第7章 螺纹连接与螺旋传动
一、教学要求
本章内容包括螺纹连接和螺旋传动两个部分，具体教学要求如下：
1）了解螺纹的基本知识，了解标准螺纹连接件和螺纹连接的基本类型、特性、标准结构、应用场合等。了解螺纹的预紧和防松。
2）掌握单个螺栓连接的强度计算。会进行螺栓的受力分析，正确理解强度计算公式中各参数的含义，合理选择材料和确定许用应力。
3）掌握螺栓组连接的设计方法。 （1）了解螺栓组结构设计的原则。
（2）掌握4种典型螺栓组受力分析，学会确定出螺栓组中受力最大的螺栓受力情况。 4）了解提高螺栓连接强度的措施。 5）了解螺旋传动的类型、特点及应用。
二、重点、难点
重点：1）单个螺栓连接的强度计算，尤其是承受轴向静载荷的紧螺栓连接的强度计算。 2）螺栓组连接的结构设计，四种典型受力情况下螺栓组连接的受力分析。 难点：1）承受轴向静载荷的紧螺栓连接中的力与变形关系，确定FΣ值。 2）受旋转力矩、倾翻力矩的底板螺栓组连接的受力分析。
三、教学安排
教学内容 1. 螺纹连接的基本知识 2. 螺纹连接的预紧与防松 3. 单个螺栓连接的强度计算 4. 螺栓组连接的结构设计和受力分析 5. 螺纹连接件的材料和许用应力 6. 提高螺栓连接强度的措施 7. 滑动螺旋传动简介 8. 滚动螺旋传动简介 9. 课堂讨论——螺栓连接的受力分析 2 四、教学思路设计
本章主要内容包括两个部分：第一部分为螺栓连接，是本章着重讨论的部分；第二部分为螺旋传动，仅作概念性介绍。
从螺纹连接的基本知识（参数、类型、标准代号），开始讨论其连接的预紧与防松。根据连接的工作情况得出松螺栓连接与紧螺栓连接二大类。在不同工作情况下，可得出不同失效形式和受力分析。首先讨论单个螺栓连接的设计计算，然后分析螺栓组连接的设计计算，即求出螺栓组中受力最大的螺栓及结构设计。
2 学时数 2 2 2
第7章 第1讲
知识点 1. 1）螺纹的类型 2）主要参数 3）应用 4）螺纹连接的基本类型 2. 1）螺纹连接的预紧 2）螺纹连接的防松 教学手段 模型 课件（螺纹的牙型、旋向、主要参数、线数、螺栓连接、扳手力矩、防松装置） 一、讲授时注意几点
1. 7.1 螺纹连接的基本知识 这节内容要注意三点：
（1）右、左旋螺纹判别必须绝对正确。
（2）螺距P和导程Ph的概念一定要搞清，Ph=n·P
（3）螺栓连接可分为普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接两种，需了解这两种连接的特点与应用。
2. 7.2 螺纹连接的预紧与防松
了解防松装置的防松原理及常用类型，重点了解利用摩擦防松的方法和特点。
二、讲授程序设计
首先提出连接的分类，然后以雷锋同志的名言：“起到一个小小的螺丝钉作用”为引导，说明螺栓的作用，引起学生的重视，增强求知欲望。然后提出螺纹类型、主要参数、螺纹连接的基本类型、连接的预紧，防松，这些内容是螺栓连接设计的基础。
讲授教案编写如下所述。
第1讲 教案
什么叫连接，就是将被连接件通过连接件将它们连接起来，再以日常生活中所遇到例子，说明什么叫连接，连接可分为可拆连接与不可拆连接两种，螺纹连接是利用螺纹零件构成的可拆连接。
雷锋同志有句名言“起到一个小小螺钉作用”，有着深奥的科学依据，充分说明了螺钉在人类社会中作用与地位。
第7章 螺纹连接与螺旋传动
7.1 螺纹连接的基本知识 7.1.1 螺纹的类型
放课件，对着课件（牙型）说明如下几点： 根据母体形状可分为??。 根据牙型可分为??。
根据螺旋线的旋向可分为左、右旋，一般为右旋，这时可以在黑板上徒手作图（图7—1），说明左右旋判定方法如何测定。
