螺纹分类与尺寸对照表

第7章螺纹连接§7－1螺纹连接的基本知识§7－2螺纹连接的预紧和防松§7－3单个螺栓连接的强度计算§7－4螺栓组连接的结构设计§7－6提高螺栓联接强度的措施长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表一、螺纹的形成§7－1螺纹连接的基本知识d2螺旋线——一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺纹——一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表按螺纹的牙型分螺纹的分类按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按母体形状分矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表螺纹的牙型矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹15º30º3º30º长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表按螺纹的牙型分螺纹的分类按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按母体形状分矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹左旋螺纹长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云按螺纹的牙型分螺纹的分类按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按母体形状分矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹左旋螺纹单线螺纹多线螺纹一般:n≤4双线螺纹单线螺纹PSS=2PPSPS=Pn线螺纹:S=nP长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表按螺纹的牙型分螺纹的分类按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按母体形状分矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹左旋螺纹单线螺纹多线螺纹外螺纹内螺纹螺纹副长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云外螺纹内螺纹长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表按螺纹的牙型分螺纹的分类按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按母体形状分矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹左旋螺纹单线螺纹多线螺纹外螺纹内螺纹联接螺纹传动螺纹螺旋传动长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表联接螺纹传动螺纹长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表按螺纹的牙型分螺纹的分类按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按母体形状分矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹左旋螺纹单线螺纹多线螺纹外螺纹内螺纹联接螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表圆柱螺纹圆锥螺纹管螺纹长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云(3)中径d2

也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。设计：潘存云βd1d2d(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。(4)

螺距P

相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。(5)

导程S(6)

螺纹升角ψ

中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角(7)牙型角

α

轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。tanψ=πd2

nP

牙侧角

β

αβψπd2SψS=nP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P二、螺纹的主要几何参数SPP/2P/2长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表三、机械制造常用螺纹三角形螺纹普通螺纹α=60˚管螺纹α=55˚普通螺纹以大径d为公称直径，同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为细牙螺纹。60˚Pd粗牙dP细牙dP细牙粗牙螺纹应用最广细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高，缺点：不耐磨易滑扣。应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表用螺纹密封的管螺纹普通细牙螺纹管螺纹非螺纹密封管螺纹（圆柱管壁α=55˚）用螺纹密封管螺纹（圆锥管壁α=55˚）60˚圆锥管螺纹公称直径——管子的公称通径。强调与普通螺纹不同55˚55˚非螺纹密封的管螺纹dd2d1Pdd2d1Pφ2φ长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云梯形螺纹：梯形锯齿形30º3º30º为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角β比三角形螺纹的要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生的间隙，应用较广。锯齿形螺纹的效率比矩形螺纹高，但只适合单向传动。锯齿形螺纹:常用于传动。β=15ºβ=3º粗牙普通螺纹的基本尺寸见P135表10-1后面有图螺纹的基本尺寸：细牙普通螺纹的基本尺寸见P136表10-2梯形螺纹的基本尺寸见P136表10-3长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表表7-1直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸mm30.52.6752.459公称直径（大径）粗牙细牙Dd螺距P中径D2d2小径D1d1螺距P40.73.5453.24250.83.5454.1340.350.5615.3504.91881.257.1886.647101.59.0268.3761.25,10.75121.7510.86310.1061.5,1.250.5(14)212.70111.8351.5,116214.70113.835(18)2.516.37615.294202.518.37617.294(20)2.520.37619.29424322.05220.752(27)325.05223.752303.527.72726.2112,1.5,1注：括号内的公称直径为第二系列H=0.866Pd2=d-0.6495Pd1=d-1.0825PD1、d1----内、外螺纹小径D2、d2----内、外螺纹中径D、d

----内、外螺纹大径P----螺距标记示例：M24(粗牙普通螺纹、直径24、螺距3)M24X1.5(细牙普通螺纹,直径24,螺距1.5)PP/8P/8P/8H/4DdD2d2D1d1P/2P/430˚60˚90˚长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表表7-2细牙普通螺纹基本尺寸mm螺距P中径D2、d2

