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文档简介

1、螺纹技术体系1、牙型1) 基本牙型:内外螺纹共有的牙型(相同),生成设计牙型的基础;大径 D d;中径D、cb;小径D、d12)设计牙型:为满足设计要求,对基本牙型进行修改留出间隙和圆弧,内外螺纹的设计牙型不同 (修改之处使用新代号) ,具有使用价值基本偏差的起始位置。3) 最大实体牙型和最小实体牙型:设计牙型+公差带。它们的数量与基本偏差的种类和公差等级种 类有关。计算极限尺寸之用。4) 主要参数:P牙的大小;牙侧角(对称 /非对称;中径定心功能的大小); 削平高度(牙高;牙顶高;牙底高;矮牙)与牙顶和牙底宽度。5)螺纹的种类的分辨。2、直径与螺距系列:1 )标准系列;2)优选系列;3)特殊

2、系列;4) 管路系列(与管子系列的对应性;米制DN系列);5)与刀量具供应的关系及其成本高低;6)基本尺寸的规格;7)旋向的标记( LH);8) 多线螺纹的标记( L, Ph, P, Two / Three / Four / Five Starts, Lead / Pitch );9)粗牙、细牙的作用;10)牙数( n, 1in ) (n= 25.4 / P) ; t.p.i.11)标记中螺距(牙数)的省略;12)P 轴向(锥螺纹) ;13) 限制(加工难度;升角与自锁;装配快慢)。3、基本尺寸 :1)紧固螺纹:设计牙型上的大径、中径和小径尺寸。有些标准因没有建立设计牙型,底径尺寸仅给出d1

3、和 D。2) 密封螺纹:径向和轴向尺寸(有圆锥螺纹);米制化方法。4、公差1 )紧固和传动螺纹:a)基本偏差:一般来说底径与中径的基本偏差相同;有时大径、中径和小径的基本偏差不一样;具有 唯一性时可能会在标记中省略。b) 公差等级:一般顶径公差大于中径公差;有时底径不规定公差; 顶径公差不能使螺纹牙高损失太多;不能使抗剪切面积太小。c)优选公差带:米制螺纹的基本偏差与公差等级组合种类很多;英制螺纹公差带数量较少(三种:精3、中 2、粗 1),基本偏差与公差等级形成固定搭配,推荐中等等级2,公差带代号内没有基本偏差字母。d)旋合长度:长度范围(按 d或9P计算,5P-1.5d或15P);涉及螺距

4、累积误差。对策:等级或基 本偏差变化(米制螺纹) ;引入修整系数(寸制螺纹) 。检验:量规长度与装配性。e) 镀前螺纹的公差带:基本偏差要等于或大于46倍镀层厚度。镀层的不均匀性。内螺纹牙面上是 否有镀层。注意标注清楚。f )多线螺纹公差:传动螺纹的修正系数;紧固螺纹任何办?g)公式的用途:研究之用,没有法律效力。计算数值使用前要得到认可。数据库建立。h)大径定心:牙侧角小于 15o时考虑。I )其他单项公差:螺距、牙侧角和中径线锥度误差的控制方法取决于螺纹的加工工艺水平和螺纹产品 的重要性。j )标记内公差带的省略:最常用的可能会省略。k)参数误差与强度的关系:静强度(拉伸、脱扣)的弱点在收

5、尾段;疲劳强度的弱点在螺纹上(改善 轴向分布,间隙,圆弧半径,冷挤压,等) 。2)密封螺纹:a)大径、中径和小径都有相同大小的公差;b)控制直径的轴向尺寸基准平面位置(有圆锥螺纹存在)(装配位置,与密封性关系不大) ;c)希望大径、中径和小径三者的实际偏差值相同或相近(保持好的牙型尺寸;牙高公差);d)有足够长的有效螺纹,供扳紧之用(产生一定量的径向过盈量);(计算方法)e)公差以扣的形式给出, mm直为辅;f)量规与体系(“柱/锥”;“锥/锥”),注意差异;g)倒角与基准平面的位置;h)单项要素公差。5、标记 :1 )特征代号的意义(牙型和公差体系) ;2)特征代号与螺纹识别表;3) 寸制螺

6、纹标记的复杂性(有大量修整工作:涂镀;特殊系列S;旋合长度;多线)以及系列和牙底 代号与特征代号的合并。6、检验:l)通止量规的主要作用: 对紧固和传动螺纹, 它主要保证了可装配性; 对管螺纹, 它保证了装配位置。 2)中国技术人员的两个认识误区:a) 螺纹检验的公差带原则:在螺纹标准中,有沿螺纹牙型分布的公差带图和各直径公差数值表,见图1。中国绝大多数的技术人员认为螺纹量规检验合格的产品,其螺纹牙型应该落在螺纹标准所规定的公差带范围内,螺纹质量应该没有问题。当发现合格产品的螺纹质量非常差时,他们不知所措,不知道问题出在那里。实际上,螺纹是一个复杂的几何体,它有许多技术参数。如果要完全控制螺纹

7、在质量(采用公差带原则),则需要对螺纹的所有参数进行测量,这要花费大量的时间和高额的检测成本,这样做在实际生产中是行不通的。而且在不同的场合,螺纹的各个参数作用不同,要求也不同,某些参数可以利用生产工艺进行保障,而无须单独检验。目前,我国使用的螺纹通、止量规来源于1905年英国人发明的泰勒原则。它的优点是经济性好、可以保证装配;缺点是螺纹的质量保证水平偏低,存在许多技术漏洞。图1 M外螺纹公差带图b)密封螺纹的量规检验与密封保证间的关系:中国绝大多数的技术人员认为螺纹量规检验合格的螺纹,其螺纹牙型应该落在螺纹标准所规定的公差带范围内,螺纹的密封性应该没有问题。可实际上,用量 规所进行的螺纹检验

