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螺纹

一、螺纹简述
  (英文名:screw thread)

螺 纹 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途可分为三大类: (一)、普通螺纹:牙形为三角形,用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高。 (二)、传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。(三)、密封螺纹:用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。

  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。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹;按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹,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;按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹,一般用右旋螺纹;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;按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等,按使用场合和功能不同,可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等[1]。

二、圆柱螺纹的主要几何参数
  ①外径(大径),与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱体直径。螺纹的公称直径即大径。
  ②内径(小径),与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体直径。
  ③中径,母线通过牙型上凸起和沟槽两者宽度相等的假想圆柱体直径。
  ④螺距,相邻牙在半径线上对应两点间的轴向距离。
  ⑤导程,同一螺旋线上相邻牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
  ⑥牙型角,螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。
  ⑦螺纹升角,中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角。
  ⑧工作高度,两相配合螺纹牙型上相互重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离等。螺纹的公称直径除管螺纹以管子内径为公称直径外,其余都以外径为公称直径。螺纹已标准化,有米制(公制)和英制两种。国际标准采用米制,中国也采用米制。
  圆柱螺纹中﹐三角形螺纹自锁性能好。它分粗牙和细牙两种﹐一般联接多用粗牙螺纹。细牙的螺距小﹐升角小﹐自锁性能更好﹐常用于细小零件薄壁管中﹐有振动或变载荷的联接﹐以及微调装置等。管螺纹用于管件紧密联接。矩形螺纹效率高﹐但因不易磨制﹐且内外螺纹旋合定心较难﹐故常为梯形螺纹所代替。锯齿形螺纹牙的工作边接近矩形直边﹐多用于承受单向轴向力。
  圆锥螺纹的牙型为三角形﹐主要靠牙的变形来保证螺纹副的紧密性﹐多用于管件。
 

三、螺纹的测量
  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、齿厚游标卡尺用来测量梯形螺纹中径牙厚和蜗杆节径齿厚。
  4、其他参数测量用专用量具和仪器。
 

四、我国常用螺纹标准
  类别 标准名称 标准号 与国际标准的关系
  普通螺纹 普通螺纹 基本牙型 GB/T192 —1981 与ISO68等效
  普通螺纹 直径与螺距系列 GB/T193 —1981 与ISO261等效
  普通螺纹 基本尺寸 GB/T196 —1981 与ISO724等效
  普通螺纹 公差与配合 GB/T197 —1981 与ISO965/1等效
  普通螺纹 偏差表 GB/T2516 —1981 与ISO965/3等效
  商品紧固 件的普通螺纹选用系列 JB/T7912 —1999 与ISO262等效
  商品紧固 件的中等精度普通螺纹极限尺寸 GB/T9145 —1988 与ISO965/2等效
  光学螺纹 光学仪器 特种细牙螺纹 ZBN30006—1988
  光学仪器 用目镜螺纹 JB/T8204—1995
  光学仪器用短牙螺纹 JB/T5450-1991
  紧配合螺纹 过渡配合 螺纹 GB/T1167—1996
  过盈配合 螺纹 GB/T1181—1998
  小螺纹 小螺纹牙 型 GB/T1505 4.1—1994 与ISO1501等效
  小螺纹直 径与螺距系列 GB/T1505 4.2—1994
  小螺纹基 本尺寸 GB/T1505 4.3—1994
  小螺纹公差 GB/T15054.4-1994
  小螺纹极限尺寸 GB/T15054.5-1994
  MJ螺纹 MJ螺纹基 本牙型 GJB/T3.1 —1982 ISO5855
  MJ螺纹螺 栓与螺母螺纹的尺寸与公差 GJB/T3.2 —1982
  MJ螺纹管 路件螺纹的尺寸与公差 GJB/T3.3 —1985
  MJ螺纹结 构件的尺寸与公差 GJB/T3.4 —1985
  MJ螺纹计 算公式 GJB/T3.5 —1985
  MJ螺纹首尾 GJB52-1985
  梯形螺纹 梯形螺纹 牙型 GB/T5796 .1—1986 与ISO2901等效
  梯形螺纹 直径与螺距系列 GB/T5796 .2—1986 与ISO2902等效
  梯形螺纹 基本尺寸 GB/T5796 .3—1986 与ISO2904等效
  梯形螺纹 公差 GB/T5796 .4—1986 与ISO2903等效
  梯形螺纹 极限尺寸 GB/T12359—1990
  机床梯形 螺纹丝杠、螺母技术条件 JB/T2886—1992
  锻钢阀门 用短牙梯形螺纹 JB/TQ374—1985
  锯齿形螺纹 锯齿形(3 °、30°)螺纹牙型 GB/T13576.1—1992
  锯齿形(3 °、30°)螺纹直径与螺距系列 GB/T13576.2—1992
  锯齿形(3 °、30°)螺纹基本尺寸 GB/T13576.3—1992
  锯齿形(3 °、30°)螺纹公差 GB/T13576.4—1992
  水压机45 °锯齿形螺纹牙型与基本尺寸 JB2076—1984
  管螺纹 用螺纹密 封的管螺纹 GB/T7306 —1987 与ISO7/1等效
  非螺纹密 封的管螺纹 GB/T7307 —1987 与ISO228/1等效
  60°圆锥 管螺纹 GB/T12716—1991
  米制锥螺 纹 GB/T1415—1992
  管路旋入 端用普通螺纹尺寸系列 GB/T1414—1978
  气瓶专用螺纹 GB/T8335-1998
  通用基准 螺纹术语 GB/T1479 1—1993 与ISO5408等效
 

