第十章 联 接
基本要求,了解联接的类型和应用；掌握螺纹联
接的受力析、效率和自锁、螺纹副当
量摩擦系数；了解螺纹联接的基本类
型及螺纹紧固件；掌握螺旋传动的基
本原理；了解滚动螺旋的结 构、优
缺点及使用场合。
重 点,了解联接的类型和应用。
难 点,螺纹联接的受力析、效率和自锁、螺
纹副当量摩擦系数。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
?
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??
铆接等
粘接
不可拆联接：焊接
销联接等
键联接
可拆联接：螺纹联接
不可动联接
运动副可动联接
联接
§ 10-1 螺纹参数
一、螺纹的形成
二、螺纹的分类
：、按形成螺纹的图形分1
：左旋和右旋。、按螺旋线的绕行方向2
、按螺旋线的数目分：3
单线、双线、多线。 内螺纹和外螺纹。、按螺纹形成表面分：4
。状分：圆柱和圆锥螺纹、按形成螺纹的母体形5
锯齿形螺纹
梯形螺纹
三角形螺纹
矩形螺纹
外螺纹为例）三、主要参数（以圆柱
（公称直径）、大径 d1
12 d、小径
23 d、中径 ）（ 12
2
1 ddd ??
P、螺距4
n、螺纹线数5
S、导程6
22 d
nP
d
Stg
??? ??
??,牙型斜角、牙型角8
nPS ?
?、升角7
R
an
n
§ 10-2 螺旋副的受力分析、
效率和自锁
一、矩形螺纹
）、拧紧螺母（滑块上升1
0a ??? RFFF
)(a ?? ?? tgFF
a
R
a rc tg f??
）、放松螺母（滑块下滑2
0a ??? RFFF
)(a ?? ?? tgFF
a
R
a
n
n
R
二、非矩形螺纹
fFfFFa nf a) ??
fFfFfFFb nf ???? aa
c o s
)
?
?c o s
fff ????? 当量摩擦系数，式中：
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aFF
n ?
'' a rc tg f??
、拧紧螺母1
)(a ?? ??? tgFF
)(22 2a2 ?? ???? tgdFdFT
)(2 ??
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tg
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SQ
输入功
输出功
、放松螺母2 )( ?? ??? Q tgF
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0
0
0
F
F
F
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a
n
n
R
§ 10-3 机械制造常用螺纹
?
?
?
?
?
?
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?
管螺纹
细牙螺纹
粗牙螺纹
普通螺纹
、三角形螺纹1
、矩形螺纹2
、锯齿形螺纹4
、梯形螺纹3
?? ??自锁条件：
例题分析
）。能否自锁（
的螺旋升角，并说明和计算粗牙普通螺纹
15.0~1.0
6810
?f
MM
mmdmmPM 026.95.1101 2 ??,，）解,?
0
2
10 03.3026.9
5.1 ????
??? a r c t gd
Pa r c t g
mmdmmPM 103.64668 2 ??,，又 ?
0
2
68 71.1103.64
6 ????
??? a r c t gd
Pa r c t g
0, 1,3022 0 ??? f???）
0
0 59.630c o s
1.0
c o s ???
?? a r c t gfa r c t g
??
§ 10-4 螺纹联接的基本类型及
螺纹紧固件
型一、螺纹联接的基本类
、螺栓联接1
、双头螺柱联接2
、螺钉联接3
、紧定螺钉联接4
二、螺纹紧固件
、螺栓1
、双头螺柱2
、螺钉、紧定螺钉3
、螺母4
、垫圈5
§ 10-5 螺纹联接的预紧和防松
一、拧紧力矩
fc rQftg
dQ
TTT
0
20
21
2
????
??
）（ ?? 4 01
dDr
f
??
例题分析
）总效率。）驱动力矩；）能否自锁；求：
。，，，
，，单线，梯形螺纹，已知：
321
201.008.06
4030
????
??
fc rffmmP
mmdkNQ
015
21 ??
???）解：
0
0 73.415c o s
08.0
c o s
???? a r c t gfa r c t g
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mmd 372 ?
0
2
95.2
37
6 ???
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? a r c t g
d
Pa r c t g
?? ??自锁条件：
fc rQftg
Qd ???? ）（ ??
