常用螺纹的类型特点和应用

常用螺纹的类型特点和应用
常用螺纹的类型特点和应用

常用螺纹的类型特点和应用

螺纹有外螺纹与内螺纹之分,它们共同组成螺旋副。螺纹按工作性质分为联接用螺纹和传动用螺纹。联接用螺纹的当量摩擦角较大,有利于实现可靠联接;传动用螺纹的当量摩擦角较小,有利于提高传动的效率。

普通螺纹

自攻螺钉螺纹

管螺纹

梯形螺纹

矩形螺纹

锯齿型螺纹

上述螺纹中,前三种因牙型角较大、效率低而常用于联接,后三种则常用于传动。除了矩形螺纹之外,均已标准化。

螺纹的主要参数

现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数:1)大径d-螺纹的最大直径,即与螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径,在标准中定为公称直径。

2)小径d1-螺纹的最小直径,即与螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径,在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。

3)中径d2-通过螺纹轴向截面内牙型上的沟槽和凸起宽度相等处的假想圆柱面的直径,近似于螺纹的平均直径,d2 ≈(d+d1)/2。中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。

4)线数n-螺纹的螺旋线数目。沿一根螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹;沿两根以上的等距螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。常用的联接螺纹要求自锁性,故多用单线螺纹;传动螺纹要求传动效率高,故多用双线或三线螺纹。为了便于制造,一般用线数n≤4。

5)螺距P-螺纹相邻两个牙型上对应点间的距离。

6)导程S-螺纹上任一点沿同一条螺旋线旋转一周所移动的轴向距离。单线螺纹S=P;多线螺纹S=nP。

7)螺纹升角φ-螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹的不同直径处,螺纹升角各不相同,其展开形式如图所示。通常在螺纹中径d2处计算。

8)牙型角α-螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙形的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角,对称牙型的牙侧角β=α/2。

9)接触高度h-内、外螺纹旋合后的接触面的径向高度。

各种管螺纹的主要几何参数可查阅有关标准,其公称直径都不是螺纹大径,而

近似等于管子的内径。

第二章螺纹

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。

二、螺纹配合等级:

螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。

(一)、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级:1B、2B和3B级,全部都是间隙配合。等级数字越高,配合越紧。在英制螺纹中,偏差仅规定1A和2A级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的。等级数目越大公差越小。

1、1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。

2、2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

3、3A和3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计。

4、对外螺纹来说,1A和2A级有一个配合公差,3A级没有。1A级公差比2A级公差大50%,比3A级大75%,对内螺纹来说,2B级公差比2A公差大30%。1B级比2B 级大50%,比3B级大75%。

(二)、公制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:4h、6h和6g,内螺纹有三种螺纹等级:5H、6 H、7H。(日标螺纹精度等级分为I、I I、I I I三级,通常状况下为I I 级)在公制螺纹中,H和h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值,e、f和g的基本偏差为负值。

1、H是内螺纹常用的公差带位置,一般不用作表面镀层,或用极薄的磷化层。G位置基本偏差用于特殊场合,如较厚的镀层,一般很少用。

2、g常用来镀6-9u m的薄镀层,如产品图纸要求是6h的螺栓,其镀前螺纹采用6g的公差带。

3、螺纹配合最好组合成 H/g、H/h或G/h,对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹,标准推荐采用6H/6g的配合。

(三)、螺纹标记

三、机械螺纹的主要几何参数:

(一)、大径/牙外径(D、d):为外螺纹牙顶或内螺纹牙底重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公称直径。

(二)、中径(D2、d2):D2=d2=D(d)-2x3H/8,式中H为原始三角形高:H=(√3 /2)P=0.866025P(60O牙山角); H=0.960491P(55O牙山角)

(三)、小径/牙底径(D1、d1):为外螺纹牙顶或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。

(四)、螺距(P):为相邻牙在中径线上对应两点的轴向距离或相邻牙山或两相邻牙谷间的距离。在英制中以每一英寸(25.4 mm)内的牙数来表明牙距(如下

(五)、牙型半角(α/2):牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角,普通螺纹牙型半角为60O/2,韦氏牙(BS W)螺纹牙型半角为55O/2。一般木螺丝牙山角度为60O,尾尖角度60O。

(六)、螺纹旋合长度:为两相配合螺纹,沿螺纹轴方向相互旋合部分的长度。

四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数:

(一)大径/牙外径(d1),为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公

称直径。

(二)小径/牙底径(d2):为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。

(三)牙距(p):为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。在英制中以每一英寸(25.4 m m)内的牙数来表明牙距。

下表列举常用规格的牙距(公制)牙数(英制)

距或牙数可分别参考机械螺丝(CS D牙)和自攻螺丝(BS D牙)。

(四)、牙山角度和尾尖角度:牙山角为牙侧与牙侧间的夹角、尾尖角为螺纹未端尖角。

1、自攻牙:牙山角度为60O,尾尖角度为45O±5O。

2、墙板钉:牙山角度为60O,(也可依客户要求生产,如45O±5O)尾尖角度

为25O±3O。

3、夹板钉:(C hi p b oa r d sc re w s)牙山角度为40O±3O,尾尖角度为25O±3O

或34O±3O(客户特殊要求)。

4、钻尾螺丝:牙山角度为60O±5O,尾部针对不同规格的产品选用不同型号的

夹尾针,夹尾的主要几何参数为夹尾径和伸出量。

第三章小螺丝

一、产品大类:

