3-1 螺纹的基本知识《机械基础》(劳动版·第3版) 河南省（对口招生）装备制造类 知识点讲解

河南省（对口招生）装备制造类《机械基础》 知识点讲解 3-1 螺纹的基本知识 【课程要求】 1.理解螺旋线的概念，掌握右旋、左旋螺旋线的区分方法； 2.掌握螺纹的形成原理，能区分外螺纹与内螺纹、圆柱螺纹与圆锥螺纹； 掌握螺纹的分类方式，熟悉连接螺纹（普通螺纹、管螺纹）与传动螺纹（梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹）的特征代号、牙型角及应用场景； 3.掌握螺纹的主要几何参数（大径、小径、中径、公称直径、线数、螺距、导程、旋向、升角、螺旋角、牙型角、牙侧角）的定义、符号表示及相互关系； 4.掌握螺纹旋向的判断方法（左右手定则），理解升角与螺旋角的几何关系； 5.熟悉常用螺纹（普通螺纹、55°密封管螺纹、传动螺纹）的结构特点、性能差异及适用工况，能根据使用需求选择合适的螺纹类型。 【知识网络】 【知识要点】 知识点1 认识螺旋线 1.螺旋线的概念 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正比，也可视为动点绕轴线做等速转动的同时，又沿母线做等速直线运动形成的复合运动轨迹。螺旋线分右旋与左旋，圆柱轴线竖直时，右旋螺旋线自左向右升高，左旋螺旋线自右向左升高。 知识点2 认识螺纹 1.螺纹的形成 在圆柱或圆锥表面上，具有相同牙型（如三角形、梯形等）、沿螺旋线连续凸起的牙体称为螺纹。其中，圆柱 / 圆锥外表面形成的螺纹为外螺纹，内表面形成的螺纹为内螺纹；圆柱面上的螺纹为圆柱螺纹，圆锥面上的为圆锥螺纹。 知识点3 螺纹的种类 1.种类划分 螺纹按用途分为连接螺纹和传动螺纹两大类： （1）连接螺纹：用于连接，包括普通螺纹、55°密封管螺纹；普通螺纹也可用于微调机构的传动。 （2）传动螺纹：用于传递动力或运动，包括梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹。 2.其它划分 螺纹还可按旋向分为右旋、左旋，按线数分为单线、多线，按牙型分为三角形、梯形、锯齿形、矩形等。 知识点4螺纹的主要几何参数 1. 核心几何参数 （1）大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱直径，外螺纹用d表示，内螺纹用D表示； （2）小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱直径，外螺纹用d1表示，内螺纹用D1表示； （3）中径：假想圆柱直径，其母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的位置，外螺纹用d2表示，内螺纹用D2表示； （4）公称直径：代表螺纹规格的直径，除管螺纹外，一般指螺纹大径； （5）线数：螺纹的螺旋线数量，用n表示，分为单线螺纹（一条螺旋线）和多线螺纹（两条及以上螺旋线）； （6）螺距P：相邻两牙体对应牙侧在中径线上的轴向距离； （7）导程Ph：同一螺旋面上相邻同名牙侧在中径线上的轴向距离； （8） 旋向：分右旋、左旋，可用左右手定则判断（右手 / 手心对向自己，四指与轴线同向，拇指指向为对应旋向）； （9） 升角φ：中径圆柱上螺旋线切线与垂直螺纹轴线平面的夹角； （10） 牙型角α：螺纹牙型上相邻牙侧的夹角，牙侧角为牙侧与垂直轴线平面的夹角。 知识点5 常用螺纹的结构特点与应用 1.普通螺纹 牙型为三角形，牙型角60°，分粗牙（一般连接）和细牙（薄壁、微调、受冲击场景），摩擦力大、自锁性好，细牙强度更高但易磨损； 2.55°密封管螺纹 用于管路连接，包括圆柱内螺纹与圆锥外螺纹、圆锥内螺纹与圆锥外螺纹两种连接形式，自带密封能力，适用于管接头、阀门等管路附件； 3.梯形螺纹 等腰梯形牙型，牙型角30°，是传动螺纹的主要形式，牙根强度高、对中性好、易加工，广泛用于螺旋传动机构； 4.锯齿形螺纹 工作面牙侧角3°、非工作面30°，综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，适用于单向受力的传动机构； 5.矩形螺纹 正方形牙型，牙厚为螺距的1/2，传动效率高但对中精度低、牙根强度低、加工与修复困难，多用于螺旋千斤顶、管钳等传力机构。 【练习题】 一、单项选择题 1.当圆柱轴线直立时，右旋螺旋线的可见部分变化规律是（ ） A. 自左向右升高 B. 自右向左升高 C. 自上向下升高 D. 自下向上升高 2.在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称为（ ） A.内螺纹 B.