1．教学目标
（2）掌握螺纹连接、预紧和防松措施、螺栓组连接的设计；
（3）掌握提高螺栓连接强度的措施；
（4）了解键连接的类型、特点，掌握键连接的选择及强度计算；
（5）了解花键连接、无键连接、销连接等知识。
2．教学重点和难点
重点
（1）螺纹、螺纹连接及其零件的结构和类型。
（2）螺纹连接的受力分析和强度计算。
（3）螺纹连接的预紧和防松以及提高螺纹连接强度的措施。
难点
螺纹连接的受力和变形关系图
3．讲授方法： 多媒体和演示柜教学
4.理论学时: 4课时
任务一 螺纹连接设计
【任务导入】
在机械设计、制造和装配中，为了减少制造、安装、维修和运输费用，以及尽可能减轻机器重量、节约贵重金属、降低生产成本和提高劳动生产率，在一部机器中经常可以看到使用了不同的材料来制造不同的零件，然后通过一定的方式和连接手段把这些零件连接成一个整体，来实现预期的性能要求。
神电公司有如图5.1示螺栓受拉力F作用。已知材料的许用切应力[τ]和许用拉应力[σ]的关系为[τ]=0.6[σ]。要求设计螺栓直径d与螺栓头高度h的合理比例。
图5.1 螺栓头设计
【任务分析】
常用的机械连接方法有机械动连接和机械静连接。机械静连接又分为不可拆卸连接：铆接、焊接、胶接等（这种连接拆卸时会损坏其中一个零件）；和可拆卸连接：销连接、键连接、螺纹连接等。
除以上的连接方式外，常用的还有过盈配合连接、无键连接等。螺纹连接是采用螺纹和螺纹连接件来实现的连接。这类连接具有结构简单、拆装方便、工作可靠等特点，在各个行业及日常生活中都得到了广泛的使用。
【力学知识】
一、剪切的概念
工程结构中的许多连接件，如铆钉、螺栓、键、销等，受力后产生的主要变形为剪切，剪切是杆件的基本变形形式之一。
钢板在上、下刀刃产生的力F作用下，在相距很近的δ区域内，迫使钢板左右两部分沿中间截面m—m发生相对错动，当力F足够大时，钢板被剪断。
图5.3 铆钉受剪图
图5.3a为一铆钉连接简图。当被连接件(钢板)上受到外力F的作用后，力由两块钢板传到铆钉与钢板的接触面上，铆钉受到大小相等、方向相反的两组分布力（合力为F）的作用，使铆钉上下两部分沿中间截面m—m发生相对错动的变形，如图5.3b、c所示。
由上述两例，可见剪切的受力特点是：作用在杆件两侧面上且与杆轴线垂直的外力的合力大小相等，方向相反，作用线相距很近。其变形为使杆件两部分在中间截面m—m沿作用力的方向上发生相对错动。杆件的这种变形称为剪切。杆件所沿发生相对错动的中间截面m—m称为剪切面。
二、剪切的实用计算
切应力在剪切面上分布的情况比较复杂。为便于计算，工程中通常采用实用计算，即根据构件的实际破坏情况，作出粗略的、简单的、但基本符合实际情况的假设，作为强度计算的依据。在这种实用计算中，假设剪切应力在剪切面内是均匀分布的(图5.5)，按此假设计算出的切应力实质上是截面上的平均应力，称为名义切应力，即
（5—1）
材料的极限切应力τu是用试验方法得到的。将此极限切应力除以适当的安全系数，即得材料的许用切应力
（5—2）
由此建立剪切强度条件
（5—3）
大量实践结果表明，剪切的实用计算能满足工程实际的要求。工程中常用材料的许用切应力，可以从机械设计手册中查得。
对于剪切问题，工程上除应用式(5—3)进行剪切的强度校核，以确保构件正常工作外，有时会遇到相反的问题，即所谓剪切破坏。例如，车床传动轴的保险销，当载荷超过极限值时，保险销首先被剪断，从而保护车床的重要部件。而冲压模具冲裁工件时则是利用剪切破坏来达到加工目的的。剪切破坏的条件为
(5—4)
式中： Fb一—破坏时横截面上的剪力；
石墨烯的制备 τb—一材料的剪切强度极限。
剪切强度条件同样可解决三类问题：校核强度，设计截面尺寸和确定许用载荷。
【设计知识】
一、螺纹连接
1. 螺纹的分类
根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹（图5.6）等。根据螺旋线的绕行方向，可分为左旋螺纹和右旋螺纹，规定将螺纹直立时螺旋线向右上升为右旋螺纹（图5.7a），向左上升为左旋螺纹（图5.7b）。机械制造中一般采用右旋螺纹，有特殊要求时，才采用左旋螺纹。
根据螺旋线的数目，可分为单线螺纹（图5.7a）和等距排列的多线螺纹（图5.7b）。为了制造方便，螺纹一般不超过4线。
三角形螺纹主要用于连接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。除矩形螺纹外，其它三种螺纹均已标准化。
2. 螺纹的参数
以圆柱螺纹为例（图5.8）。在普通螺纹基本牙型中，外螺纹直径用小写字母表示，内螺纹直径用大写字母表示。
（1）大径d 与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。
（2）小径d1 与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱体的直径。
（3）中径d2 螺纹轴向剖面内，牙厚等于牙间宽处的假想圆柱体的直径。
三角形算法>adsl分离器
（4）螺距P 相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。
（5）导程S 同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。设螺纹线数为n，则有S = nP 。
（6）升角 中径d女儿墙泛水2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。
螺杆并联压缩机组 (5—5)
（7）牙型角α 螺纹轴向剖面内螺纹牙两侧边的夹角。
（8）牙型斜角β 牙型侧边与螺纹轴线垂线间的夹角，对于对称牙型β =α／2。
>塑料拖把头
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