机械基础
刘文君

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螺纹

发布时间:2020-02-06 21:03   发布人:刘文君   浏览次数:432

   题:螺纹 

教学目标:

本讲的教学目标是了解螺纹的基本要素和联接螺纹,掌握螺纹联接的基本类型和螺纹和螺纹联接的装拆与防松。

重点与难点

重点是掌握螺纹联接的基本类型和螺纹和螺纹联接的装拆与防松难点是螺纹联接的装拆与防松及其应用。

教学设计:

1.   螺纹的基本要素:介绍螺纹的有关术语及其含义。

2.   联接螺纹:主要介绍普通螺纹和管螺纹的特点、区别及适用场合。

3.   螺纹联接的基本类型:首先介绍常用螺纹连接件的标记方法,其次重点讲解螺纹联接的类型、

                        结构、特点及应用。

4.   螺纹联接的装拆和防松:结合实例讲解螺纹联接的装拆工具及装拆原则,重点介绍螺纹联接

                          防松手段的特点及应用。

教学方法和教学手段:

采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术。教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。

教学资源:

教学内容

教学资料

企业媒体

教学媒体

1.螺纹的基本要素

2.普通螺纹和管螺纹的特点、区别。

3.螺纹联接的基本类型。

4.螺纹联接的装拆方式及防松手段。

 

1.《机械基础》教案(word文档)

2.《机械基础》课件(.ppt文件)

企业案例

1.内螺纹、外螺纹.gif

2.螺纹的基本要素.gif

3.普通螺纹、管螺纹.gif

4.螺纹联接的装拆工具.gif

5.螺纹联接的防松方式.gif

6.联接螺纹的编号和标记方法.gif

课前准备:搜集一些螺纹联接的视频和图片作为导入和讲课内容。

教学过程和组织:

Ø 1. 螺纹的基本要素了解

(1)螺纹牙型

                 image.png

(2)螺纹直径、螺距

              image.png

大径:与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径,外(内)螺纹的公称直径。

小径:与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。

中径:通过牙型齿厚和槽宽相等处的假想圆柱的直径,可认为是外(内)螺纹的平均值。

螺距(P):螺纹相邻两牙在中径线上对应的轴向距离。

(3)线数和导程

线数(n):是指形成螺纹的螺旋线数目。按螺旋线数目,可将螺纹分为单线螺纹和多线螺纹。

导程(L):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离。单线螺纹的导程等于螺距,双线螺纹的导程等于两倍螺距,多线螺纹的导程等于螺距乘以线数。

image.png 

4-2单线螺纹和多线螺纹

(4)旋向、螺旋升角和牙型角

螺纹有左旋和右旋之分。沿旋进方向观察时,顺时针旋转时旋入的螺纹为右旋螺纹,逆时针旋转时旋入的螺纹为左旋螺纹。

image.png 

4-3 螺纹旋向

螺旋升角:中径圆上,螺旋线切线与端面的夹角。

牙型角:螺纹轴向截面内,牙型两侧边的夹角。

Ø 2. 联接螺纹了解

用于联接的螺纹称为联接螺纹,其特点是牙型均为三角形。常用的有普通螺纹和管螺纹。

1)普通螺纹

在国家标准中,将牙型角的三角形螺纹称为普通螺纹,以大径d(或D)为公称直径。

粗牙普通螺纹:螺距最大,应用最广。

细牙普通螺纹:自锁性能好,适用于强度要求较高的薄壁构件及微调装置的调节螺纹,或受变载、冲击及振动的联接,但不常装拆的地方。

2)管螺纹

管螺纹为英制螺纹,管子孔径为公称直径,并用英寸表示。管螺纹又分为圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。

圆柱管螺纹:本身不具有密封性能。广泛用于水、煤气管道的联接。要求密封时,联接处需要填充密封物,如生料带、橡胶圈等。

圆锥管螺纹:锥度为116的管螺纹。本身具有密封性能,联接时不用填料,适用于高温、高压、密封要求高的管道联接。

Ø 3. 螺纹联接的类型重点

(1)常用螺纹联接件

常用螺纹联接件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等,如4-18所示。它们的结构、尺寸都已标准化,使用时可根据螺栓、螺钉所能承受的载荷或结构要求,计算螺纹的公称直径,然后根据其有关标准选用。

