螺纹连接(机械设计课件).ppt
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机机械械设计设计第二篇连接上海工程技术大学陆宁老师课件上海工程技术大学陆宁老师课件联接的分类和意义联接的分类和意义静联接静联接动联接动联接可拆联接可拆联接(螺纹联接、键联接)螺纹联接、键联接)不可拆联接不可拆联接(铆接、焊接、胶接)(铆接、焊接、胶接)联接的选择联接的选择(根据使用要求与经济要求来选择、(根据使用要求与经济要求来选择、根据联接的加工条件和被联接零件的材料、形状和根据联接的加工条件和被联接零件的材料、形状和尺寸等)尺寸等)联接的设计要求联接的设计要求1强度条件(等强度条件)强度条件(等强度条件)2经济性经济性3刚度条件或紧密性条件刚度条件或紧密性条件螺纹联接和螺旋传动第五章第五章第五章第五章螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动螺纹联接和螺旋传动5-15-1螺纹螺纹5-25-2螺纹联接的类型和标准联接件螺纹联接的类型和标准联接件5-35-3螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧5-45-4螺纹联接的防松螺纹联接的防松5-55-5单个螺栓联接的强度计算单个螺栓联接的强度计算5-65-6螺栓组联接的设计螺栓组联接的设计5-75-7提高螺纹联接强度的措施提高螺纹联接强度的措施螺纹连接螺纹连接一字一字一字一字螺钉螺钉螺钉螺钉六角螺栓六角螺栓六角螺栓六角螺栓十字螺钉十字螺钉十字螺钉十字螺钉内六角螺栓内六角螺栓内六角螺栓内六角螺栓紧定紧定紧定紧定螺钉螺钉螺钉螺钉自攻自攻自攻自攻螺钉螺钉螺钉螺钉翼形螺钉翼形螺钉翼形螺钉翼形螺钉圆头螺钉圆头螺钉圆头螺钉圆头螺钉六角螺母六角螺母六角螺母六角螺母盖盖盖盖形螺母形螺母形螺母形螺母开槽六角螺母开槽六角螺母开槽六角螺母开槽六角螺母翼形螺母翼形螺母翼形螺母翼形螺母螺纹连接螺纹连接5-05-0引引言言由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因,机器由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因,机器中很多零件需要彼此联接。
中很多零件需要彼此联接。
机械零件之间的联接分为:
机械零件之间的联接分为:
被联接件之间相互完全固定。
被联接件之间相互完全固定。
(形锁合、摩擦锁合、材料锁合)(形锁合、摩擦锁合、材料锁合)被联接件之间能产生一定的相对运动。
被联接件之间能产生一定的相对运动。
例如:
运动副。
例如:
运动副。
静静联接:
联接:
动动联接:
联接:
本课程介绍的联接主要是本课程介绍的联接主要是静联接静联接。
联接的类型:
联接的类型:
螺纹联接螺纹联接键联接、花键联接、销联接键联接、花键联接、销联接弹性环联接等弹性环联接等铆接铆接焊接焊接粘接粘接联联接接可拆可拆联接联接不可拆不可拆联接联接过盈联接过盈联接(介于两者之间介于两者之间)螺纹的形成螺纹的形成dd22螺螺旋旋线线一一动动点点在在一一圆圆柱柱体体的的表表面面上上,一一边边绕绕轴轴线线等等速速旋旋转转,同时沿轴向作等速移动的轨迹同时沿轴向作等速移动的轨迹。
螺螺纹纹一一平平面面图图形形沿沿螺螺旋旋线线运运动动,运运动动时时保保持持该该图图形形通通过过圆圆柱体的轴线,就得到螺纹。
柱体的轴线,就得到螺纹。
螺纹螺纹牙型角为牙型角为6060,牙根较厚,强度较牙根较厚,强度较高。
同一公称直径的普通螺纹可分为高。
同一公称直径的普通螺纹可分为粗粗牙、细牙牙、细牙。
普通螺纹普通螺纹(M)(M)60螺纹牙型角为牙型角为5555,牙顶呈圆弧形,牙顶呈圆弧形。
其公称。
其公称直径近似为管子的孔径,以英寸为单位。
旋直径近似为管子的孔径,以英寸为单位。
旋合螺纹之间没有径向间隙,紧密性好。
合螺纹之间没有径向间隙,紧密性好。
如果如果要求连接具有密封性时,需添加密封物。
要求连接具有密封性时,需添加密封物。
5555非密封管螺纹非密封管螺纹(G)(G)55螺纹5555非密封管螺纹非密封管螺纹螺纹牙型角为牙型角为5555,牙顶呈圆弧形,牙顶呈圆弧形。
螺纹。
螺纹分布在分布在1:
161:
16的的圆锥管壁圆锥管壁上。
内外螺纹配合上。
内外螺纹配合时没有间隙,不用填料也可以保证不渗漏,时没有间隙,不用填料也可以保证不渗漏,拧紧时可消除制造误差或磨损所产生的间拧紧时可消除制造误差或磨损所产生的间隙。