2
2
%2.21101352 610302)3 3
6
??? ???? ??? TQP总效率
21)2 TTT ??驱动力矩
）（ 201.068.72371030 03 ???? tg
mmN ??? 310135
二、防松
、摩擦式防松1
）圆螺母用带翅垫片2
）粘合法2
）弹簧垫圈1 ）双螺母2
）尼龙圈锁紧螺母3
、机械式防松2
）槽形螺母和开口销1
）止动垫圈3
、其他方法3 ）冲点法1
）自锁螺母4
§ 10-6 螺纹联接的强度计算
主要失效形式：
、螺栓杆拉断1
、滑扣3
、螺纹的压溃和剪断2
][
4
2
1
?
?
? ???
d
Q
A
Q
一、松螺栓联接
强度条件：
][
4
2
1
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d
Q
mm
Q
d
0 3 3.23
60
10254
][
4
3
1
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??
??
???
解：
例题分析
。。求：，，已知,dmmNmmQ 2# /60][3525 ?? ?
752.2327 1 ?? dmmd,取
二、紧螺栓联接
螺栓联接、受横向工作载荷的紧1
、普通螺栓联接a
RfQ ?? 0fQF f 0??
RF f ?
，则，接合面数为安全系数为设 mC:
CRfmQ ?0
mf
CRQ ?
0故
4/
2
16/
2/
16/
2
1
0
1
2
3
1
20
3
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d
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d
d
d
dtgQ
d
T
W
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）（
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应力为按第四强度理论，当量
?????? 3.15.033 2222 ????? ）（e
2
1
00
4
1 d
Q
A
Q
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强度条件为 ][
4/
3.13.1
2
1
0 ?
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Q
e
RQmCf 812.115.0 0 ???? 时，，，当
?? 5.0?
RfQ ?0
、铰制孔螺栓联接b
tmA
R??
剪切应力强度条件为
p
p A
R
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挤压应力的强度条件为
][
4
2
0
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d
m
R
][
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??
螺栓联接、受轴向工作载荷的紧2
。为，被联接件的刚度系数设螺栓的刚度系数为 cb kk
re QQQ ??
工作载荷式中,??eQ
?
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er
ere
ere
r
QQ
QQQ
QQQ
Q
）（有紧密性要求
）（为变载荷
）（为静载荷
残余预紧力
8.1~5.1
0.1~6.0
6.0~2.0
:件为螺旋危险截面的强度条 ][
4/
3.13.1
2
1
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d
Q
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变形
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力
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螺栓的相对刚性系数。式中,???
cb
b
kk
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力
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bQ?
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rQ
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Qk
45351032,、、、常用,AA
一、螺栓的材料
数二、许用应力及安全系
Cr M n S iCrCr 304016,、重要：
3/36045 ?? SmmNs,钢,?
kN
z
D
p
Q e
02.4
84
1 6 0
6.14
2
2
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）（?
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3.1
2
1
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d
Q
e
][
3.14
1 ??
Qd ??
re QQQ ??
例题分析
。。求：螺栓联接，，已知,02 160/6.1 DmmDmmNp ??
。）确定解,eQ1 8?z暂取
。）决定 Q2
er QQ 8.1?取
。）求 13 d
kNQQQ ee 3.1102.48.28.1 ?????
2/120
3
360][ mmN
S
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mm
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224~218
102]6~316[216010220
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04 D）确定
mmD 2200 ?取
mmdl
mmNp
1 1 21677
/6.1 2
????
?
mmZDl 4.868 2200 ???? ??
l）验算螺栓间距5
mmdM 8 3 5.1316 1 ?，取
mmQd 5.12
120
103.113.14
][
3.14 3
1 ??
??????
???
§ 10-8 提高螺栓联接强度的措施
的变化范围荷一、降低螺栓总拉伸载 Q
、补充预紧力或增大减小 cb kk
e
cb
b
b Qkk
kQ ）（
?? ）（ cb
b
er kk
kQQQ
???? 10
荷分布二、改善螺纹牙间的载
力三、避免或减小附加应
力三、避免或减小附加应
§ 10-9 螺旋传动
?
?
?
?
?