8、与保障螺纹的密封性基本没有多大关系,螺纹检验仅仅保证了内、外螺纹间的装 配位置关系。为保证螺纹的密封性,企业必须采取一定的内控措施。由于我国技术人员没有认识到这 点,机械产品经常出现泄露现象,出口产品经常有退货发生,这些严重地影响了我国产品在国际市场 的竞争能力。进入二十一世纪,ISO、欧洲和北美洲普遍增加了密封管螺纹的检测量规数量,我国应该 跟上国际的最新变化,提高我国密封管螺纹的密封能力。3)螺纹检验体系:中国应该认真地研究和借鉴美国的螺纹检验体系技术(标准),提高我国螺纹的制造水平。22螺纹系列标准理解与实施一 概论1 螺纹标准的分类螺纹分类主要有下列七种方法:(1)(2)(3)(4)(

9、5)(6)用途法:分为紧固螺纹、传动螺纹、管螺纹、专用螺纹等。牙型法:分为梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹、三角形螺纹、圆弧螺纹、短(或矮)牙螺 纹、60螺纹、55螺纹等。配合性质或配合型式法:分为过渡配合螺纹、过盈配合螺纹、间隙配合螺纹、 合螺纹、“柱/锥” 配合螺纹、“柱/柱” 配合螺纹等。螺距或直径大小法:分为粗牙螺纹、细牙螺纹、超细牙螺纹、小螺纹等。计量单位法:分为英寸制螺纹和米制(或公制)螺纹。发明人或发明国法:分为惠氏螺纹、赛氏螺纹、布氏螺纹、爱克母螺纹、爱迪生螺纹、美制 螺纹、英制螺纹、德国螺纹、法国螺纹、统一螺纹、ISO螺纹等。螺纹代号法:分为 M螺纹、UN螺纹、G螺纹、Tr螺纹

10、等。,见图1。“锥/锥”(7)上述分类法中,用途法为最基本的分类法, 螺纹基础配套紧固螺纹梯形螺纹传动螺纹专用螺纹管螺纹(也可用于紧固)普通螺纹 统一螺纹 惠氏螺纹 (间隙配合)55牙型法单位法(发明国)锯齿形螺纹(也可用于紧固)热镀锌螺纹高温螺纹(大间隙配合)过渡配合螺纹 过盈配合螺纹(紧配合)(英国)60用途法用途法(美国)密圭寸和连接连接石油螺纹 气瓶螺纹 航空螺纹 消防螺纹 灯头螺纹等小螺纹超细牙螺纹螺纹术语 尺寸代号 螺纹标记 检验体系 螺纹测量 螺纹强度 螺纹收尾 搓丝毛坯 直径等般用途密圭寸和连接(用螺纹密封的管螺纹)(“柱/锥”和“锥/锥”配合)干密封(“柱/锥”和“锥/锥”配

11、合)般用途(“柱/锥”和“锥/锥”配合)用途法密圭寸和连接一般用途:连接(柱/柱配合)(米制锥螺纹)(“柱/锥”和“锥/锥”配合)米制60 连接 (普通锥纹管路系列)(“柱/柱”配合)图1螺纹标准分类2 螺纹标准的技术结构从技术结构上看,每个螺纹标准必须包含牙型、直径与螺距系列、基本尺寸、公差和标记五部分。 为了方便使用,有些螺纹标准还包括极限尺寸、极限偏差及检验信息。3 螺纹术语螺纹术语是螺纹技术领域规定的统一用语。螺纹术语国家标准GB/T 14791-1993给出了螺纹各要素的术语定义,螺纹术语国家标准是制定各种螺纹参数标准的基础,也是正确理解螺纹技术内容的依据。因此。正确掌握螺纹术语有助

12、于对螺纹参数技术要求的理解和执行。但是,螺纹种类繁多,有几百种,有各自的特性和使用场合,一个术语标准不可能也没必要将所有 螺纹的所有要素给出术语和定义。因此,螺纹术语国家标准所规定的术语仅包括了各种螺纹的通用术语,而不包括那些使用面太窄、使用频率过低的专业术语,这些专门术语在有关的标准中给出。螺纹术语国家标准按螺纹要素的特性大致可分为一般术语、与牙型相关的术语、与直径相关的术语、与螺距相关的术语、与配合相关的术语和与公差和检验相关的术语六大类,共75条。(1)常用螺纹术语表1仅列出常用的术语,包括常用的一般术语、与牙型相关的术语、与直径相关的术语、与螺距相关的术语、与配合相关的术语、与公差和检

13、验相关的术语,相关标准见GB/T 14791-1993螺纹术语。表1常用螺纹术语术语代号定义螺旋线沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹,该点的轴向位移和相应的角位移成定比螺纹在圆柱或圆锥表面上, 沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起 (注:凸起是指螺纹两侧面间的实体部分,又称牙)圆柱螺纹在圆柱表面上所形成的螺纹圆锥螺纹在圆锥表面上所形成的螺纹外螺纹在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹内螺纹在圆柱或圆锥内表面上所形成的螺纹单线螺纹沿一条螺旋线所形成的螺纹多线螺纹沿两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹,该螺旋线在轴向等距分布右旋螺纹RH顺时针旋转时旋入的螺纹左旋螺纹LH逆时针旋转时旋入的螺纹完整螺纹牙顶