隙。
5555密封管螺纹(密封管螺纹(RR)55螺纹牙型为等腰梯型,牙型角为牙型为等腰梯型,牙型角为3030。
梯。
梯形螺纹的形螺纹的效率比矩形螺纹低效率比矩形螺纹低,但牙根的强,但牙根的强度较高,易于加工,对中性好,当采用剖度较高,易于加工,对中性好,当采用剖分式螺纹时,还可以消除因磨损而产生的分式螺纹时,还可以消除因磨损而产生的间隙。
间隙。
梯形螺纹梯形螺纹(TrTr)30螺纹牙型为锯齿型,牙型为锯齿型,工作面工作面的牙型边倾斜角的牙型边倾斜角为为33,非工作面的,非工作面的牙型边倾斜角为牙型边倾斜角为3030。
比梯比梯形螺纹牙根强度高。
形螺纹牙根强度高。
锯齿形螺纹锯齿形螺纹(B)(B)303螺纹以上的螺纹有些只要标注牙型代号,以上的螺纹有些只要标注牙型代号,就能分辨出螺纹种类,称为就能分辨出螺纹种类,称为标准螺纹标准螺纹。
有些螺纹,必须画出牙型才能加工,有些螺纹,必须画出牙型才能加工,例如方牙螺纹,称为例如方牙螺纹,称为非标准螺纹非标准螺纹。
标准螺纹与非标准螺纹标准螺纹与非标准螺纹螺纹螺纹牙型为正方形,牙厚是螺距的螺纹牙型为正方形,牙厚是螺距的一半。
一半。
矩形螺纹不是标准螺纹,没有代号。
矩形螺纹不是标准螺纹,没有代号。
标注时应注出大径、小径和螺距。
标注时应注出大径、小径和螺距。
矩形螺纹矩形螺纹螺纹螺纹的牙型螺纹的牙型矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹15153030333030联联接接螺螺纹纹传传动动螺螺纹纹MGTrB粗牙粗牙细牙细牙螺螺纹纹管管螺螺纹纹梯形螺纹梯形螺纹锯锯齿齿形形螺螺纹纹普普通通是最常用的联接螺纹是最常用的联接螺纹用于细小的精密或薄壁零件用于细小的精密或薄壁零件用于水管、油管、气管等用于水管、油管、气管等薄壁管子上,用于管路的薄壁管子上,用于管路的联接。
联接。
用于各种机床的丝杠,做用于各种机床的丝杠,做传动用。
传动用。
只能传递单方向的动力。
只能传递单方向的动力。
螺螺纹纹种种类类特征特征代号代号外外形形图图用用途途常用的几种螺纹的特征代号及用途常用的几种螺纹的特征代号及用途外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹螺旋线螺旋线AAAA制在回转体外表面制在回转体外表面的螺纹为的螺纹为外螺纹外螺纹外螺纹外螺纹车刀车刀制在回转体内表面制在回转体内表面的螺纹为的螺纹为内螺纹内螺纹内螺纹内螺纹形成形成卡盘卡盘车外螺纹车外螺纹车内螺纹车内螺纹工件工件卡盘卡盘螺尾和退刀槽螺尾和退刀槽螺纹的加工方法:
螺纹的加工方法:
车刀车刀螺螺尾尾开始退刀开始退刀退出车刀退出车刀退刀槽退刀槽车刀车刀车车刀刀内退刀槽内退刀槽外退刀槽外退刀槽退刀纹退刀纹螺纹收尾螺纹收尾外外螺纹制作:
螺纹制作:
把工件车到一把工件车到一定的尺寸,用板牙定的尺寸,用板牙绞出绞出外螺纹;外螺纹;工程上大量制工程上大量制造的尺寸较小的造的尺寸较小的外外螺纹螺纹件用搓丝机制件用搓丝机制作。
作。
搓搓搓搓丝丝丝丝机搓板机搓板机搓板机搓板板牙板牙板牙板牙工件工件工件工件内内螺纹制作螺纹制作首先用钻头在工件上钻孔,再用丝锥攻首先用钻头在工件上钻孔,再用丝锥攻丝得到丝得到内螺纹。
内螺纹。
5-1螺纹螺纹的牙型螺纹的牙型三角形三角形在通过螺纹轴线的剖面上,螺纹在通过螺纹轴线的剖面上,螺纹的轮廓形状。
的轮廓形状。
梯形梯形锯齿形锯齿形常用的有:
常用的有:
牙型牙型螺纹的大径、小径和中径螺纹的大径、小径和中径大径大径:
与:
与外螺纹牙顶外螺纹牙顶或或内螺纹牙底内螺纹牙底相切的相切的假想圆柱面的直径。
假想圆柱面的直径。
DD、dd小径小径:
与:
与外螺纹牙底外螺纹牙底或或内螺纹牙顶内螺纹牙顶相切的相切的假想圆柱面的直径。
假想圆柱面的直径。
DD11、dd11牙底牙底牙底牙底牙顶牙顶牙顶牙顶小径小径大径大径外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹牙顶牙顶牙底牙底牙底牙底牙顶牙顶大径大径D、d小径小径D1、d1中径中径D2、d2螺纹的中径:
螺纹的中径:
一个假想圆柱的直径。
该圆柱的母线通一个假想圆柱的直径。
该圆柱的母线通过牙型上过牙型上沟槽和凸起宽度相等沟槽和凸起宽度相等的地方。
的地方。
