固。 【高考题实战】 1. 在汽车车轮与轮毂的连接中，采用螺栓连接并配合弹簧垫圈，其主要目的是（） A. 提高连接强度 B. 实现摩擦防松 C. 便于拆装 D. 保护被连接件表面 答案：B 解析：弹簧垫圈被拧紧后会产生弹性变形，对螺母施加持续的压紧力，增加螺纹副之间的摩擦力，防止车辆行驶振动导致螺栓松动。 2. 某汽车变速箱内部拨叉的固定，要求结构紧凑且不经常拆装，最适合采用的螺纹连接类型是（） 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：螺钉连接无需螺母，结构紧凑，适用于被连接件厚度大且不经常拆装的场合，符合变速箱拨叉固定的需求。 3. 螺纹连接发生螺纹牙剪切失效的主要原因是（） A. 预紧力过大 B. 预紧力不足 C. 螺纹升角过大 D. 螺纹线数过多 答案：B 解析：预紧力不足时，外载荷会直接作用于螺纹牙上，导致螺纹牙承受过大的剪切力，进而发生剪切断裂；预紧力过大易导致螺栓杆疲劳断裂。 4. 下列防松措施中，属于永久防松的是（） A. 止动垫圈 B. 串联钢丝 C. 冲点防松 D. 自锁螺母 答案：C 解析：冲点防松是在螺母拧紧后，在螺栓末端冲点，使螺纹副局部变形，限制相对转动，属于不可拆的永久防松；止动垫圈、串联钢丝属于机械防松；自锁螺母属于摩擦防松。 5. 关于双头螺柱连接的装配要求，下列说法正确的是（） A. 旋入端应全部旋入螺纹孔 B. 旋入端可部分旋入螺纹孔 C. 无需预紧 D. 必须配合弹簧垫圈使用 答案：A 解析：双头螺柱的旋入端需全部旋入螺纹孔并拧紧，保证足够的连接强度，防止拆装螺母时螺柱随螺母转动。 6. 汽车排气管固定螺钉长期暴露在高温、潮湿环境中，易发生的失效形式是（） A. 螺栓杆疲劳断裂 B. 螺纹牙剪切 C. 螺栓腐蚀失效 D. 螺纹松动 答案：C 解析：高温、潮湿环境会加速金属的氧化锈蚀，排气管固定螺钉长期处于该环境，螺纹牙易被腐蚀损坏，导致拆装困难或连接失效。 7. 紧定螺钉连接传递的载荷特点是（） A. 大转矩、大轴向力 B. 小转矩、小轴向力 C. 大转矩、小轴向力 D. 小转矩、大轴向力 答案：B 解析：紧定螺钉的直径较小，紧固力有限，仅能传递较小的转矩和轴向力，主要用于定位而非重载连接。 8. 下列螺纹连接类型中，适用于被连接件均允许钻通孔的场合是（） 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：A 解析：螺栓连接需要螺栓穿过两个被连接件的通孔，因此适用于被连接件均允许钻通孔且厚度较小的场合。 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 $