14、和牙底均具有完整形状的螺纹不完整螺纹牙底完整而牙顶不完整的螺纹螺尾向光滑表面过渡的牙底不完整的螺纹有效螺纹由完整螺纹和不完整螺纹组成的螺纹,不包括螺尾原始三角形形成螺纹牙型的三角形,其底边平行于中径圆柱或中径圆锥的母线原始三角形高度H由原始三角形顶点沿垂直于螺纹轴线方向到其底边的距离螺纹牙型在通过螺纹轴线的剖面上,螺纹的轮廓形状基本牙型削去原始三角形的顶部和底部所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。 它是确定螺纹设计牙型的基础设计牙型设计给定的牙型,该牙型相对于基本牙型规定出功能所需的各种间隙 和圆弧半径。它是内、外螺纹基本偏差的起点牙顶在螺纹凸起的顶部,连接相邻两个牙侧的螺纹表面牙底在螺纹沟槽的

15、底部,连接相邻两个牙侧的螺纹表面牙侧在通过螺纹轴线的剖面上,牙顶和牙底之间的那部分螺旋表面牙顶咼h1在螺纹牙型上,由牙顶沿垂直于螺纹轴线方向到中径线的距离牙底咼h2在螺纹牙型上,由牙底沿垂直于螺纹轴线方向到中径线的距离牙型高度h在螺纹牙型上,牙顶到牙底在垂直于螺纹轴线方向上的距离牙型角a在螺纹牙型上,两相邻牙侧间的夹角牙侧角a i ,a 2在螺纹牙型上,牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角公称直径D, d代表螺纹尺寸的直径(注:管螺纹用尺寸代号表示)大径D, d, D4与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径小径Di , di, d3与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径顶径d,

16、 Di与外螺纹或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径,即外螺纹的大径或内螺纹的小径底径di ,d 3,D,D 4与外螺纹或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径,即外螺纹的小径或内螺纹的大径中径D2, d2一个假想圆柱或圆锥的直径,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。该假想圆柱或圆锥称为中径圆柱或中径圆锥基准直径设计给定的内锥螺纹或外锥螺纹的基本大径螺纹轴线中径圆柱或中径圆锥的轴线中径线中径圆柱或中径圆锥的母线螺距P相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离导程同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离螺纹牙厚在螺纹牙型上,一个螺纹凸起的两牙侧间在中径线上的轴向距离螺

17、纹槽宽在螺纹牙型上,一个螺纹沟槽的两牙侧间在中径线上的轴向距离螺纹旋合长度两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度基准平面垂直于螺纹轴线,具有基准直径的平面,简称基面基准距离从基准平面到外锥螺纹小端的距离,简称基距装配余量在外锥螺纹基准平面之后的有效螺纹长度。它提供了与最小实体状态下的内螺纹配合时的余量螺纹精度由螺纹公差带和旋合长度共冋组成的衡量螺纹质量的综合指标螺距偏差螺距的实际值与其基本值之差N个螺距偏差系指跨 N个螺距的实际值与其基本值之差螺距累积误差在规定的螺纹长度内, 任意两冋名牙侧与中径线交点间的实际轴向距 离与其基本值之差的最大绝对值(2) 应注意问题a关于“不完整螺纹

18、”、“螺纹收尾”与“有效螺纹”我国的“不完整螺纹”是指牙顶不完整、而牙底完整的螺纹。它不妨碍螺纹间的相互旋合性,整个 “有效螺纹”部分都可以使用。这种“不完整螺纹”仅仅降低了螺纹牙的接触高度和螺纹密封性。有些国家(例如美国)的“不完整螺纹”则包含了牙底不完整的螺纹,其“有效螺纹”包含了“螺纹收尾”部分。因“螺纹收尾”不能与螺纹进行旋合,故它的有效螺纹长度不是整个都可以使用的。因此,在计算和使用最小有效螺纹长度数值时,一定要注意各个国家“不完整螺纹”术语定义间的 差异,看它是否包含“螺纹收尾”部分。我国“不完整螺纹”的定义与ISO及大多数国家的定义是一致的。b关于“基本牙型”、“设计牙型”、“最

19、大实体牙型”和“最小实体牙型”间的相互关系“基本牙型”是内、外螺纹共有的理论牙型。它具有螺纹的基本特性,是建立“设计牙型”的基础。“设计牙型”是在“基本牙型”的基础上经修正而提出的。它考虑了内、外螺纹使用的不同要求和使用特性,例如牙侧间隙、牙顶和牙底间隙、牙底和牙顶圆弧、刀具磨损等。所以内、外螺纹的“设 计牙型”往往是有差异的,其某些尺寸代号与“基本牙型”的代号有所不同。设计牙型”是基本偏差的 起始点,它具有基本尺寸。一种螺纹所具有“最大实体牙型”的个数与其所具有基本偏差的个数是相同的。“设计牙型”是建立最大实体牙型的参照物(起始点)。而“最小实体牙型”的个数往往多于“最大实体牙型”的个数,它

20、还与公差等级的个数相关,“最小实体牙型”的个数与公差带的个数相同。“最大实体牙型”是“最小实体牙型”的参照物。“基本牙型”和“设计牙型”多用于螺纹标准中,“设计牙型”是基本尺寸标准和公差标准的基础,它更具有实用性。“最大实体牙型”和“最小实体牙型”多用于螺纹检测标准,与量规设计紧密相关。c关于“牙型角”、“牙型半角”和“牙侧角”的正确使用“牙型角”术语主要用于螺纹识别和称呼;“牙侧角”术语主要用于螺纹单项参数质量控制和螺纹刀、量具设计;“牙型半角”是老术语,目前已被“牙侧角”术语取代。因“牙型角”和“牙型半角”与螺纹轴线位置不发生关系,无法保证螺纹牙与轴线的垂直要求。“牙型角” 和“牙型半角”