外螺纹 C.圆柱螺纹 D.圆锥螺纹 3.普通螺纹的牙型角为（ ） A. 30° B. 45° C. 55° D. 60° 4.螺纹的公称直径（除管螺纹外）指的是（ ） A. 小径 B. 中径 C. 大径 D. 导程 5.相邻两牙体上的对应牙侧与中径线相交两点间的轴向距离，称为（ ） A. 螺距 B. 导程 C. 线数 D. 升角 6.以下哪种螺纹主要用于单向受力的传动机构（ ） A. 普通螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 矩形螺纹 7.用于管路连接、具有密封能力的 55° 管螺纹，不包括以下哪种形式（ ） A. 圆柱内螺纹 B. 圆锥外螺纹 C. 圆锥内螺纹 D. 锯齿形管螺纹 8.单线螺纹的导程与螺距的关系是（ ） A. 导程 = 螺距 × 线数 B. 导程 = 螺距 C. 导程 = 螺距 / 2 D. 导程 = 螺距 ×2 9.外螺纹的牙顶相切的假想圆柱的直径，称为（ ） A. 小径 B. 中径 C. 大径 D. 导程 10.以下哪种螺纹传动效率高，但对中精度低、牙根强度低（ ） A. 普通螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 矩形螺纹 二、多项选择题 1.螺纹按用途可分为哪两大类（ ） A. 连接螺纹 B. 传动螺纹 C. 内螺纹 D. 外螺纹 2.以下属于连接螺纹的有（ ） A.普通螺纹 B.梯形螺纹 C. 管螺纹 D. 锯齿形螺纹 3.传动螺纹的主要类型包括（ ） A.梯形螺纹 B.锯齿形螺纹 C. 矩形螺纹 D. 普通螺纹 4.螺纹的主要几何参数包括（ ） A.大径、小径、中径 B.线数、螺距、导程 C.旋向、升角、牙型角 D.以上都不是 5.关于普通螺纹，以下说法正确的有（ ） A.牙型为三角形，牙型角 60° B.分为粗牙和细牙两类 C.细牙螺纹自锁性更好 D.粗牙螺纹常用于薄壁零件 6.梯形螺纹的特点包括（ ） A.牙型为等腰梯形，牙型角 30° B.牙根强度高 C.加工工艺性好 D.传动效率比矩形螺纹高 7.螺纹的旋向判别方法，以下说法正确的有（ ） A. 伸出右手，手心对着自己，四指与螺纹轴线方向相同，拇指指向与右旋螺纹旋向相同 B. 伸出左手，手心对着自己，四指与螺纹轴线方向相同，拇指指向与左旋螺纹旋向相同 C. 轴线直立时，左旋螺纹可见部分自右向左升高 D. 轴线直立时，右旋螺纹可见部分自左向右升高 8.关于管螺纹，以下说法正确的有（ ） A. 常用于管路连接 B. 管壁较薄，需特殊螺纹形式 C. 55°密封管螺纹有两种连接方式 D. 密封管螺纹自身具有一定密封能力 三、判断题 1.螺旋线是动点绕圆柱轴线做等速转动的同时，又沿母线做等速直线运动形成的轨迹。（ ） 2.在圆柱内表面上形成的螺纹称为内螺纹，在圆锥面上形成的螺纹称为圆锥螺纹。（ ） 3.细牙普通螺纹的螺距比粗牙普通螺纹大，自锁性更好。（ ） 4.多线螺纹的导程等于螺距乘以线数。（ ） 5.锯齿形螺纹工作面的牙侧角为 30°，非工作面的牙侧角为 3°。（ ） 6.外螺纹的小径和内螺纹的大径又称为底径。（ ） 7.矩形螺纹已经标准化，广泛应用于各类传动机构中。（ ） 8.左旋螺纹的螺杆旋入螺孔时，沿逆时针方向旋转。（ ） 四、简答题 简述普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹的主要特点及应用场景。 【答案】 一、单项选择题 1.A 2.B 3.D 4.C 5.A 6.C 7.D 8.B 9.C 10.D 二、多项选择题 1.AB 2.AC 3.ABC 4.ABC 5.ABC 6.ABC 7.ABCD 8.ABCD 三、判断题 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.√ 四、简答题 1.普通螺纹：牙型为三角形，牙型角60°，分粗牙和细牙两类。粗牙螺纹摩擦力大、自锁性能好，多用于一般连接；细牙螺纹螺距小、强度高、自锁性更好，多用于薄壁零件、受冲击/振动/交变载荷的连接，以及微调机构的调整。 2.梯形螺纹：牙型为等腰梯形，牙型角30°，牙根强度高、对中性好、加工工艺性好，是传动螺纹的主要形式，广泛应用于传递动力或运动的螺旋机构（如机床丝杠）。 3.锯齿形螺纹：工作面牙侧角3°，非工作面牙侧角30°，综合了矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，牙根强度高、应力集中小，广泛应用于单向受力的传动机构（如压力机的传动螺杆）。 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 $