机械设计螺纹连接与螺旋传动演讲人：日期:
CATALOGUE目录02螺纹连接类型01基础概念与原理03螺旋传动机制04力学性能分析05失效模式与改进06工程应用实例
01PART基础概念与原理
螺纹形成与几何参数螺纹的形成通过沿螺旋线切削或挤压形成，包括外螺纹和内螺纹。01主要包括螺距、导程、牙型角、大径、小径等，这些参数决定了螺纹的基本形状和尺寸。02螺纹的公差与配合规定了螺纹的制造误差和配合要求，确保螺纹连接的可靠性和互换性。03螺纹的几何参数
连接功能与传动特性连接功能螺纹连接具有自锁性，能够牢固地连接两个零件，并承受拉力、压力或扭矩等载荷。传动特性螺纹的受力分析螺纹传动能够将旋转运动转换为直线运动，或将直线运动转换为旋转运动，实现力或运动的传递。在螺纹连接中，螺纹牙面受到压力、剪切力和摩擦力等多种力的作用，需要进行合理的受力分析和强度计算。123
标准螺纹代号体系根据牙型、螺距、导程等参数的不同，螺纹被分为多种类型，如普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等。标准螺纹的种类通常采用字母和数字的组合来表示螺纹的牙型、直径、螺距等参数，以便于设计、制造和选用。螺纹代号表示方法螺纹连接是国际通用的连接形式，因此螺纹标准具有国际化特点，各国都制定了相应的螺纹标准和代号体系。螺纹标准的国际化
02PART螺纹连接类型
普通螺栓连接用于被连接件不太厚或不需要经常拆卸的场合，结构简单，装拆方便。双头螺栓连接适用于需要经常拆卸且连接件厚度较大的场合，如桥梁、机器底座等。螺钉连接利用螺钉将两个或两个以上的零件紧固在一起，多用于薄板零件或不宜使用螺栓的场合。紧定螺钉连接利用紧定螺钉的末端顶住零件表面或相应的螺孔，达到紧固或调整零件位置的目的。螺栓连接结构分类
螺钉主要用于连接不需经常拆卸且受力较大的部件，如机器的盖板、壳体等。螺钉与紧定螺钉应用紧定螺钉主要用于调整零件在装配时的相互位置或固定某些零件，如轴套、齿轮等。螺钉和紧定螺钉的选择要根据使用场合、受力情况、拆卸频率等因素综合考虑，确保连接可靠、装拆方便。
螺纹防松装置设计摩擦防松通过增加螺纹间的摩擦力来防止松动，如涂抹紧固剂、加垫弹簧垫圈等。机械防松利用止动件来阻止螺纹副的相对转动，如开口销、止动垫片等。破坏螺纹副防松通过破坏螺纹副的完整性来防止松动，如涂胶、烧结等。结构设计防松通过优化螺纹连接的结构来防止松动，如采用预紧力大的螺纹、增加螺纹的圈数等。
03PART螺旋传动机制
通过螺旋面之间的滑动摩擦力将动力传递到螺母或螺杆上，从而实现传动。传动方式螺母或螺杆表面通常为螺旋形，具有较高的接触面积和摩擦力。结构特点传动简单、易于制造和维护，但传动效率低、磨损大，适用于低速重载的场合。优缺点滑动螺旋传动原理
滚动螺旋传动优势传动方式通过滚珠或滚柱在螺旋槽内滚动，将动力传递到螺母或螺杆上，实现滚动摩擦传动。01结构特点滚珠或滚柱与螺旋槽接触，减小了接触面积和摩擦力，提高了传动效率。02优缺点传动效率高、磨损小、寿命长，但结构复杂、制造精度要求高，适用于高速重载的场合。03
静压螺旋传动特性传动方式优缺点结构特点通过高压油或空气在螺旋槽内形成静压油膜或气膜，实现螺母或螺杆的浮动传动。螺母或螺杆表面需要加工出高精度的螺旋槽，油膜或气膜起到支撑和润滑作用。传动精度高、摩擦系数小、运动平稳，但需要配备专门的液压或气压系统，成本较高，适用于精密传动和高精度的场合。
04PART力学性能分析
螺纹牙载荷分布应力集中现象载荷在螺纹各牙间分配不均匀，导致部分螺纹牙承受过高应力。剪切与挤压作用牙间载荷分配螺纹牙根部存在应力集中，易受破坏。螺纹牙同时承受剪切和挤压作用，易导致螺纹连接失效。
预紧力控制方法通过控制拧紧扭矩来控制预紧力。扭矩控制法通过测量螺栓伸长量来确定预紧力。伸长量控制法通过控制拧紧角度来实现预紧力控制。角度控制法
考虑螺纹牙在循环载荷下的平均应力水平。平均应力考虑螺纹牙根部应力集中对疲劳强度的影响。应力集中系虑螺纹牙在循环载荷下的应力幅值。应力幅根据材料类型确定螺纹牙的疲劳极限。材料疲劳极限疲劳强度计算模型
05PART失效模式与改进
滑扣与塑性变形滑扣现象螺纹连接中由于受力过大或摩擦系数过低导致的螺纹间相对滑动。01塑性变形在滑扣过程中，螺纹表面可能发生塑性变形，导致螺纹失效。02解决方案增加摩擦系数、优化螺纹设计、选用更高强度的材料等。03预防措施定期检查、预紧力矩控制、表面涂层等。04
在螺纹连接中，由于振动或微小运动导致接触表面间的磨损。微动磨损微动磨损防护振动频率、幅度、材料硬度、润滑条件等。影响因素表面涂层、润滑、减振设计等。防护措施如涂层硬质合金、陶瓷等。选用耐磨材料
表面强化处理技术通过高速喷射弹丸冲击螺纹表面，产生压应力层，提高表面硬度和疲劳强度。喷丸强化渗碳