機械設計基礎螺紋連接演講人：日期:目錄CATALOGUE02.螺紋連接類型04.典型應用場景05.失效形式與維護01.03.設計計算要點06.標準化與選型螺紋連接基本概念01螺紋連接基本概念PART螺紋連接定義與分類螺紋連接是一種廣泛應用的可拆卸的固定連接方式，它利用螺紋零件之間旋緊產生的軸向力，實現零件的連接、緊固和定位。螺紋連接定義螺紋連接按照不同的標準可以分成多種類型，如按照螺紋的牙型可分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等；按照受力方式可分為普通螺紋和傳動螺紋等。螺紋連接分類螺紋幾何參數解析螺紋的基本要素包括牙型、公稱直徑、螺距、導程、線數、旋向等，這些要素決定了螺紋的特性和用途。螺紋的基本要素螺紋的公差是指螺紋的制造誤差，包括螺距誤差、牙型半角偏差、螺紋直徑偏差等；配合是指內外螺紋之間的松緊程度，可分為過盈配合、間隙配合和過渡配合。螺紋的公差與配合0102預緊力的產生螺紋連接在擰緊過程中，螺紋副之間會產生一定的軸向力，這個力就是預緊力。預緊力可以消除螺紋間隙，增加連接的剛性和緊密性。預緊力與防松原理01防松原理及方法螺紋連接在受到振動或沖擊時容易松動，因此需要采取防松措施。常見的防松方法有摩擦防松、機械防松和破壞螺紋副防松等。摩擦防松是通過增加螺紋副之間的摩擦力來防止松動，如涂抹鎖緊劑或使用鎖緊墊圈等；機械防松是利用止動零件來阻止螺紋副的相對運動，如開口銷、止動墊片等；破壞螺紋副防松是通過破壞螺紋副的某一部分來達到防松的目的，如沖點法、鉚接法等。0202螺紋連接類型PART普通緊固螺紋用于承受較大載荷和不需要精確調整的場合，易于擰緊和松開。粗牙螺紋細牙螺紋標準螺紋公差適用于需要精確調整和小載荷的場合，具有更高的自鎖性和密封性。遵循統一的標準，可互換性強，廣泛應用于各種連接和緊固場合。傳動螺紋結構牙型為梯形，具有強度高、傳動效率高的特點，常用于傳動機構。梯形螺紋牙型為矩形，能承受較大的壓力和拉力，但傳動效率較低，主要用于大功率傳動。矩形螺紋牙型為鋸齒形，只能單向傳動，具有防止逆轉的功能，適用于特殊傳動場合。鋸齒形螺紋密封螺紋特性螺紋密封膠涂抹在螺紋上，增強螺紋連接的密封性能，防止泄漏和松動。03通過錐面實現緊固和密封，適用于高壓、高溫或需要經常拆卸的場合。02錐螺紋管螺紋用于管路連接，具有緊密的密封性能，能夠承受一定的壓力和流體介質。0103設計計算要點PART拉伸強度校核評估螺紋在拉伸載荷下的強度，確保螺紋連接不會發生斷裂。剪切強度校核計算螺紋在剪切載荷下的承載能力，確保螺紋連接不會發生剪切失效。擠壓強度校核評估螺紋在受到擠壓時的強度，防止螺紋被壓潰。疲勞強度校核考慮交變載荷下螺紋的耐久性，確保螺紋連接在長期使用中不會發生疲勞斷裂。強度校核方法載荷分布優化均勻加載預緊力控制墊圈使用螺紋參數優化盡量使螺紋連接各部位受力均勻，避免應力集中。通過預緊力消除螺紋間隙，提高連接的剛性和整體承載能力。使用墊圈分散載荷，減小應力集中，提高螺紋連接的可靠性。選擇合適的螺紋類型、螺距和牙型，以改善載荷分布。材料匹配原則強度匹配確保螺紋連接件的材料具有相似的強度，以防止因強度差異導致的失效。硬度匹配螺紋的硬度應適當，既要保證耐磨性，又要避免脆性斷裂。耐腐蝕性匹配在腐蝕性環境中，應選用耐腐蝕性能相似的材料制作螺紋連接件。熱膨脹系數匹配在高溫或低溫環境中，應考慮材料的熱膨脹系數，確保螺紋連接在溫度變化時仍能保持緊固。04典型應用場景PART機械設備裝配用于緊固需要拆卸的零件，如法蘭、軸承座等。螺栓連接用于連接強度較高的零件，如機床部件、汽車發動機等。螺釘連接采用鎖緊墊圈、雙螺母等方式，確保螺母在振動或沖擊下不會松動。螺母防松高壓密封系統閥門與泵螺紋連接廣泛應用于閥門與泵的連接，保證流體介質的密封和可控性。03采用螺紋接頭連接管道，便于安裝和拆卸。02管道連接壓力容器螺紋連接用于連接壓力容器，確保密封性和可靠性。01動態載荷連接減震連接采用彈性墊圈或波紋管等，以減少振動和沖擊對螺紋連接的影響。01疲勞壽命通過優化螺紋設計、材料選擇和潤滑，提高螺紋連接的疲勞壽命。02可靠性分析對螺紋連接進行可靠性分析，確保在動態載荷下保持穩定的連接。0305失效形式與維護PART疲勞斷裂預防選用高強度材料改善結構設計嚴格加工工藝預緊力控制提高螺栓的屈服強度和疲勞極限，延長使用壽命。優化螺栓受力分布，避免應力集中和局部過載。確保螺栓表面光滑、無裂紋和損傷，提高疲勞強度。合理設置預緊力，防止松動和過載，降低疲勞斷裂風險。在螺栓表面涂覆防腐涂層，隔絕腐蝕性介質。涂層保護采用陰極保護或陽極保護等電化學方法，防止螺栓腐蝕。電化學保護01020304根據工作環境選擇耐腐蝕性能好的螺栓材料。選用耐腐蝕材料改善工作環境，降低濕度、溫度和腐蝕性介質濃度。環境控制腐蝕磨損對策定期維護策略6px6px6px按照規定的周期對螺栓進行外觀檢查，及時發現并處理裂紋、腐蝕等問題。定期檢查對螺栓進行潤滑，減少摩擦和磨損，提高使用壽命。潤滑保養檢查螺栓的緊固情況，確保預緊力符合要求，防止松動。緊固檢查010302對已經發現損壞的螺栓進行更換，防止故障擴大。更換損壞件0406標準化與選型PART國際標準體系國際標準化組織制定的標準，涉及螺紋的術語、分類、牙型、尺寸等方面。ISO標準德國工業標準，包含多種螺紋的標準規范，廣泛應用于歐洲地區。DIN標準美國國家標準，規定了螺紋的牙型、尺寸等，適用于美國及北美地區。ANSI標準螺紋參數規范牙型角公稱直徑螺距精度等級螺紋牙型兩側之間的夾角，常見的牙型角有60度、55度等。螺紋的直徑，是螺紋的基本尺寸參數，分為內螺紋和外螺紋的公稱直徑。相鄰螺紋牙峰之間的距離，分為粗牙和細牙，螺距的選擇直接影響到螺紋的緊密程度。螺紋的制造精度，分為多個等級，等級越高表示螺紋的制造精度越高。螺紋連接在汽車制造中廣泛應用，如發動機、變速器、底盤等部件的連接。螺紋連接在航空航天領域具有重要作用，如飛機發動機、機