取一螺杆，轴线与人们平行，看到圆柱面上 螺纹，如螺纹上升方向为由左到右，则为右旋， 反之为左旋，也可用左右手定则来决定之。
根据螺线的数目，可分为??。 根据用途可分为??。
螺纹、螺栓均已标准化，标准代号为 图 普通螺纹——Md×P—精度等级。
梯形螺纹——Trd×P—精度等级。 螺栓——Md×L—GB××—××。
7.1.2 螺纹的主要参数 图7—1 螺纹旋向的判定
放课件（主要参数），说明几个主要参数，重点讨论大径d，为标准值、螺距与导程关系，升角λ（在不同圆柱上展开，得出λ值也不同）。 7.1.3 常用螺纹的特点及应用
可作一般介绍，但要突出一点：
连接用螺纹要求为普通螺纹，单线，λ角小，有自锁性。 传动用螺纹要求为梯形螺纹，多线，传动效率高，不自锁。 7.1.4 螺纹连接的基本类型
有四种基本类型：螺栓连接、双头螺栓连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接又可分为普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接，在讲授时最好能在黑板上徒手作出螺栓螺接图，说明其特点。 7.2 螺纹连接的预紧与防松 7.2.1 螺纹连接的预紧
螺纹连接一般说来必须要拧紧，其目的为增强连接的刚性、紧密性及提高防松能力，拧紧后被连接件受到压缩，螺栓受到拉伸，这拉力是在螺栓尚未受到工作载荷以前就有这拉力的作用，此力称为预紧力F0，课件（扳手力矩）演示一下，F0大小就决定了螺母的拧紧程度。
放课件（图7.10所示），预紧时，扳手力矩T必须克服螺纹付中的摩擦力T1和螺母与被连接件支承面间的摩擦力矩T2。
T=T1+T2 (7.2) 作为连接用的螺纹，满足自锁条件，从理论上说，连接好后，是不会自行松脱的，实际上会松脱，其原因有二个，必须采用防松装置。 7.2.2 螺纹连接的防松
解决防松问题的方法为防止螺纹副的相对转动的发生，防松方法按其工作原理可有四大类。放课件（防松装置），表7.3所列，最后将现场所产生情况加以说明。
1）一般连接中，对F0大小无多大要求，只要按经验、以标准规格选用连接件，采用相应扳手大小，拧紧就行，决不能私自加长扳手长度来拧紧螺母。
2）对重要的连接、预紧力需控制的场合时，必须标注出预紧力F0值，用图7.11所示的测力矩扳手拧紧之。
第7章 第2讲
知识点 1）受拉螺栓连接 2）受剪切螺栓连接 教学手段 课件（轴向静载荷的紧螺栓连接）
一、讲课时注意几点
机器中主要是应用成组螺栓连接，但要讨论成组的问题，那么一定要先掌握单个螺栓连接的设计计算问题。因此单个螺栓的直径计算是整个螺栓设计的基础。连接承受载荷一般有两种形式：轴向力或横向力，则其螺栓设计时计算准则也就不同。经强度计算可确定出螺纹小径d1，然后按照标准选定螺纹的公称直径（大径）d等。在讲课时有几个问题需加以深入理解。
1）深入理解强度计算公式中1.3倍的物理意义。
2）承受轴向静载荷的紧螺栓连接的载荷一变形关系要能看懂、掌握。根据式(7.8)、式(7.11)能分析得出如何来正确地选用垫片。
3）剪切和挤压强度公式中各量如何来正确取值。
二、讲授程序设计
根据螺栓连接的工作情况、螺栓的受力可有两种情况： 1）受拉螺栓，组成普通螺栓连接。 2）受剪螺栓，组成铰制孔用螺栓连接
故本讲应分为这两部分内容来讲解，讲授教案编写如下所述。
机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）
