螺纹基础讲义.doc

螺纹基础讲义孙向东一.螺纹的定义在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。二.螺纹的形成和基本要素1、螺纹的形成图71外螺纹加工 图72内螺纹加工各种螺纹都是根据螺旋线原理加工而成，螺纹加工大部分采用机械化批量生产（冷镦和搓丝）。小批量、单件产品，外螺纹可采用车床加工，如图71所示。内螺纹可以在车床上加工，也可以先在工件上钻孔，再用丝锥攻制而成，如图72所所示。2、螺纹的基本要素螺纹的基本要素包括牙型、直径（大径、小径、中径）、螺距和导程、线数、旋向等。（1）牙型在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。常见的螺纹牙型有三角形（60、55）、梯形、锯齿形、矩形等。（2）螺纹的直径（如图）大径d、D是指与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。内螺纹的大径用大写字母表示，外螺纹的大径用小写字母表示，小径d1、D1是指与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。中径d2、D2是指一个假想的圆柱或圆锥直径，该圆柱或圆锥的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。公称直径：代表螺纹规格的直径，一般指螺纹大径尺寸。但管螺纹的公称直径不是指螺纹大径，而是指管子的公称直径。（a）外螺纹 （b）内螺纹（3）线数 （a）单线（b）双线图74单线螺纹和双线螺纹图75螺纹的旋向形成螺纹的螺旋线条数称为线数，线数用字母n表示。沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿两条以上螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹，如图74所示。（4）螺距和导程相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距，螺距用字母P表示；同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为导程，导程用字母Ph表示，如图74所示。线数n、螺距P和导程Ph的之间的关系为：PhPn，普通螺纹的螺距查表可得。（5）旋向螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹两种。顺时针旋转时旋入的螺纹是右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹是左旋螺纹，如图75所示。工程上常用右旋螺纹。故图纸上不必注明；而左旋螺纹则必须在图纸上注明左旋。国家标准对螺纹的牙型、大径和螺距做了统一规定。这三项要素均符合国家标准的螺纹称为标准螺纹；凡牙型不符合国家标准的螺纹称为非标准螺纹；只有牙型符合国家标准的螺纹称为特殊螺纹。三.螺纹的分类：1.螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；2.按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，3.按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动；4.按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹。5.按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线，但一般不超过4线。6.按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，（细牙螺纹与粗牙螺纹螺丝在用途上都是做紧固用,细牙螺丝一般用于薄壁零件和对防振要求比较高的零件.细牙螺纹的自锁性能好, 因此抗振动防松的能力强, 但由于螺纹牙深度浅.7 d# 8 t+ d9 G细牙螺纹的强度比标准螺纹（粗牙）的强度低）7.按使用场合和功能不同分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。8.依标准不同可分为：（1）.国际公制标准螺纹(ISO)： 下左图我国国家标准（GB）采用之螺纹。牙顶为平面，易於车削， 牙底则为圆弧形，以增加螺纹强度。螺纹角为60 度，规格以M 表示。公制螺纹可分粗牙及细牙二种。表示法如M8x1.25 。(M： 代号、8：公称直径、1.25： 螺距)。（2）.美国标准螺纹(ANSI)： 下右图螺纹顶部与根部皆为平面， 强度较佳。螺纹角亦为60 度，规格以每英寸有几牙表示。此种螺纹可分为粗牙(NC)； 细牙(NF) ；特细牙(NEF) 三级。表示法如1/2-10NC 。(1/2：外径；10： 每寸牙数；NC 粗牙代号)。（3）.统一标准螺纹(Unified Thread)： 无图由美国、英国、加拿大三国共同制订，为目前常用之英制螺纹。螺纹角亦为60 度，规格以每英寸有几牙表示。此种螺纹可分为粗牙(UNC) ；细牙(UNF) ；特细牙(UNEF) 。