image.png 

4-4 常见螺纹联接件

4-2 常用螺纹联接件的标记示例

名称

标记格式

标记示例

说明

螺栓

名称、标准编号

螺纹代号×公称长度

螺栓GB/T 5780-2000 M10×40

螺纹规格d=10mm,公称长度L=40mm(不包括头部厚度)的C级六角螺栓。

螺母

名称、标准编号

螺纹代号

螺母GB/T 6170-2000 M20

螺纹规格D=20mmAI型六角螺母。

双头螺柱

名称、标准编号

螺纹代号×公称长度

螺柱 GB/T 899-1988 M10×40

螺纹规格d=10mm,公称长度L=40mm(不包括旋入长度)的双头螺柱。

平垫圈

名称、标准编号

公称尺寸 性能等级

垫圈 GB/T 97.2-2002 8 140HV

公称尺寸d=8mm,性能等级为140HV级,倒角形,不经表面处理的平垫圈。

螺钉

名称、标准编号

螺纹代号×公称长度

螺钉 GB/T 67-2000 M10×40

螺纹规格d=10mm,公称长度L=40mm(不包括头部厚度)的开槽盘头螺钉。

2)螺纹联接的基本类型  

螺纹联接主要类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。 

4-3螺纹联接的类型、结构、特点及应用

类型

结构

特点及应用

螺栓联接

普通螺栓联接

image.png 

螺杆带钉头,通孔无螺纹,螺杆穿过通孔与螺母配合使用。被联接件上的孔与螺杆之间存在间隙,结构简单,装拆方便,使用时不受被联接材料的限制,适用于被联接件厚度不大且能够从两面进行装配的场合。螺栓受拉伸作用。

铰制孔螺栓联接

   image.png

 

孔与螺杆之间不存在间隙,多采用基孔制过渡配合。这种联接能精确固定被联接件的相对位置,并主要承受横向载荷。螺栓受剪切和挤压作用。

双头螺柱联接

image.png 

双头螺柱的两端都制有螺纹,安装时将螺柱上螺纹较短的一端旋入被联接件之一的螺纹孔内,另一端与螺母旋合而将两个被联接件联接。适用于被联接件之一较厚,并允许多次拆卸的场合。

螺钉联接

image.png 

螺钉直接拧入被联接件的螺纹孔中,不用螺母,结构紧凑。适用于受力不大,联接紧固要求不高,被联接件之一较厚,且不需要经常拆卸的场合。

紧定螺钉联接

image.png 

将紧定螺钉拧入零件的螺纹孔内,末端顶住另一被连接零件表面的凹坑。主要用于受力不大的两个零件相对位置的固定联接。

Ø 4. 螺纹联接的装拆与防松重点、难点

1)螺纹联接的装拆工具

image.png 

2)螺纹联接的装拆

螺纹联接装配原则:

被联接零件的结合面应保持清洁、平整,螺纹孔内的脏物用压缩空气吹净;

选择合适的安装工具,控制拧紧力矩的大小;

装配成组螺纹联接件时,必须对称进行,且分2-3次拧紧。装配成组螺栓时,应保证被联接件受力均匀。

image.png 

4-12 螺母紧固顺序示例

螺纹联接拆卸原则:

选择正确的拆卸工具;

按与旋入相反的方向拆卸;

拆卸成组螺纹联接件,按对称的原则,先将各螺母拧松1-2圈,然后逐一拆卸;

3)螺纹联接的防松

摩擦防松

摩擦防松利用增加螺纹之间的正压力和摩擦力达到防松目的。常用的摩擦防松见4-4

4-4常用的摩擦防松方法

类型

结构形式

特点和应用

弹簧垫圈防松

image.png 

拧紧螺母,垫圈被压平后产生弹力,使螺纹联接压紧,从而达到防松目的。这种方法在振动冲击载荷作用下,防松效果较差,但结构简单,操作方便,广泛用于工作稳定、不经常装拆的场合。

双螺母防松

image.png 

利用主、副螺母的对顶作用,使联接螺纹轴向张紧,从而达到防松目的。这种防松增加了结构尺寸和质量,一般用于低速、重载或较平稳的场合。

机械防松

机械防松是增加一个阻碍相对运动的零件,直接防止螺母发生相对运动的防松方法。常用的机械防松方法见4- 5

4-5常用的机械防松方法

类型

结构形式

特点和应用

圆螺母与止动垫圈

image.png 

将止动垫圈内翅嵌入螺栓槽内,待螺母拧紧后,再将外翅折边嵌入螺母的外缺口内,使螺母和螺杆不发生相对运动。用于受力不大的场合。

六角螺母与止动垫片

image.png 

将止动垫片的折边折起,分别折靠在螺母和联接件的侧边起防松作用。用于连接部分可容纳止动垫片折边的场合。

槽形螺母与开口销

image.png 

开口销从螺母的槽口和螺栓尾部孔中穿过,起防松作用。安全可靠,应用较广,多用于变载和振动场合。

永久防松

当螺纹联接不需要拆开时,可采用焊接、端铆、冲点或胶接等不可拆的队松方法。

布置作业:思考与练习四:5