21、准确的螺纹,有可能它的“牙侧角”误差非常大。在刀、量具标准中要特别注意,“牙型半角”不能再用。d关于“螺距”、“导程”、“牙厚”、“槽宽”与“中径线”的关系螺纹的“螺距”、“导程”、“牙厚”和“槽宽”都定义在“中径线”上所测量的相应轴向距离。如果 不在“中径线”位置测量,则会造成测量误差。个别螺纹标准(例如气瓶螺纹)则定义“螺距”、“导程”、“牙厚”和“槽宽”为测量沿母线方向的距离。检验人员要小心。这种螺纹的牙型角角平分线与螺纹轴线不垂直,而与“中径线”垂直,它属于非对称螺纹。另外,螺纹的“锥度”一般也是指“中径线”(中径圆锥)的“锥度”。个别螺纹如有不同(例如顶径锥度),则需在标准内作专门说

22、明。二米制紧固螺纹紧固螺纹用于零部件间的机械紧固,米制紧固螺纹以米制为单位,牙型角为60。在我国,米制螺纹占据着主导地位。米制紧固螺纹的典型代表是普通螺纹,起使用面广,用量大。但普通螺纹并不是万 能、十全十美的,在使用上也存在某些局限性。为弥补普通螺纹的使用局限性,在其基础上派生和演变 了许多螺纹,适用于各种场合。其中突出的有小螺纹、过渡和过盈配合螺纹、热镀锌螺纹和超细牙螺纹, 还有用于航空航天的专用螺纹( MJ螺纹)。这些螺纹有各自的个性,也有普通螺纹的共性。我国的米制普通螺纹标准经历了4次修订,每次修订的主要变化内容见表 (紧固件标准实施指南 P125)(一)普通螺纹1 基本牙型普通螺纹的

23、基本牙型见图 2。、35H P =0.866025404P ;一 H =0.541265877P28311-H= 0.324759526P ;-H =0.216506351 P ;-H = 0.108253175P848图2普通螺纹的基本牙型2 设计牙型普通螺纹的外螺纹设计牙型见图3。由此可见,它有别于基本牙型,牙底有圆弧形状要求。内螺纹的设计牙型的牙底没有圆弧形状要求,与其基本牙型相同。普通螺纹的外螺纹,牙底的圆弧半径R不得小于 0.125P 。3 直径与螺距系列普通螺纹直径与螺距系列分为标准系列、特殊系列、优选系列和管路系列。公称直径分为几个系列,螺距分为粗牙和细牙,粗牙对应的一种螺距,细

24、牙对应多种螺距。应优先选用第1系列直径,其次选择第2系列直径,最后选择第 3系列直径,尽可能地避免选用括号内的螺距。普通螺纹直径与螺距的优选系列见表2。表2公称直径D d螺距P公称直径D、d螺距P第1系列第2系列粗牙细牙第1系列第2系列粗牙细牙10.25182.52,1.51.20.25202.52,1.51.40.3222.52,1.51.60.3524321.80.35273220.4303.522.50.45333.5230.536433.50.6394340.7424.5350.8454.5361485371525481.251565.54101.51.25,1605.54121.75

25、1.5,1.2564641421.51621.54 基本尺寸普通螺纹的基本尺寸计算按下式:35J3D2=d2=d-2H ; D1=d -2H ; H P = 0.866025404P8825 公差(1)基本偏差普通螺纹的基本偏差随螺距视内、外螺纹的公差带位置而定。普通内螺纹的公差带位置有G H两种。普通外螺纹的公差带位置有e、f、g、h四种。(2)公差等级普通螺纹各直径的公差等级见表3。表3直径公差等级备注直径公差等级备注D14、 5、 6、 7、 8内螺纹大径的最大值/1曰 乙丁石白白岀【、|/ ifd4、6、8外螺纹小径的最小值依刀具牙顶的削平咼度而定D24、 5、 6、 7、 8依刀具牙

26、顶的削平冋度而定d23、4、5、6、7、8、96 旋合长度旋合长度是两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度,普通螺纹的旋合长度分为短(S)、中(N)和长(L)三组。7 优选公差带普通螺纹的优选公差带见表 4。表中优先选用黑体字的公差带,其次选择一般字体的公差带,尽可能不用括号内的公差带。对于大量生产的螺纹紧固件采用带方框的黑体字公差带。表4内 螺 纹精度公差带位置G公差带位置HSNLSNL精密一一一4H5H6H中等(5G)6G(7G)5H6H7H粗糙一(7G)(8G)一7H8H外螺纹精度公差带位置 e公差带位置f公差带位置g公差带位置hSNLSNLSNLSNL精密一一一一一一一(4

27、g)(5g4g)(3h4h)4h(5h4h)中等一6e(7e6e)一6f一(5g6g)6d(7g6g)(5h6h)6h(7h6h)粗糙一(8e)(9e8e)一一一一8g(9g8g)一一一8 标记(1) 标记规定普通螺纹的标记由特征代号、尺寸代号、公差带代号、旋合长度代号和旋向代号组成。a特征代号:普通螺纹的特征代号为字母“M。b尺寸代号:普通螺纹的尺寸代号为 “公称直径x Ph导程值P螺距值”。单线螺纹其导程值等于螺距值, 应省略“ Ph导程值P”部分,即尺寸代号为“公称直径x螺距值”。对单线粗牙普通螺纹可以省略螺距值。 对多线螺纹,可在尺寸代号后加括号,用英文说明线数。c公差带代号:普通螺纹