小径D1、d10.35d-1+0.773d-1+0.6210.5d-1+0.675d-1+0.4590.75d-1+0.513d-1+0.1881d-1+0.35d-2+0.9181.25d-1+0.188d-2+0.6471.5d-1+0.026d-2+0.3762d-2+0.701d-3+0.8353d-2+0.052d-4+0.752长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云表7-3梯形螺纹基本尺寸mm标记示例：Tr48X8(梯形螺纹，直径48，螺距8)Ph3=H4ac

第1系列第2系列D2d2D1

螺距螺纹牙高牙顶间隙公称直径d中径内螺纹小径

126.50.590、10085、95d-6d-12105.50.540、70、8038、42、65d-5d-1086.50.548、5246、50d-4d-842.250.2516、2018d-2d-452.750.2524、2822、26d-2.5d-562.250.532、3630、34d-3d-6内螺纹外螺纹dPR1R2D1D4H1D2d2d3acac30˚

H4R2长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云设计：潘存云四、

螺纹联接的基本类型螺栓联接基本类型eaal1l1可承受横向载荷。螺纹余留长度l1铰制孔螺栓孔与螺杆之间留有间隙静载荷l1>=(0.3~0.5)d;变载荷l1>=0.75d;冲击载荷或弯曲载荷l1≥d;铰制孔用螺栓l1≈0;螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d;螺栓轴线到边缘的距离e=d+(3~6)mm用于经常拆装易磨损之处。dd长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云设计：潘存云四、

螺纹联接的基本类型螺栓联接基本类型螺钉联接座端拧入深度H，当螺孔材料为：aee双头螺柱联接

联接件厚，允许拆装。钢或青铜H=d;铸铁H=(1.25~1.5)d铝合金H=(1.5~2.5)d螺纹孔深度H1=H+(2~2.5)P;钻孔深度H2=H1+(0.5~1)d;参数l1

、e、a与螺栓相同

l1l1HHH1H1H2H2结构简单，省了螺母，不宜经常拆装，以免损坏螺孔而修复困难。d长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云四、

螺纹联接的基本类型螺栓联接基本类型螺钉联接双头螺柱联接紧定螺钉联接紧定螺钉长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表五、螺纹紧固件螺栓螺纹紧固件LL0d六角头LdL0小六角头螺栓的结构形式长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表双头螺柱五、螺纹紧固件螺栓螺纹紧固件设计：潘存云dL0L1LL1-----座端长度L0-----螺母端长度长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表螺钉、紧定螺钉双头螺柱五、螺纹紧固件螺栓螺纹紧固件末端结构头部结构长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表螺母六角螺母六角扁螺母六角厚螺母设计：潘存云圆螺母螺钉、紧定螺钉双头螺柱五、螺纹紧固件螺栓螺纹紧固件用于经常拆装易磨损之处。用于尺寸受限制之处。国标罗列有六十余种不同结构的螺母长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表其它螺母：长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表其它螺母：长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表垫圈平垫圈薄平垫圈A型平垫圈B型平垫圈螺母螺钉、紧定螺钉双头螺柱五、螺纹紧固件螺栓螺纹紧固件斜垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈作用：增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表一、

拧紧力矩一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，这时螺纹联接受到预紧力的作用。对于重要的螺纹联接，应控制其预紧力，因为的大小对螺纹联接的可靠性，强度和密封均有很大影响。T1——克服螺纹副相对转动的阻力矩；T2——克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩；设轴向力为Fa

或预紧力（不受轴向载荷）fc——摩擦系数。无润滑时取：fc=0.15rf——支撑面摩擦半径。

rf=(dw+d0)/4dd0dwT简化公式：

适用于M10~M60的粗牙螺纹，f’=0.15,fc=0.15,

T≈0.2Fad预紧应力：σ=(0.5~0.7)σs§7－2螺纹连接的预紧和防松FaFa是由联接要求决定的，为了发挥螺栓的工作能力和保证预紧

可靠，应取：通常螺纹联接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。总力矩：长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云测力矩扳手工程上常采用测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力的大小。二、

