长沙航空职院专用
作者： 潘存云教授
按螺纹的牙型分
螺 纹 的 分 类
按螺纹的旋向分 按螺旋线的根数分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 左旋螺纹
按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
长沙航空职院专用 作者： 潘存云教授
螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 n线螺纹: S = n P 按螺旋线的根数分 多线螺纹 一般: n ≤ 4 按回转体的内外表面分
D d
90˚
P/4
标记示例： M24(粗牙普通螺纹、直径24、螺距3) M24X1.5(细牙普通螺纹,直径24,螺距1.5)
小径 D1d1 2.459 3.242 4.134 4.918 6.647 8.376 10.106 11.835 13.835 15.294 17.294 19.294 20.752 23.752 26.211 细 螺距P 0.35 0.5 1.25, 1 0.75 1.5, 1.25 0.5 1.5, 1 牙
可承受横向载荷。
e
a l1
设计：潘存云
d
基 本 类 型
螺栓联接
用于经常拆装易磨损之处。
孔与螺杆之 间留有间隙
设计：潘存云
l1
螺纹余留长度l1 静载荷l1>=(0.3~0.5)d; 变载荷l1>=0.75d; 冲击载荷或弯曲载荷l1≥ d; 铰制孔用螺栓l1≈ 0; 螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d; 螺栓轴线到边缘的距离 e=d+(3~6) mm
(3)中径d2
(4) 螺距P
的轴向距离。
也是一个假想圆柱的直径，该 圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。
d d2 d1
相邻两牙在中径线上对应两点间
(5) 导程S S = nP
同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距P
(6) 螺纹升角ψ
的平面的夹角
ψ α β β
中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线
mm
小径D1、d1
d-1+0.621 d-1+0.459 d-1+0.188 d-2+0.918 d-2+0.647 d-2+0.376 d-3+0.835 d-4+0.752
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作者： 潘存云授
表7-3
梯形螺纹基本尺寸
P
内螺纹
mm
R1
30˚
ac
d D2 d2 d3
外螺纹
螺纹牙高 牙顶间隙
作者： 潘存云教授
长沙航空职院专用
圆柱螺纹
圆锥螺纹
管螺纹
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二、螺纹的主要几何参数 (1)大径d
与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重 合的假想圆柱体的直径。
P/2 P/2
P
S
设计：潘存云
(2) 小径 d1 与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)
相重合的假想圆柱体的直径。
设计：潘存云
D2 d2 D1 d1
2, 1.5, 1
作者： 潘存云教授
表7-2
螺距P
0.35 0.5 0.75 1 1.25 1.5 2 3
细牙普通螺纹基本尺寸
中径D2、d2
d-1+0.773 d-1+0.675 d-1+0.513 d-1+0.35 d-1+0.188 d-1+0.026 d-2+0.701 d-2+0.052
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a
d 铰制孔螺栓
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四、 螺纹联接的基本类型
e
基 本 类 型
H2 H1 H
螺栓联接 螺钉联接 结构简单，省了螺母，不宜经常拆装， 以免损坏螺孔而修复困难。 双头螺柱联接 联接件厚，允许拆装。
l1
设计：潘存云
参数l1 、e、a与螺栓相同 座端拧入深度H，当螺孔材料为： 钢或青铜 H=d; 铸铁 H=(1.25~1.5)d 铝合金 H=(1.5~2.5)d 螺纹孔深度 H1=H+(2~2.5)P; 钻孔深度 H2=H1+(0.5~1)d;
螺纹副
按螺旋的作用分
按母体形状分
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内螺纹
设计：潘存云
外螺纹
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螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹 联接螺纹 按螺旋的作用分 螺旋传动 传动螺纹 按母体形状分
二、 螺纹联接的防松
防松的方法 1. 利用附加摩擦力防松
2
螺纹
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按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 纹 的 分 类
按螺纹的旋向分
按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
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螺纹的牙型