28、的公差带代号为中径公差带代号和顶径公差带代号。中径公差带代号在前,顶 径公差带代号在后。内螺纹用大写字母,外螺纹用小写字母。如果中径公差带代号与顶径公差带代号相 同,则只标中径公差带代号。大量生产的螺纹紧固件螺纹(中等精度和中等旋合长度的6H、6g)不标注其公差带代号。表示螺纹配合,内螺纹公差带代号在前,外螺纹公差带代号在后,中间用斜线分开,尺寸代号与公 差带代号间用短横线“-”分开。d旋合长度代号和旋向代号:旋合长度代号标在公差带代号之后,中间用短横线“-”分开。对短旋合长度组和长旋合长度组分别标“ S”和“ L”,中等旋合长度组不标。旋向代号标在旋合长度之后,中间用短 横线“-”分开,对左

29、旋螺纹标“ LH,右旋螺纹不标。( 2) 标记示例公称直径为8mm螺距为1.25mm中径公差带和顶径公差带为6H、中等旋合长度的右旋粗牙内螺纹:M8。公称直径为8mm螺距为1mm中径公差带为5g、顶径公差带为6g、中等旋合长度的右旋细牙外螺 纹:M8X 1-5g6g。公称直径为16mm螺距为1.5mm导程为3mm中径公差带为5g、顶径公差带为6g、短旋合长度的左 旋双线外螺纹: M16X Ph3P1.5-5g6g-S-LH 或 M16X Ph3P1.5(two starts)-5g6g-S-LH。公称直径为20mm螺距为2mm公差带为6H的内螺纹与公差带为 5g6g的外螺纹组成配合:M20X2

30、-6H/5g6g 。(二)小螺纹小螺纹是指公称直径小于 1.5mm的螺纹,主要用于仪表和钟表等行业。 小螺纹的标记由特征代号、尺寸代号、公差带代号及必要的其他信息组成。小螺纹的特征代号为字母“S”;尺寸代号内仅标注公称直径,不标注螺距值;公差带代号内省略顶径公差带位置的字母代号。示例1:公称直径为0.9mm中径公差带为4H、顶径公差等级为 5级、左旋的单线内螺纹:S0.9-4H5-LH。 示例2:公称直径为0.9mm中径公差带为5h、顶径公差等级为 3级、右旋的单线外螺纹:S0.9-5h3。(三)超细牙螺纹 超细牙螺纹用于光学仪器上需微调的场合或薄壁零件上,它的螺距比普通螺纹的细牙螺距还要小。

31、 超细牙螺纹的完整标记由特征代号、尺寸代号、公差带代号及旋合长度代号和旋向代号组成。超细牙螺纹可按普通螺纹的特殊系列进行标记,其特征代号为字母“M,也可按光学仪器特种细牙螺纹行业标准( JB/T9313-1999 )进行标记,其特征代号为字母“TM”。公称直径为4mm螺距为0.35mm中径公差带为 4h、顶径公差带为 6g、短旋合长度、左旋的超细 牙单线外螺纹: M4X 0.35-4h6g-S-LH 或 TM4X 0.35-4h6g-S-LH。(四)热镀锌螺纹 热镀锌螺纹是大间隙螺纹,间隙用于容纳外螺纹表面上的镀锌层厚度。 热镀锌螺纹的标记方法同普通螺纹。(五)过渡配合螺纹 过渡配合螺纹要求在

32、内、外螺纹的中径处产生过渡配合,是一种植入螺纹,用于双头螺柱的一端。 过渡配合螺纹的标记方法同普通螺纹,但其公差带代号内仅包含中径公差带代号,相应的顶径公差带代号省略不标。示例1:公称直径为16mm粗牙螺距、中径公差带为4kj、中等旋合长度、左旋的单线外螺纹:M16-4 kj - LH;示例2:公称直径为10mm螺距1.25mm中径公差带为 4H和4kj、中等旋合长度、右旋的单线螺 纹副:M1 1.25-4H/4 kj 。(六)过盈配合螺纹 过盈配合螺纹要求在内、外螺纹的中径处产生过盈配合,中径过盈靠中径公差带分组装配来实现,是一种植入螺纹,用于双头螺柱的一端。过盈配合螺纹的标记方法同普通螺纹

33、,但其公差带代号内仅包含中径公差带代号,相应的顶径公差 带代号省略不标;中径公差带代号后还跟随有中径公差的分组数括号。示例1:公称直径为8mm粗牙螺距、中径公差带为3m (分4组)、左旋的单线外螺纹:M8-3m (4)-LH;示例2:公称直径为 8mm螺距1mm中径公差带为 2H和3n (分4组)、右旋的单线螺纹副:M8X1-2H/3n ( 4)。(七)航空航天螺纹 航空航天螺纹即 MJ螺纹,是专用螺纹,主要用于飞机和航天器上。MJ螺纹完整的标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号及旋向代号组成。MJ螺纹的特征代号为“ MJ。特殊系列螺纹的特征代号为“MJS。其标记内应补充各尺寸的极限尺寸值。