表示法如1/2-10UNC 。(1/2： 外径；10：每寸牙数；UNC 代号)（4）.V 形螺纹(Sharp V Thread)： 顶部与根部均成尖状， 强度较弱，亦坏不常使用。螺纹角为60 度。（5）.惠式螺纹(即为英制BS)： 下左图英国国家标准采用之螺纹。螺纹角为55 度，表示符号为”W”。适用於滚压法制造。表示法如W1/2-10 。(1/2： 外径；10： 每寸牙数；W 代号)。下右图（6）.圆螺纹(即为德标DIN)： 下左图德国DIN 所定之标准螺纹。适用於灯泡、橡皮管之连接。表示符号为”Rd”。（7）.方螺纹(Square Thread)： 下右图传动效率大，仅次於滚珠螺纹，而磨损後无法用螺帽调整，为其缺点。一般用於虎钳之螺杆及起重机之螺纹。（8）.管用螺纹(Pipe Thread)： 为防止泄漏用的螺纹，经常用於气体或液体之管件连结。螺纹角为55 度，可分为直管螺纹代号为”P.S. 、N.P.S.”和斜管螺纹代号为” N.P.T.”，其锥度为1：16，即每尺3/4 寸。（9）.梯形螺纹(Trapezoidal Thread)： 又称爱克姆螺纹。传动效率较方螺纹稍小，但磨损後可用螺帽调整。公制之螺纹角为30 度、英制之螺纹角为29 度。一般用於车床之导螺杆。表示符号为”Tr”。（10）.锯齿形螺纹(Buttress Thread)： 又称斜方螺纹，只适於单方向传动。如螺旋千斤顶、加压机等。表示符号为”Bu”。(11).滚珠螺纹：为传动效率最好之螺纹，其制造困难，成本极高，乃用於精密之机械上。如数控工具机之导螺杆。四、螺纹测量1、对于一般标准螺纹，都采用螺纹环规或塞规来测量。 2、螺纹千分尺是用来测量螺纹中径的。也可以用量针测量螺纹中径的方法称三针量法。 3、螺纹样板用来测量螺距。五、螺纹画法1.外螺纹 国标规定，螺纹的牙顶（大径）及螺纹的终止线用粗实线表示，牙底（小径）用细实线表示，在平行于螺杆轴线的投影面的视图中，螺杆的倒角或倒圆部分也应画出；在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圆，此时螺纹的倒角规定省略不画，如图2.内螺纹图12-6是内螺纹的画法。剖开表示时图（a），牙底（大径）为细实线，牙顶（小径）及螺纹终止线为粗实线。不剖开表示时图（b），牙底、牙顶和螺纹终止线皆为虚线。在垂直于螺纹轴线的视图中，牙底仍然画成约为3/4圈的细实线，并规定螺纹的倒角也省略不画。 绘制不穿通的螺孔时，一般应将钻孔的深度和螺纹部分的深度分别画出，如图（a）。当需要表示螺纹收尾时，螺纹尾部的牙底用与轴线成30o的细实线表示，如图（b）。图（c)表示出螺纹孔中相贯线的画法。3.内、外螺纹连接的画法如图表示装配在一起的内、外螺纹连接的画法。国标规定，在剖视图中表示螺纹连接时，其旋合部分应按外螺纹的画法表示，非旋合部分仍按各自的画法表示。4.非标准螺纹的画法画非标准牙型的螺纹时，应画出螺纹牙型，并标注出所需的尺寸及有关要求，如图六.螺纹的规定标注各种螺纹的画法相同，为了便于区别，还必须在图形上进行标注。 (1) 普通螺纹的标注 标注内容为： 特征代号 公称直径螺距 旋向 中径、顶径公差代号 旋合长度代号 其中：特征代号 M 单线粗牙螺纹只标公称直径，单线细牙螺纹标公称直径螺距。旋向：分为右旋、左旋，右旋不标注，左旋用LH表示。 螺纹中径、顶径公差带代号：由表示公差等级的数字和表示公差带位置的字母所组成，如：6H、6g(内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母)。如果中径与顶径公差带代号相同，则只注一个代号，如：7h；如果螺纹的中径公差带与顶径公差带代号不同，则分别标注，如：5g6g。 旋合长度：螺纹旋合长度规定为短（S）、中（N）、长（L）三种，中旋合长度不标注，特殊需要时可注明旋合长度数值，如M10-6g-40。 普通螺纹在图上的标注方法是将规定标记注写在尺寸线或尺寸线的延长线上，尺寸界线从螺纹大径引出。标注示例如图。普通螺纹标注示例 (2) 管螺纹的标注 标注内容为： 特征代号 公称直径 公差等级代号 其中：特征代号 G Rc在图上的标注方法是用一条细实线，一端指向螺纹大径，另一端引一横向细实线，将螺纹标记写在横线上侧，标注示例如图。管螺纹标注示例(3) 梯形螺纹的标注 标注内容为： 特征代号 公称直径导程（P螺距） 旋向 其中：特征代号 Tr 单线螺纹只标公称直径，多线螺纹标公称直径导程（P螺距），如 Tr 40X14(P7)。旋向同普通螺纹。 梯形螺纹在图上的标注方法也同普通螺纹。标注示例如图所示。 梯形螺纹标注示例 锯齿形螺纹标注示例 (4) 锯齿形螺纹的标注 标注内容为： 锯齿形螺纹标注内容及在图上的标注方法与梯形螺纹相同，如图所示。 特征代号 公称直径导程（P螺距） 旋向 其中：特征代号 B单线螺纹只标公称直径，多线螺纹标公称直径导程（P螺距），如 Tr 40X14(P7)。旋向同普通螺纹。 (5) 非标准螺纹的标注 非标准螺纹除了标注标准螺纹所标内容外，还需要标出中径、顶径的极限尺寸。对于特殊螺纹还要在螺纹代号前加注“特”字。（6）英制螺栓之表示法LH 2N 5/8 3 -13 UNC 2A (1)LH 为左螺纹(RH 为右螺纹，可省略) 。(2)2N