五、螺纹画法

  在机械制图中,螺纹和螺纹紧固件的视图作图比较繁琐。为提高制图效率,通常采用规定画法(见图)。国际标准ISO和中国机械制图标准都规定:螺纹牙顶用粗实线螺纹和螺纹紧固件的画法表示,牙底用细实线表示,在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中,表示牙底的细实线只画3/4圈,螺纹的终止界限用粗实线表示。螺纹的牙型、直径、螺距……等则在标注尺寸中用螺纹代号标明。在装配图的剖视图中,规定螺纹紧固件均按未剖切绘制,并对常见的螺纹紧固件规定了简化画法,如六角头螺栓、六角螺母和垫圈的一组紧固件可按图中的画法绘制

六、螺纹术语

(1)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正比。

(2)螺纹:在圆柱和圆锥表面上,沿着螺旋线所形成的具有规定的连续凸起,凸起部分与称螺纹也称为牙。

(3)圆柱螺纹:在圆柱表面上所形成的螺纹。

(4)外螺纹:在圆柱和圆锥外表面上所形成的螺纹叫外螺纹。常见的外螺纹零件如螺钉、螺栓及传动螺杆等

(5)内螺纹:在圆柱内表面上所形成的螺纹叫内螺纹。常见的内螺纹零件如螺母和构件上的螺纹孔等;

(6)单线螺纹:沿着一条螺旋线所形成的螺纹,也称单头螺纹;

(7)多线螺纹:沿着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,也称为多头螺纹;

(8)右旋螺纹:顺时针旋转时旋入的螺纹。

(9)左旋螺纹:逆时针旋转时旋入的螺纹。

车削螺纹注意事项

考虑螺纹加工牙型的膨胀量,外螺纹大径(公称直径d )一般应车得比基本尺寸小0.2~0.4mm(约0.13P),保证车好螺纹后牙顶处有0.125P的宽度(P是螺距),镗内螺纹的底孔时保证底孔直径为公称直径-P。。螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段δ1和降速退刀段δ2,以剔除两端因变速而出现的非标准螺距的螺纹段。同理,在螺纹切削过程中,进给速度修调功能和进给暂停功能无效;若此时按进给暂停键,刀具将在螺纹段加工完后才停止运动。螺纹加工的进刀量可以参考螺纹底径,即螺纹刀最终进刀位置。螺纹小径为:大径-1.2倍螺距;螺纹加工的进刀量应不断减少,具体进刀量根据刀具及工件材料进行选择,但最后一次不要小于0.1mm。螺纹加工完成后可以通过观察螺纹牙型判断螺纹质量及时采取措施。但应注意对外螺纹来说当螺纹牙顶未尖时,增加刀的切入量反而会使螺纹大径增大,增大量视材料塑性而定,当牙顶已被削尖时,增加刀的切入量则大径成比例减小,根据这一特点要正确对待螺纹的切入量,防止报废。对于一般标准螺纹,都采用螺纹环规塞规来测量。在测量外螺纹时,如果螺纹“过端”环规(通规)正好旋进,而“止端”环规(止规)旋不进,则说明所加工的螺纹符合要求,反之就不合格。测量内螺纹时,采用螺纹塞规,以相同的方法进行测量。除螺纹环规或塞规测量外还可以利用其它量具进行测量,用螺纹千分尺测量螺纹中径等等。

 
  螺纹底孔D钻=D-P
 
  D螺纹大径P螺距
 
  确定目的:攻螺纹时不会因挤压作用,使螺纹牙顶与牙底之间不咬死(用丝锥攻的时候也有这个现象)保证有效的工作高度等!
 
  底孔深度H钻=h有效+0.7D
 
  h有效螺纹有效深度 D螺纹大径
 
  确定目的:主要是在不通孔时用丝锥攻螺纹时丝锥切削部分有锥角,端部不能切出完整的牙型,所以钻孔深度要大雨螺纹的有效深度。
 
  M4有粗牙,细牙之分
 
  1.粗牙M4的,螺距P=0.7,粗牙记法:M4(省略螺距);
 
  2.细牙M4的,螺距P=0.5,细牙记法:M4x0.5。
 
  螺纹密封:
 
  任何平面都不可能完全紧密接触,需防漏密封,传统方法是用橡胶、石棉、金属等垫片,但因老化或腐蚀很快就会泄漏。而以厌氧胶来代替固体垫片,固化后可实现紧密接触,使密封性更耐久。麦特雷超级润滑剂是一种有多种用途的特殊惰性材料,用于螺纹管接头和螺纹插塞的密封、法兰盘配合面的密封、机械箱体结合面的密封等,都有良好的防漏效果。
 
  超级润滑剂主要用于降低金属间接触。作为一种螺纹密封复合物,该产品在外螺纹和内螺纹间形成一个接触面,可以保护接头免受摩擦和磨损影响,同时可以承受1407公斤/厘米2的压力,甚至是磨损,腐蚀或错误机加工的螺纹面。该产品也是一种极好的齿轮箱添加剂,可以在内部件上形成以一层薄膜。从而降低摩擦,齿轮噪音以及泄露。它也明显降低力矩应力,满足动力减压需求。它可以用于垫圈面或作为一种填料补充,通过密封以防止流体泄露。可以在316°C的温度下应用。该产品可以在不锈钢,铝,铁,钡,玻璃纤维,塑料施工,不会被酸,碱或普通溶剂影响。
 
  螺纹密封应用指导:将应用麦特雷Blu‐Goo超级密封润滑剂涂抹在内螺纹和外螺纹上,用刷子或其他应用工具涂抹均匀。

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扩展阅读:
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