b)
a) 矩形螺纹
b) 非矩形螺纹
矩形螺纹相当于平滑块与平斜面的作用，非矩形螺纹相 当于楔形滑块与楔形斜面的作用。可将摩擦力的增大视为摩 擦因数和摩擦角的增大。此摩擦角称为当量摩擦角。 f f arctan fv arctan fv v cos cos 2 2
二、螺纹参数（以圆柱螺纹为例）
1．d— 大径、螺纹的公称直径。
2．d1—小径、螺纹的危险剖面直径。
3． d2—中径、是确定螺纹的几何 参数及配合性质的直径。 4．n—线数、 单线螺纹 n=1，有自锁性，用于连接。 多线螺纹 n≥2，效率高，用于传动。为便于加工，n≤4。 5．P—螺距、螺纹相邻两牙在中径线上对应点之间的轴 向距离。
2．螺旋副的效率 拧紧螺母使其旋转一周的输入功：
W 2 T d F tan( ) 1 2Q
有效功：（相当于将重物FQ升举一个导程S）
W F S d F tan 2 Q 2 Q
效率：
W ta n 2 W ta n ( ) 1
当摩擦角ρ一定时，螺旋副的效率只取决于螺纹升角 ψ的大小。但过大的升角会造成加工困难，故ψ一般应不 大于20º ～25º 。
6．S—导程 螺纹上任一点沿螺旋线旋转一周所 移动的轴向距离。 单线螺纹: S=P 多线螺纹：S=nP 7．ψ—螺纹升角
螺旋线的切线与垂直螺 纹轴线平面间的夹角。各直 径处的ψ不同，ψ指螺纹中径 处的升角。 S arctan （7-1） d2
8．α—牙形角
s ψ
πd1 πd2 πd
通过螺纹轴线的平面内螺纹牙两侧边的夹角。
常用螺纹 1．三角螺纹 （1） 普通螺纹 普通螺纹是公制螺纹，α＝60o，自锁性好，牙根厚，强 度高，多用于连接。根据螺距大小可分为普通粗牙螺纹和普 通细牙螺纹。 1）粗牙螺纹： 一般连接多采用粗牙螺纹。 2）细牙螺纹： 螺距小，自锁性好，强度高； 但不耐磨，易滑扣，不宜经常装 拆。多用于仪器中的调整螺旋， 薄壁零件连接，受冲击及变载荷 的连接。
第二节 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹 1．受力分析 拧紧螺母可视为受轴向载荷为Fa的滑块沿 螺纹斜面向上移动，也可视为滑块在沿螺纹中 径d2展开后所得到的斜面上滑 推力F为： F＝Fatan（ψ+ ） 拧紧螺母所需要的力矩为：
d d 2 T F 2F t a n a 2 2
按螺旋的作用分
按母体形状分
S P P
S=P
S P
S = 2P
单线螺纹
双线螺纹
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
螺纹副
按螺旋的作用分
按母体形状分
内螺纹
3．梯形螺纹 牙型为等腰梯形，牙型角 α＝30°。传动效 率较矩形螺纹低，但牙根强度高，加工工艺性好， 对中性好。如用剖分螺母，还可以调整间隙。梯 形螺纹是最常用的传动螺纹。 4．锯齿形螺纹 牙型为不等腰梯形，牙型角α＝33°（承载 面斜角3°，非承载面斜角30°）。传动效率高， 牙根强度高，用于单向受力的螺旋传动 小结：连接螺纹:单线三角形螺纹。传动螺纹:多线矩形、 梯形、锯齿形螺纹。
连接螺纹 传动螺纹
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 连接螺纹 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
圆柱螺纹
圆锥螺纹
管螺纹
第七章：连接
潘存云教授研制
第七章 连接
零件
静连接
构件
动连接
(运动副)
机构
机器
可拆连接：螺纹连接、键连接、销连接等
静连接
连 接 不可拆连接：铆接、焊接、胶接等
动连接——运动副 本章主要介绍几种常用的可拆连接的方法。
第一节 螺纹
螺纹连接是利用带有螺纹零件的可拆连接，是机械连 接中应用最广泛的连接方式。螺纹连接件是标准件。 螺纹的形成
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
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 n线螺纹:S = n P 单线螺纹 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
外螺纹
潘存云教授研制 潘存云教授研制
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 连接螺纹 按螺旋的作用分 螺旋传动 传动螺纹 按母体形状分
潘存云教授研制
a) b) b) 图7-10 粗牙与细牙普通螺纹 c) a) 粗牙普通螺纹 b)细牙普通螺纹
（2）管螺纹
管螺纹是英制螺纹，其公称直径是管子 的内径，α=55o或α=60o 。按母体分有圆柱管 螺纹和圆锥管螺纹，紧密性好，可防止泄漏， 适用与管路连接。
2．矩形螺纹
牙形角α=0o，传动效率高;但精加工比较 困难，螺纹牙根部强度弱，对中性差，螺纹 磨损后间隙无法补偿。 在新标准中没有对其规定公差。
3．螺旋的自锁 将松开螺母视为使滑块沿斜面等速下滑。 防止滑块加速下滑的支持力：
F F tan( ) Q
当ψ≤ρ时，则 F≤0
即不加支持力F，滑块在重力 FQ的作用下也不会自动下滑， 这种现象称为螺旋副的自锁。 螺旋副的自锁条件：ψ≤ρ
自锁螺旋效率
η＜50%
二、非矩形螺纹
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
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
潘存云教授研制 潘存云教授研制
按螺纹的牙型分
螺 纹 的 分 类