螺纹的线数螺纹的线数nn沿沿一条螺旋线一条螺旋线形成的螺形成的螺纹叫做纹叫做单线螺纹单线螺纹;沿;沿两条或两条或两条以上两条以上在轴向等距分布的在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫做螺旋线所形成的螺纹叫做多多线螺纹线螺纹。
单线螺纹单线螺纹双线螺纹双线螺纹螺距和导程螺距和导程螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离之间的轴向距离PP称为螺距。
称为螺距。
同一条螺纹上同一条螺纹上相邻两牙在中径线上对应相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离两点之间的轴向距离PPhh称为导程。
称为导程。
单线螺纹:
单线螺纹:
P=PP=Phh多线螺纹:
多线螺纹:
P=PP=Phh/n/n=导程导程螺距螺距螺距螺距导程导程单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹P=L/nP=L/n螺距螺距(P)(P)导程导程(L)(L)螺纹的旋向螺纹的旋向右旋右旋(常用常用)左旋左旋注意注意:
只有上述各:
只有上述各要素完全相同要素完全相同的内、外的内、外螺纹才能旋合在一起。
螺纹才能旋合在一起。
螺螺旋旋在在上上方方用用右右旋旋,则则顺顺时时针针方方向向是是搬搬紧紧,合合乎乎用用力力习习惯惯。
反反之之,在在下下方方用用左左旋旋则则顺顺时时针针方方向向是是搬搬紧紧,合合乎乎用用力力习习惯惯。
5-1螺纹大径大径dd是螺纹的公称直径。
是螺纹的公称直径。
小径小径dd11常用于强度计算。
常用于强度计算。
中径中径dd22常用于几何计算。
常用于几何计算。
螺距螺距PP相邻两螺纹牙上对应点相邻两螺纹牙上对应点间的轴向距离。
间的轴向距离。
导程导程S沿螺纹上同一条螺旋线沿螺纹上同一条螺旋线转一转一周所移动的轴向距离,周所移动的轴向距离,S=nP。
线数线数n螺纹的螺旋线数目。
螺纹的螺旋线数目。
牙型角牙型角aa在轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。
在轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。
牙型斜角牙型斜角在轴向截面内,螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂在轴向截面内,螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂线之间的夹角。
线之间的夹角。
(6)螺纹的角度)螺纹的角度螺纹升角螺纹升角yy螺螺旋线的切线与垂直旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面于螺纹轴线的平面间的夹角。
间的夹角。
AAAA(77)螺纹连接的画法)螺纹连接的画法AAAA旋入深度旋入深度画图要点:
画图要点:
大径线和大径线对齐;小径线和小径线大径线和大径线对齐;小径线和小径线对齐。
对齐。
旋合部分按外螺纹画;其余部分按各自旋合部分按外螺纹画;其余部分按各自的规定画。
的规定画。
按不剖画按不剖画内、外螺纹剖面线方向相反内、外螺纹剖面线方向相反为什么?
为什么?
画图步骤:
画图步骤:
画外螺纹画外螺纹确定内螺纹的端面位置确定内螺纹的端面位置画内螺纹及其余部分投影画内螺纹及其余部分投影大径线画粗实线大径线画粗实线倒角圆不画倒角圆不画小径圆约画小径圆约画3/4圈圈外螺纹剖视画法:
外螺纹剖视画法:
小径小径大径大径AA螺纹终止线画一小段螺纹终止线画一小段剖面线画到大径线剖面线画到大径线AA小径线画细实线小径线画细实线且画到倒角内且画到倒角内小径小径0.85d螺纹终止线螺纹终止线画粗实线画粗实线螺纹终止线螺纹终止线大径线画细实线大径线画细实线小径线画粗实线小径线画粗实线倒角圆不画倒角圆不画大径圆约画大径圆约画3/4圈圈剖面线画到小径线剖面线画到小径线即粗实线位置即粗实线位置AAAA(88)螺纹的标注螺纹的标注标注的基本格式标注的基本格式特征代号特征代号公称直径公称直径导程导程(P螺距螺距)旋向旋向公差带代号公差带代号旋合长度代号旋合长度代号粗牙螺纹不标注螺距。
粗牙螺纹不标注螺距。
旋合长度为中等时,旋
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