30º 15º 3º 30º
矩形螺纹
三角形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
第7章 螺纹连接
§7－1 §7－2 §7－3 §7－4 螺纹连接的基本知识
螺纹连接的预紧和防松
单个螺栓连接的强度计算 螺栓组连接的结构设计
§7－6 提高螺栓联接强度的措施
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§7－1 螺纹连接的基本知识
一、螺纹的形成 螺旋线——一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线 等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。 螺纹——一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图 形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。 d
P
60˚
P
P
粗牙
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d
细牙
d
细牙
d
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普通细牙螺纹 非螺纹密封管螺纹（圆柱管壁α = 55˚） 管螺纹 用螺纹密封管螺纹（圆锥管壁α = 55˚） 60˚圆锥管螺纹 公称直径——管子的公称通径。强调与普通螺纹不同
55 ˚ 55 ˚
d
d2
d1
d P
d2
d1
P
υ
2υ 非螺纹密封的管螺纹
T1 ——克服螺纹副相对转动的阻力矩； T2 ——克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩； fc ——摩擦系数。 无润滑时取： fc =0.15
d0
Fa
dw
rf ——支撑面摩擦半径。 rf =(dw+d0)/4 简化公式：T ≈ 0.2 Fa d
T
适用于M10~M60的粗牙螺纹， f’=0.15, fc=0.15, Fa是由联接要求决定的，为了发挥螺栓的工作能力和保证预紧 可靠，应取：
作者： 潘存云教授
五、螺纹紧固件
螺 纹 紧 固 件
螺栓 双头螺柱 螺钉、紧定螺钉 螺母 垫圈
平垫圈 薄平垫圈 A型平垫圈 B型平垫圈
作用：增加支撑面积以减 小压强，避免拧紧螺母擦 伤表面、防松。
弹簧垫圈
斜垫圈
圆螺母用止动垫圈
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§7－2 螺纹连接的预紧和防松
一、 拧紧力矩
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e
d a
l1
设计：潘存云
H2 H1 H
作者： 潘存云教授
四、 螺纹联接的基本类型
基 本 类 型
螺栓联接 螺钉联接 双头螺柱联接 紧定螺钉联接
设计：潘存云
紧定螺钉
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五、螺纹紧固件
螺栓的结构形式
螺 纹 紧 固 件
螺栓
L L0
d
六角头 L L0 d 小六角头
螺距
P 4 5 6 8 10 12
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h3=H4 2.25 2.75 2.25 6.5 5.5 6.5
ac 0.25 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5
公称直径d 第1系列 第2系列
D1 D4
H4
R2
H1
设计：潘存云
ac
标记示例：Tr48X8
R2
(梯形螺纹，直径48，螺距8)
中 径 D2 d2
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联接螺纹 传动螺纹
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螺 纹 的 分 类
矩形螺纹 三角形螺纹 按螺纹的牙型分 梯形螺纹 锯齿形螺纹 右旋螺纹 按螺纹的旋向分 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数分 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面分 内螺纹 联接螺纹 按螺旋的作用分 传动螺纹 按母体形状分 圆柱螺纹 圆锥螺纹
设计：潘存云
3º
梯 形 螺纹的基本尺寸：
锯齿形
30º
粗牙普通螺纹的基本尺寸见P135表10-1
后面有图
细牙普通螺纹的基本尺寸见P136表10-2 梯形螺纹的基本尺寸见P136表10-3
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表7-1
P
直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸
P/8 P/8 P/8 60˚ 30˚ P/2 H/4 H=0.866P d2=d-0.6495P D、d ----内、外螺纹大径 D2、d2----内、外螺纹中径 D1、d1----内、外螺纹小径 P----螺距
预紧应力： σ=(0.5~0.7) σs
通常螺纹联接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。
长沙航空职院专用 作者： 潘存云教授
工程上常采用测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力 的大小。