《機(jī)械基礎(chǔ)》課件 單元4 螺紋連接與螺旋機(jī)構(gòu)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟悉螺紋的種類、特點(diǎn)和應(yīng)用；掌握螺紋的主要參數(shù)；掌握常用螺紋連接的特點(diǎn)及應(yīng)用。學(xué)習(xí)情境一螺紋DAYINTEMPLATE導(dǎo)入生活中我們都知道擰緊螺母是左松右緊，那究竟是什么原因呢？基本知識(shí)螺紋是機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛的結(jié)構(gòu)之一，可用于連接與傳動(dòng)。連接螺紋連接由螺紋連接件（緊固件）和被連接件組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、裝卸方便、成本低廉等特點(diǎn)，是機(jī)械中廣泛應(yīng)用的可拆連接。傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)是機(jī)械中一種常用的精密傳動(dòng)方式，它依靠螺桿與螺母組成的螺紋副進(jìn)行傳動(dòng)，可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力。螺紋的基礎(chǔ)知識(shí)（一）螺紋的形成如圖所示，將一直角三角形abc繞在一圓柱體表面上，使三角形一直角底邊與圓柱體的底面重合，則三角形的斜邊在圓柱體表面形成了一條螺旋線。沿著螺旋線加工出具有一定形狀的突起或凹槽就形成了螺紋。（二）螺紋的基本要素A牙型B直徑C螺距或?qū)С藾線數(shù)E旋向F牙型角和螺紋升角連接牙型傳動(dòng)牙型普通螺紋的標(biāo)記梯形螺紋和鋸齒形螺紋的標(biāo)記（三）螺紋標(biāo)記與公差代號(hào)螺紋特征代號(hào)1旋向代號(hào)3旋合長(zhǎng)度代號(hào)52尺寸代號(hào)4公差帶代號(hào)螺紋特征代號(hào)1導(dǎo)程（螺距）3公差帶代號(hào)52尺寸代號(hào)4旋向代號(hào)6旋合長(zhǎng)度代號(hào)螺紋連接主要進(jìn)行管道的連接，其螺紋牙分布在圓錐體上，使內(nèi)外螺紋的配合具有較好的緊密性。管螺紋的牙型角為55°或60°，形狀有直管和錐管兩種，按制式可分為英制管螺紋和公制管螺紋。其中英制管螺紋的公稱直徑是指管道的孔徑，公制管螺紋的公稱直徑是指螺紋大徑。非螺紋密封的圓柱管螺紋本身不具有密封性，如要求連接后具有密封性時(shí)，可在密封面間添加密封物，廣泛用于水、煤氣和潤(rùn)滑管聯(lián)接；用螺紋密封的管螺紋其外螺紋分布在錐度1:16的圓錐管壁上，不用填料即能保證聯(lián)接的緊密性，用于對(duì)密封要求較高的管道聯(lián)接。管螺紋多用于緊固連接，參數(shù)由GB/T196-2003進(jìn)行規(guī)定。同一種公稱直徑可對(duì)應(yīng)多種螺距，其中螺距最大的為粗牙螺紋，其余為細(xì)牙螺紋。粗牙螺紋運(yùn)用較為廣泛，細(xì)牙螺紋升角小，自鎖性好，但螺紋牙的工作高度小，不耐磨，易滑扣，常用于需要自鎖、薄壁或要求承受振動(dòng)沖擊的場(chǎng)合。普通螺紋（一）連接用螺紋的分類（二）螺紋連接的基本類型雙頭螺柱連接緊定螺釘連接螺栓連接螺釘連接螺紋連接（三）螺紋連接件（四）螺紋的預(yù)緊與防松螺紋的預(yù)緊