34、示例1公称直径为6mm螺距1mm中径公差带为 4h、顶径公差带为6h、右旋外螺纹:MJ6X 1-4h6h。示例2:公称直径为 6mm螺距1mm中径和顶径公差带为4H、右旋内螺纹:MJ6X 1-4H-LH。示例3:公称直径为13mm螺距1mm中径和顶径公差带为4h、右旋特殊系列外螺纹:MJS13X 1-4hd=13 12.88mmd2=12.350 12.275 mmd3=11.845 11.709 mmR=0.180 0.150 mm(八) 理解与实施1米制紧固螺纹之间的相互关系普通螺纹标准是最基本的米制紧固螺纹标准,其他螺纹标准是在普通螺纹标准的基础上发展起来的。其他螺纹标准补充普通螺纹的部

35、分不足,扩大了普通螺纹的适用领域。它们之间的相互关系见表5。表5普通螺纹超细牙过渡过盈热镀锌小螺纹航空牙 型大径削平高度H/8;小径削平高度H/4同普通螺纹同普通螺纹同普通螺纹同普通螺纹小径削平咼度 0.321H小径削平咼度 5H/16系列标准系列 优选系列 管路系列 特殊螺距 系列特殊系列普通螺纹的 特殊系列普通螺纹的 优选系列普通螺纹的 优选系列普通螺纹的 优选系列公称直径0.31.4mm其中 11.4段与 普通螺纹标 准系列的粗牙相重复普通螺纹的 标准系列+7 个特殊规 格。各个规 格之间无优 先选择顺序公差4级9级 公差基本偏差G H、e|、 f、g 和 h普通螺纹公 差带较普通螺纹增

36、加2级、3级公差和 3种基本偏差k、km和 jk较普通螺纹增加2级、3级公差和 3 种基本偏差p、n 和 m较普通螺纹 增加3种基 本偏差AZAX 和 az普通螺纹公 差带普通螺纹公 差带(1) 牙型普通螺纹的牙型来源于美国的统一螺纹牙型,它可以满足绝大多数的使用要求。只有小螺纹和航空 航天螺纹的牙型与它在小径削平高度处有所不同。小螺纹增大了内螺纹在小径处的削平高度。航空航天 螺纹加大了其牙型的小径削平高度,使外螺纹牙底圆弧半径的增大成为可能。(2)系列a普通螺纹的“标准系列”可以满足大多数的使用要求。为降低生产成本,从“标准系列”内挑 选出最常用的规格作为“优选系列”。过渡配合螺纹、过盈配合

37、螺纹和热镀锌螺纹的系列均符合“优选系列”的规定。当普通螺纹的“标准系列”无法满足要求时,才选用“特殊螺距系列”。b为满足管路设计的需要,又从“标准系列”内挑选出部分规格作为“管路系列”(不采用普通螺纹的第3系列直径)。设计者在使用普通螺纹“管路系列”前,要搞清它与管子规格系列的对应关系。如 果管子规格以米制形式给出,则设计者需要搞清英寸制管子规格与米制管子规格的对应关系。c超细牙螺纹的螺距非常小,它的大多数系列已超出普通螺纹特殊螺距系列所限定的螺纹最大直径 范围。所以,加工这种螺纹会有一定难度。要尽可能地选用大螺距规格。d小螺纹11.4mm公称直径段内的系列与普通螺纹系列相重复。出现这种现象的

38、原因是英寸制统一螺纹的最小公称直径为1.524mm。使用统一螺纹的国家要求小螺纹的系列(最大直径)与统一螺纹的系列(最小直径)要相互对接。e航空航天螺纹(MJ)采用了普通螺纹的标准系列。但它对普通螺纹的第2系列和第3系列直径不予区分,将第 3系列直径合入第 2 系列。另外,航空航天螺纹较普通螺纹增加了 7个第 2系列直径(88、 92、98、102、108、112 和 118,对应的螺距为 1.5)。由于航空航天螺纹已不遵守普通螺纹所规定的直 径优选的三个等级,为此它取消了普通螺纹直径系列优选等级的限制,也取消了普通螺纹螺距的粗牙和 细牙之分, 所有规格之间的选择顺序是平等的。所以在标记时,

39、航空航天螺纹没有省略粗牙螺距的情况。( 3) 公差带a 普通螺纹公差等级与基本偏差的种类多,相互可以组合成很多种公差带,并且大、中、小径之间 可以采用不同的公差带组合。所以,普通螺纹公差制可以满足绝大多数的使用要求。一般推荐按优选公 差带选取螺纹的公差带,以降低刀量具成本。考虑到方便加工,普通螺纹的顶径公差一般要大于其中径公差;底径的基本偏差一般与其中径的 基本偏差相同;内螺纹的公差一般要大于同级外螺纹的公差;短旋合长度和小螺距螺纹一般要采用较严 的公差等级。另外,螺纹的顶径公差不能过分地消弱螺纹牙的接触高度。b 小螺纹为保证其螺纹的接触高度不因内螺纹小径的增大而损失得太多,突破了普通螺纹顶径

40、公差 要大于其中径公差的公差设计原则,其外螺纹顶径公差小于对应中径的公差,这给小螺纹加工会带来一 定的难度。c 过渡和过盈配合螺纹用于刷双头螺柱的植入端。装配后,要求螺柱的植入端螺纹与机体螺纹发生 挤压,以保证螺柱在使用中不从机体内脱落出来。两者间的主要差异在于实现锁紧的方式不同。过渡配 合螺纹为经济型螺纹,而过盈配合螺纹为精密型螺纹。由于普通螺纹为间隙配合螺纹,它无法提供螺纹 间的过盈或过渡配合, 为此过渡和过盈配合螺纹各自补充规定了两个高精度公差等级(2 级和 3 级)和 3种外螺纹基本偏差(k、km和jk ; p、n和m)。同时,为避免牙底间发生过盈,两者外螺纹的底径没有与 其中径取相同