调整螺旋
传导螺旋
传力螺旋
螺旋运动
：螺纹中径的计算公式为
2
2
/][ mmNphzdQp ?? ?
一、耐磨性计算
。，令 PHzdH ??
2
?
。，锯齿形螺纹梯形螺纹 PhPh 75.05.0 ??
mmpQd ][65.02 ??锯齿形螺纹
mmpQd ][8.02 ??梯形螺纹
??
?
5.3~5.2
5.2~2.1
剖分式螺纹
整体式螺纹?
二、螺杆强度的校核
22
3
1
2
2
1
22 /][
16/3
43 mmN
d
T
d
Q
e ?????? ????? ）（）（
三、螺杆稳定性的校核 细长比设 ???
i
l??:
NlEIQ c 2
2
1 0 0 ）（时，当 ??? ??
NdQmmN cB 412.1304/370100
2
12 ???? ）（，时，当 ????
NdQmmN cB 457.2461/470
2
12 ??? ）（,???
。时，不进行稳定性校核当 40??
件为：稳定性校核应满足的条
S
QQ c?
4~5.2?SS 为安全系数，式中：
四、螺纹牙强度的校核 2/][ mmN
D b z
Q ?
?? ??
§ 10-10 滚动螺旋简介
§ 10-11 键联接和花键联接
一、键联接的类型
和导向平键）、平键联接（普通平键1
2,半圆键联接
3,楔键联接和切键联接
二、花键联接
三、平键联接的强度校核
挤压强度条件,
压强限制,
][4 pp
d h l
T ?? ??
][4 p
d h l
Tp ??
§ 10-12 销联接
一、焊接和铆接的比较
§ 10-13 焊接和粘接
二、粘接
§ 10-14 过盈配合
基本要求,了解联接的类型和应用；掌握螺纹联
接的受力析、效率和自锁、螺纹副当
量摩擦系数；了解螺纹联接的基本类
型及螺纹紧固件；掌握螺旋传动的基
本原理；了解滚动螺旋的结 构、优
缺点及使用场合。
重 点,了解联接的类型和应用。
难 点,螺纹联接的受力析、效率和自锁、螺
纹副当量摩擦系数。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
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?
?
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?
?
?
??
铆接等
粘接
不可拆联接：焊接
销联接等
键联接
可拆联接：螺纹联接
不可动联接
运动副可动联接
联接
§ 10-1 螺纹参数
一、螺纹的形成
二、螺纹的分类
：、按形成螺纹的图形分1
：左旋和右旋。、按螺旋线的绕行方向2
、按螺旋线的数目分：3
单线、双线、多线。 内螺纹和外螺纹。、按螺纹形成表面分：4
。状分：圆柱和圆锥螺纹、按形成螺纹的母体形5
锯齿形螺纹
梯形螺纹
三角形螺纹
矩形螺纹
外螺纹为例）三、主要参数（以圆柱
（公称直径）、大径 d1
12 d、小径
23 d、中径 ）（ 12
2
1 ddd ??
P、螺距4
n、螺纹线数5
S、导程6
22 d
nP
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??,牙型斜角、牙型角8
nPS ?
?、升角7
R
an
n
§ 10-2 螺旋副的受力分析、
效率和自锁
一、矩形螺纹
）、拧紧螺母（滑块上升1
0a ??? RFFF
)(a ?? ?? tgFF
a
R
a rc tg f??
）、放松螺母（滑块下滑2
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二、非矩形螺纹
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§ 10-3 机械制造常用螺纹
?
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管螺纹
细牙螺纹
粗牙螺纹
普通螺纹
、三角形螺纹1
、矩形螺纹2
、锯齿形螺纹4
、梯形螺纹3
?? ??自锁条件：
例题分析
）。能否自锁（
的螺旋升角，并说明和计算粗牙普通螺纹
15.0~1.0
6810
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mmdmmPM 026.95.1101 2 ??,，）解,?
