螺纹连接的基本类型包括及设计注意事项【띺띺】

一、螺纹的主要类型：螺纹的常用牙型有三角形、矩形、梯形和锯齿形。

• 三角形螺纹 牙型为等边三角形，牙型角a=60°即常用的螺丝；螺丝又分细牙和粗牙。细牙螺距小、升角小、自锁性能较好，强度高，缺点就是牙细不耐磨，容易滑扣。一般用在细小零件，薄壁管件或受冲击、振动和变载荷的连接中。（这就是为什么我们的气缸杆大多数为细牙的原因）粗牙常用一般零件的固定连接。

• 梯形螺纹 牙型为等腰梯形，牙型角 a=30°。内外螺纹以锥面贴紧，不易松动，传动效率低，工艺性好，牙根强度高。梯形螺纹是最常用的传动螺纹。即梯形丝杆传动。

二、螺纹连接结构要求

• 受剪切力或者振动载荷的连接不宜采用摩擦传力，靠摩擦传力的连接结构零件受力大，尺寸大，传力不可靠。容易在使用过程中出现零件松动，所以我们在设计含有振动、冲击、力的结构时一般需要对连接件做卡槽或销钉(尽量不使用销钉受力，销钉一般只作为定位使用)，让力作用在卡槽上或者销钉上。如下所示：

（原图）

如上所示，固定油压缓冲器的安装件为一个钣金件，由于长期的受冲击在使用一至两个月后钣金出现弯曲，螺丝固定孔出现移位。经过分析原因改善后如下图所示，加工件替换钣金件增加机械强度，在固定油压缓冲器的安装件底部挖槽，受到的冲击力直接作用在卡槽上，螺丝只起到固定作用解决了以往存在的问题。

（改善图）

下图为真空取料机构，以往考虑加工方便，直接在限位处设计了一个夹紧块螺栓锁死，用摩擦力固定，但是在使用了大致半年后发现夹紧块滑出，（由于此处受到频繁冲击力）导致设备停机。经过将限位设计为固定卡死机构如上出现的问题消失。如图所示：

• 紧定螺钉不宜放在承受载荷方向上，设计紧定螺钉的位置时紧定螺钉放在承受载荷的方向上这样螺钉会被压坏，不起紧定作用。一般放在非承载面或者侧面。

如下图设计中间件为固定件，圆轴两端受力，作用力直接作用在紧定螺钉上，直接导致容易被压坏，考虑到安装空间，我们尽量把紧定螺钉设计在侧面，减小紧定螺钉受力。

（原图）

（改善后）

如下图圆轴为固定件，连接件中间受力，此时将紧定螺钉设计在中间件的下方即可，让受力作用在圆轴上而不是紧定螺钉上。

• 将某一机件牢固的安装在轴、杆或管子上时要求能调整位置并便于装卸，此种情况可采用螺钉连接。如下所示当我们只在一侧切槽时，由于刚性大，无论怎么锁紧螺钉，也不能紧固，使用时就产生转动和滑移，当切槽延伸至孔的另一侧，拧紧螺钉时，夹紧力使之发生弹性变形，并传递到轴的四周，将轴牢固的夹住，如下图所示：

三、螺纹连接常用的防松办法

螺纹连接的防松按照原理分为摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副三种方法。

• 摩擦防松工程上常用有对顶螺母、弹簧垫圈、锁紧螺母等。如下图所示：

• 机械防松工程上常用有开口销与槽型螺母、止动垫片、串联金属丝等。如下图所示：

• 破坏螺纹副关系工程上常用焊点、冲点、螺纹胶粘接等。如下图所示：

四、螺纹连接力学知识

• 螺钉和螺栓的性能等级

碳钢和合金钢材料的螺栓等级分为5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9

一般工厂常选用8.8级。

8：表示为8*100N/mm^2=800N/mm^2 即抗拉强度Rm为800Mpa

0.8: 表示为0.8*800N/mm^2=640N/mm^2 即屈服强度Re为640Mpa

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