41、的基本偏差。d 热镀锌螺纹的镀层较厚,普通螺纹的基本偏差无法容纳此厚度范围的镀层。为此热镀锌螺纹补充 规定了 3种较大的基本的偏差(AZ、AX和az )。2 米制螺纹的特征代号所代表的内容在螺纹标记中,螺纹的特征代号“M代表了此螺纹采用了普通螺纹的牙型(H/8和H/4削平高度,60牙型角)和普通螺纹公差体系(基本偏差和公差等级)。超细牙螺纹、过渡配合和过盈配合螺纹、热镀锌螺纹都与普通螺纹的牙型和公差体系相同,所以它们与普通螺纹使用相同的特征代号“ M。小螺纹、航空航天螺纹虽然采用了普通螺纹公差体系,但因牙型不同,它们使用不同的特征代号(S、 MJ)。米制螺纹的特征代号与螺纹的系列选用情况无关。

42、超细牙螺纹、过渡配合和过盈配合螺纹、热镀锌 螺纹与普通螺纹的区别在螺纹特征代号上是没有反映的。差异只能从规格代号(例如普通螺纹与超细牙 螺纹)和公差带代号(例如普通螺纹与过渡配合和过盈配合螺纹、热镀锌螺纹)方面上找。超细牙螺纹 的分辨相对较为困难些,它易与特殊系列普通螺纹相混淆,人们只能从螺距特别小来推断它是超细牙螺 纹。3 多线螺纹的标记多线米制紧固螺纹的标记为:特征代号公称直径X Ph导程值P螺距值。多线米制传动螺纹的标记为:特征代号公称直径X导程值(P螺距值)。1963年版的旧米制紧固多线螺纹的标记为:特征代号公称直径X导程值/线数。4 螺纹标记的省略原则 本着标记要具有简便和唯一性的原

43、则,在标记内对具有唯一性的要素和最经常的选择通常采用省略方式。具有唯一性的要素有螺距、粗牙、顶径公差带和底径公差带等。例如小螺纹的螺距不标;普通螺纹 的粗牙不标;过渡配合和过盈配合螺纹的顶径公差不标;小螺纹的外螺纹底径公差不标;等等。最经常的选择有右旋、中径公差带和中等旋合长度。例如普通螺纹的右旋、最常用的中径公差带和中等旋合长度不标等。在我国1981版的普通螺纹标准内,螺纹的公差带代号是不允许省略的,必须标注出来。这次新标 准规定省略标注使用量最大的6H和6g公差带。另外,对过渡配合和过盈配合螺纹的公差带也要小心。其所省略的顶径公差带与其中径公差带是不 同的,省略不是因为两者的公差带代号相同

44、,而是因为其顶径公差具有唯一性。5 镀前和镀后螺纹的标记统一螺纹标准对镀前和镀后螺纹尺寸有明确的标记,一般不会产生误解。而米制螺纹标准对镀前和 镀后螺纹没有具体规定如何标记。螺纹标准推荐:镀前采用优选公差带;镀后螺纹的最大实体尺寸不超 出H或h位置。即米制螺纹的镀前极限尺寸要求可能有所不同,与镀层厚度有关;而米制螺纹的镀后尺 寸要求则一般是相同的,与镀层厚度无关。这样,人们可能会只标注镀前的螺纹公差带要求,而省略标 注镀后的螺纹公差带要求。考虑到某些场合要求镀后留有一定量的装配间隙和螺纹公差带的标注习惯, 建议借鉴统一螺纹标准对镀层螺纹的标注方法,加注“镀前”和“镀后”说明。6 旋合长度的数值

45、标注有时,设计者要求使用特殊长度的螺纹量规。1981版的普通螺纹标准规定可以直接将此特殊量规的长度值标注在螺纹标记内。统一螺纹标准也允许将特殊量规的长度直接在螺纹标记内注出。可新的普通螺 纹标准(2003版)没有规定特殊量规长度的标注方法。设计者只能将有关信息放到检测要求内进行说明(使用特殊长度的螺纹量规进行检验)。7中国普通螺纹标准的几次更版及其相应的主要变化中国的普通螺纹标准经历了三次更版。各次更版的主要变化内容见表6表6中国普通螺纹标准的几次更版及其相应的主要变化年代标准号说明1956机械部标准:机51机61采用原苏联标准;螺纹小径的削平咼度为 H/ 8;粗牙螺纹精度有1、1c、2a、2

46、、3五个等级;细牙螺纹精度有C、D E、F、H K六个等级;螺纹代号:大径d。、中径dCp、小径dl、螺距s、牙高t2、原始三角形高度t01963国家标准:GB 192,197 (其中GB 194195 为小螺纹标准)内螺纹小径的削平高度为H/4(新牙型,ISO牙型);粗牙螺纹精度有1、2、3三个等级(分别对应旧标准的1、2、3级);细牙螺纹精度有1、2、2a、3四个等级(分别对应旧标准的C、E、F、H级); 螺纹代号:大径d、中径d2、小径d1、螺距t、牙高h、原始三角形高度H、 牙底圆弧半径r1981国家标准:GB 192193GB 196197GB 2516极限偏差GB 2515术语(小