螺纹联接的防松联接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，联接仍有可能松动。高温下的螺栓联接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松。即防止相对转动。防松的方法1.利用附加摩擦力防松尼龙圈锁紧螺母F弹簧垫圈对顶螺母定力矩扳手设计：潘存云长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表开口销与六角开槽螺母串联钢丝2.采用专门防松元件防松圆螺母用止动垫圈潘存云教授研制止动垫圈潘存云教授研制潘存云教授研制长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表3.其他方法防松1~1.5P用冲头冲2~3点冲点防松法粘合法防松涂粘合剂长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表§7－3单个螺栓联接的强度计算螺栓联接的主要失效形式：螺栓拉断螺纹压溃或剪断滑扣

因经常拆装螺栓与螺母的螺纹牙及其他各部尺寸是根据等强度原则及使用经验规定的。采用标准件时，这些部分都不需要进行强度计算。所以，螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按照标准选定螺纹公称直径d及螺距P等。一、松螺栓联接

装配时不须要拧紧强度条件：式中:d1——螺纹小径，mm二、紧螺栓联接

装配时须要拧紧，在工作状态下可能还需要补充拧紧。螺栓受轴向拉力Fa和摩擦力矩T的双重作用。拉应力：FaFa力除以面积长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表切应力：对于M10~M68的普通螺纹，取d1、d2和ψ的平均值，并取：tanρ’=f’=0.15

得：

τ≈0.5σ当量应力：强度条件：分母为抗剪截面系数长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云设计：潘存云1.受横向工作载荷的螺栓强度螺栓与孔之间有间隙，工作时预紧力Fa导致接合面所产生的摩擦力应大于横向载荷F。C——可靠性系数，常取C=1.1~1.3预紧力Fa

：f——摩擦系数，对钢与铸铁，取:

f=0.1~0.15m——结合面数上图m=1,下图m=2若取f=0.15，C=1.2,m=1,

则：Fa

≥8F结构尺寸大FFFF/2F/2FaFaFaFa长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云FF/2F/22.受轴向工作载荷的螺栓强度改进措施：

1.采用键、套筒、销承担横向工作载荷。螺栓仅起连接作用2.采用无间隙的铰制孔螺栓。设流体压强为p，螺栓数目为Z，则缸体周围每个螺栓的平均载荷为：p·πD2/4FE=Z设计：潘存云pFEFE设计：潘存云D长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云松弛状态受载变形特别注意，轴向载荷：Fa≠F0+FE加预紧力后螺栓受拉伸长δb0被联接件受压缩短δC0加载FE后:螺栓总伸长量增加为:总拉力为：被联接件压缩量减少为：

残余预紧力减少为：FR

很显然:FR<F0被联接件放松了∆δ

+δb0δC0-∆δ预紧状态δb0F0F0δC0F0F0FEFEFEFE设计：潘存云FEFEFaFaFa=FE+FRFRFR∆δ∆δ

长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表§10－4螺栓组连接的结构设计1.连接接合面的集合形状通常设计成轴对称的简单集合形状2.螺栓的布置应使螺栓的受力合理3.螺栓的排列应有合理的间距、边距4.同一螺栓组连接中各螺栓的直径和材料均应相同5.避免螺栓承受偏心载荷,要减少载荷相对与螺栓轴心线的偏距,保证螺母或螺栓头部支承面平整并与螺栓轴线相垂直,被连接件上应设置凸台、沉头座或采用斜面垫圈长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表§10－6提高螺栓联接强度的措施承受轴向变载荷时，螺栓的损坏形式：疲劳断裂容易断裂部位：一、降低螺栓总拉伸载荷的Fa变化范围轴向工作载荷FE的变化范围:0~FEkb+kckbF0~F0+FE总拉伸载荷的Fa变化范围:

kb

↓

或

kc↑→Fa变化范围↓提高螺栓联接强度的措施长沙航空职院专用作者：潘存云教授螺纹分类与尺寸对照表设计：潘存云设计：潘存云d0.8d0