在實(shí)際裝配中，大部分螺紋連接需要擰緊使其在工作前承受預(yù)緊力的作用，這個(gè)步驟稱為預(yù)緊。預(yù)緊的目的在于保持連接件的正常工作，提高螺紋連接的可靠性、緊密性和防松能力。螺紋連接的防松常用的螺紋連接件具有良好的自鎖性，一般不會(huì)松動(dòng)，但在有沖擊、振動(dòng)或變載荷、溫度變化比較大的場(chǎng)合中，螺紋連接中的預(yù)緊力可能瞬間較小或消失，從而引起螺紋連接的失效，因此，使用螺紋連接時(shí)必須采用適當(dāng)?shù)姆浪纱胧?。按防松工作原理分摩擦機(jī)械永久①彈簧墊片②尼龍圈鎖緊螺母③對(duì)頂螺母①開槽螺母與開口銷②止動(dòng)墊片③串聯(lián)鋼絲①?zèng)_點(diǎn)②點(diǎn)焊③膠粘學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟悉螺旋機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用；掌握螺旋傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向的判斷及移動(dòng)距離的計(jì)算方法。學(xué)習(xí)情境二螺旋傳動(dòng)DAYINTEMPLATE導(dǎo)入圖示為鉗工實(shí)習(xí)所用到的臺(tái)虎鉗，通過手柄帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)活動(dòng)鉗口左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件的夾緊與松開。其工作原理是什么？基本知識(shí)直線運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)螺旋傳動(dòng)是機(jī)械中一種常用的精密傳動(dòng)方式，依靠螺旋副進(jìn)行傳動(dòng)，可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力。螺旋傳動(dòng)在機(jī)床、起重機(jī)械中有廣泛的應(yīng)用。螺旋傳動(dòng)的類型及應(yīng)用按用途分為傳力螺旋調(diào)整螺旋傳導(dǎo)螺旋螺旋傳動(dòng)的方向判斷及移動(dòng)距離的計(jì)算（一）普通螺旋傳動(dòng)1.普通螺旋傳動(dòng)直線移動(dòng)方向的判定根據(jù)左（右）手法則，左旋螺紋用左手，右旋螺紋用右手。手握空拳，四指指向與螺桿或螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，大拇指豎直①若螺桿和螺母一個(gè)固定不動(dòng)，另一個(gè)作轉(zhuǎn)動(dòng)且移動(dòng)，則大拇指指向?yàn)槁輻U或螺母的移動(dòng)方向。②螺桿和螺母一個(gè)作原位旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)作直線移動(dòng)，則大拇指的相反方向?yàn)槁輻U或螺母的移動(dòng)方向。普通螺旋傳動(dòng)是指由一個(gè)螺母與一個(gè)螺桿組成的螺旋傳動(dòng)左右手法則2.普通螺旋傳動(dòng)直線移動(dòng)距離（速度）的計(jì)算L=N×Ph

L——螺桿（或螺母）的移動(dòng)距離，mm；N——回轉(zhuǎn)圈數(shù)；Ph——螺紋導(dǎo)程，mm。ν=n×Ph

ν——螺桿（或螺母）的移動(dòng)速度，mm/min；n——轉(zhuǎn)速，r/min；Ph——螺紋導(dǎo)程，mm。（二）雙螺旋傳動(dòng)一個(gè)螺桿的兩端具有不同螺距的螺紋分別與螺母配合形成雙螺旋副，稱為雙螺旋機(jī)構(gòu)。雙螺旋機(jī)構(gòu)：差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)雙螺旋傳動(dòng)的移動(dòng)距離計(jì)算

L——活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)距離；N——螺桿的回轉(zhuǎn)圈數(shù)；Ph1——機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程，mm；Ph2——活動(dòng)螺母的導(dǎo)程，mm。使用左右手法則判斷螺桿方向兩螺母旋向不同兩螺母旋向相同活動(dòng)螺母移動(dòng)方向與螺桿一致當(dāng)機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程大于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)方向與螺桿的移動(dòng)方向相同當(dāng)機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程小于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)方向與螺桿的移動(dòng)方向相反活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)方向判斷（三）滾動(dòng)螺旋滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)又稱為滾珠絲桿，主要由螺桿、螺母、滾珠和回珠管等零件組成。由于滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)中用滾動(dòng)摩擦代替了滑動(dòng)摩擦，因而滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)摩擦系數(shù)小、傳動(dòng)效率高達(dá)90%以上；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩接近運(yùn)