47、螺纹标准与普通 螺纹标准分离)等效采用1980年版的ISO标准(新公差);新公差体系:公差带分为基本偏差和公差等级,顶径公差带与中径公差 带分离;公差带数量大大地增多;基本偏差有G H e、f、g、h五种; 内螺纹公差等级有4级8级; 外螺纹公差等级有3级9级; 螺纹标记和尺寸代号与 ISO标准一致2003国家标准:GB/T 192 193GB/T 196 197 GB/ T 2516GB/T 9144 9146 优选系列及其极限尺寸CB/ T 1414管路系列(1995年颁布了普通螺 纹极限尺寸标准GB15756)修改采用1988年版的IS0标准(较上一版标准没有本质性的技术参数改 变);按

48、照WT要求,进一步向ISO标准靠拢,在螺纹系列、螺纹标记和优 选公差带等方面对旧版标准进行了调整和完善;另外,管路系列标准也有较大地变化,新公差标准内删除了有关泰勒 原则内容三英制和美制紧固螺纹英制和美制紧固螺纹以英寸为单位,典型代表是美制统一螺纹和英制惠氏螺纹。统一螺纹(代号为UN或UNR是二战后由美国、英国和加拿大共同制定的,以美国国家螺纹为主体,牙型角为60。惠氏螺纹是英国人约瑟夫惠特沃斯发明的,牙型角为55。,圆牙顶圆牙底,主要用于英联邦和欧洲市场。普通螺纹、统一螺纹和惠氏螺纹是世界上最有影响的紧固螺纹。相关标准:ASME B1.1-1989英寸制统一螺纹,BS 84-1956惠氏螺纹

49、。1 统一螺纹统一螺纹分类螺距系列代号:粗牙系列代号:UNC细牙系列代号:UNF超细牙系列代号:UNEF统一螺纹恒定螺距系列代号UN夕卜螺纹,在 UN代号后力口 R,女口 UNRC UNRF UNREF UNR ?英制螺纹特征代号与米制螺纹特征代号不同,它还与螺纹的系列情况有关。例如特征代号“UN后缀“ C”、“、“EF和 “S分别表示粗牙系列、细牙系列、超细牙系列和特殊系列。统一螺纹基本标记由公称尺寸、每英寸所含牙数、螺纹系列代号、公差带代号和检验体系代号组成。采用标准系列、标准旋合长度和标准公差的统一螺纹,使用基本标记法。示例:2-12 UN-2A (23)检验体系代号 公差带代号 螺纹系

50、列代号 每英寸所含牙数 公称直径2 惠氏螺纹惠氏螺纹基本标记由公称尺寸、每英寸所含牙数、螺纹系列代号、旋向代号、公差带代号和内螺纹 或外螺纹英文单词组成。惠氏螺纹的标准系列包含粗牙系列和细牙系列两种;特殊系列包括选择组合系列和选择螺距系列。 粗牙系列、细牙系列、选择组合系列和选择螺距系列分别为BSW BSF Whit.S和Whit。左旋螺纹的代号为 LH。右旋螺纹代号省略不标注。外螺纹的自由、中等和紧密的公差带代号分别为free、medium和close ;内螺纹的普通和中等的公差带代号分另U为 normal禾口 medium。内螺纹和外螺纹的英文单词分别为nut和bolt。示例:1/4in.

51、-20B.S.W.(close ) bolt0.67in-20Whit. ( medium) nut多线螺纹的螺纹代号为Whit.。标记内需注出线数(start )、导程(lead )和螺距(pitch )。公差值需设计者自己决定。示例:2i n.2 start, 0.2 in. lead., 0.1 in .Pitch , Whit.四传动螺纹传动螺纹是将旋转运动转化成直线运动的螺纹。传动螺纹典型代表是梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形 螺纹。传动螺纹承载牙侧的牙侧角比较小,锯齿形螺纹承载牙侧的牙侧角为3。,矩形螺纹承载牙侧的牙侧角为0。牙侧角小的优点是轴向分力大;缺点是径向分力太小,基本没有其他螺

52、纹的自动定心功能,因此使用时极易发生螺纹副卡死现象;螺纹副的抗振放松性能也极差;螺纹的可加工性也不太好。为此 在设计使用此类螺纹时,一定要根据具体的使用环境考虑是否采用其他的技术补救措施。一般用途米制梯形螺纹和锯齿形螺纹都采用了普通螺纹的公差制,在公称直径12300mm尺寸段内的系列两者也相同。其主要区别为,梯形螺纹是对称牙型螺纹,可以双向传动;而锯齿形螺纹是非对称 牙型螺纹,它只能在一个方向上施加力。梯形螺纹和锯齿形螺纹也可以用于紧固连接。(一)梯形螺纹1 基本牙型梯形螺纹的基本牙型见图4。2 设计牙型梯形螺纹的设计牙型见图5H1=0.5P;h3=H4=0.5P+acZ=0.25P; R1max=0.5ac ; R2max=ac图5梯形螺纹的设计牙型3 直径与螺距系列4 基本尺寸5 公差6 标记(1)标记方法梯形螺纹完整的标记由螺纹特征代号、尺寸代号、旋向代号、中径公差带代号及旋合长度代号组成。梯形螺纹的螺纹特征代号为Tr。螺纹尺寸代号为:公称直径X导程值(P螺距值)。对单线螺纹,其导程值等于螺距值,应省略括号部分,即尺寸代号为:公称直径X螺距值。左旋螺纹的旋向代号为 LH,右旋螺纹不标注旋向代号。梯形内螺纹的中径公差带用大写字母,外螺纹的中径公差带用小写字母。螺纹副公差带要分别注出内、

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