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1.0
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§ 10-4 螺纹联接的基本类型及
螺纹紧固件
型一、螺纹联接的基本类
、螺栓联接1
、双头螺柱联接2
、螺钉联接3
、紧定螺钉联接4
二、螺纹紧固件
、螺栓1
、双头螺柱2
、螺钉、紧定螺钉3
、螺母4
、垫圈5
§ 10-5 螺纹联接的预紧和防松
一、拧紧力矩
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dQ
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20
21
2
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例题分析
）总效率。）驱动力矩；）能否自锁；求：
。，，，
，，单线，梯形螺纹，已知：
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）（ 201.068.72371030 03 ???? tg
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二、防松
、摩擦式防松1
）圆螺母用带翅垫片2
）粘合法2
）弹簧垫圈1 ）双螺母2
）尼龙圈锁紧螺母3
、机械式防松2
）槽形螺母和开口销1
）止动垫圈3
、其他方法3 ）冲点法1
）自锁螺母4
§ 10-6 螺纹联接的强度计算
主要失效形式：
、螺栓杆拉断1
、滑扣3
、螺纹的压溃和剪断2
][
4
2
1
?
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d
Q
A
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一、松螺栓联接
强度条件：
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解：
例题分析
。。求：，，已知,dmmNmmQ 2# /60][3525 ?? ?
752.2327 1 ?? dmmd,取
二、紧螺栓联接
螺栓联接、受横向工作载荷的紧1
、普通螺栓联接a
RfQ ?? 0fQF f 0??
RF f ?
，则，接合面数为安全系数为设 mC:
CRfmQ ?0
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。为，被联接件的刚度系数设螺栓的刚度系数为 cb kk
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）（为变载荷
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0.1~6.0
6.0~2.0
:件为螺旋危险截面的强度条 ][
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一、螺栓的材料
数二、许用应力及安全系
Cr M n S iCrCr 304016,、重要：
3/36045 ?? SmmNs,钢,?
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例题分析
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eDD
224~218
102]6~316[216010220
?
????????? ）（
04 D）确定
mmD 2200 ?取
mmdl
mmNp
1 1 21677
/6.1 2
????
?
mmZDl 4.868 2200 ???? ??
l）验算螺栓间距5
mmdM 8 3 5.1316 1 ?，取
mmQd 5.12
120
103.113.14
][
3.14 3
1 ??
??????
???
§ 10-8 提高螺栓联接强度的措施
的变化范围荷一、降低螺栓总拉伸载 Q
、补充预紧力或增大减小 cb kk
e
cb
b
b Qkk
kQ ）（
?? ）（ cb
b
er kk
kQQQ
???? 10
荷分布二、改善螺纹牙间的载
力三、避免或减小附加应
力三、避免或减小附加应
§ 10-9 螺旋传动
?
?
?
?
?
调整螺旋
传导螺旋
传力螺旋
螺旋运动
：螺纹中径的计算公式为
2
2
/][ mmNphzdQp ?? ?
一、耐磨性计算
。，令 PHzdH ??
2
?
。，锯齿形螺纹梯形螺纹 PhPh 75.05.0 ??
mmpQd ][65.02 ??锯齿形螺纹
mmpQd ][8.02 ??梯形螺纹
??
?
5.3~5.2
5.2~2.1
剖分式螺纹
整体式螺纹?
二、螺杆强度的校核
22
3
1
2
2
1
22 /][
16/3
43 mmN
d
T
d
Q
e ?????? ????? ）（）（
三、螺杆稳定性的校核 细长比设 ???
i
l??:
NlEIQ c 2
2
1 0 0 ）（时，当 ??? ??
NdQmmN cB 412.1304/370100
2
12 ???? ）（，时，当 ????
NdQmmN cB 457.2461/470
2
12 ??? ）（,???
。时，不进行稳定性校核当 40??
件为：稳定性校核应满足的条
S
QQ c?
4~5.2?SS 为安全系数，式中：
四、螺纹牙强度的校核 2/][ mmN
D b z
Q ?
?? ??
§ 10-10 滚动螺旋简介
§ 10-11 键联接和花键联接
一、键联接的类型
和导向平键）、平键联接（普通平键1
2,半圆键联接
3,楔键联接和切键联接
二、花键联接
三、平键联接的强度校核
挤压强度条件,
压强限制,
][4 pp
d h l
T ?? ??
][4 p
d h l
Tp ??
§ 10-12 销联接
一、焊接和铆接的比较
§ 10-13 焊接和粘接
二、粘接
§ 10-14 过盈配合