(一)、自攻钉(T ap p in g s cr ew s)

1、参照标准:英制自攻钉参照标准为A NS I/A SM E B18.6.4,公制的参照标准有G B845(R+)、

G B846(F+)、GB847(O+)、JI S B1115(-)、J IS B1122(+)JI S B 1126 (HW)、J IS B1127(H F)、JI S B1125、D IN7971、DI N7972、DI N7973、D I N7981、

D I N7982、D IN7983、I SO1479(H)、I S O1481(B-)、IS O1482(F-)、IS O1483(O-)、I SO7049(P+)、IS O7050(F+)、IS O7051(O+)。

2、头型:新、老国标中均有三种头型:老国标为圆头(R),沉头(F)和半沉头(O),新国标有盘头(P)、沉头(F)和半沉头(O),英制自攻钉有各种头型。目前常见的自攻钉头型有如下:

3、牙型:目前自攻钉牙型有A、AB、B、B T、B P\B F、C、D、T等牙型,各种牙型如图所示。查阅:U.S.A.紧固件标准(原版)第13页。

4、A B牙和A牙的区别:

①新版IF I标准已将A牙产品淘汰,但由于市场需要,一些企业也都在生产A牙产品。A牙A B 牙产品主要区别在于其牙数不同,(如表一所示)。

②A牙和A B牙牙外径和牙底径也不相同(如表二所示)。

③盘头14#A牙和A B牙产品头部尺寸不同(如表三所示),其他规格产品基本尺寸等则相同。

表一

(1)长度规格:本公司现在生产的自攻钉都是全牙,(客户有要求时,依其指定之标准)(2)长度的测量:对沉头和半沉头型螺钉,其长度应从未端测量到头顶面。

(3)长度允许公差:

①A B牙和B P牙的允许公差为,当称呼长小于等于1英寸时,允许公差为±.03i n,大于1英寸时为±0.05in。

②B、B T、C和T牙,长度允许公差为当称呼长在3/4 i n以上时,其允许差为-0.03 i n,大于3/4

i n到1-1/2 in,其允差为-0.05in, 大于1-1/2英寸其允许公差为-0.06 i n。

(4)牙长的规定:

①对AB、B、BP、B T牙的要求:完整螺纹应加工得尽可能接近头部,在头部下Y这段距离,要保证螺纹小径尺寸在规定的极限内,如下表所示。

②公称长度大于表列产品,其最小完整螺纹长度应不小于下表所列L T的规定。

表四A B、B、B F、B P和B T牙自攻钉的螺纹长度

(二)、墙板钉

1、参照标准:J IS B 1125、G B /T 14210-93C 以及客户指

定标准。

2、头型:目前墙板钉头型有喇叭头(DW ),但也有大扁头华司(TW )及华威头(A F )。

3、牙型:

(1)墙板钉主要有两种牙型:细牙和粗牙,其牙距和牙数如下表所示。细牙又分双牙

双出和双牙单出以及高低牙,粗牙为单牙单出。通常状况下牙山角度是60O ,尾尖角度是25O ±3O ,但

有些客户要求牙山角度为45O ±5O 。

(2)由于墙板钉(细牙)有攻速要求,而尾尖裂痕、尾尖过尖、钝尾、尾牙火烧,等都可能导致攻速不足,故特对其攻速做如下表规定:

4、 (1)、称呼长度在3/8i n 以上的产品,尺寸公差一般取下限。称呼长L 在2 i n 以内(公制

为50mm),都为全牙(L T)产品。称呼长2i n~3in,其牙长为 2 i n;3 i n以上时,牙长为2-1/2。有此客户特殊要求牙长为称呼长的2/3。即LT=2/3×L。

(2)、称呼长在4 i n以上(公制100mm)的产品,都容易弯曲,故有跳动度之要求,弯曲有两种形式:一种是辗牙造成,即从第一牙弯曲,另一种是热处理造成,即整体成弧线。

(三)、钻尾螺丝

1、参照标准:A NS I/A SM E B18.6.4、DI N7504。

2、目前常见的钻尾螺丝头型有六角华司头(HW)、盘头(P)、平头(F)。

3、牙型主要有B D牙及C D牙,它们的区别在于B D牙的牙型为自攻钉中A B牙的牙

型,而C D牙为机械牙。

4、长度:当称呼长在1-1/2 i n以内时为全牙,大于1-1/2i n时为半牙,牙长为1-1/2 i n。

5、B S D型和CS D型螺钉简介:

(1)、BS D型的螺钉应有间距螺纹以及不同形状的钻头端部,钻头常用2号或3号,其设计与不同的板材厚度条件相适应。当公称长度等于或小于1.50英寸时,都为全牙螺钉,头部下螺纹空的包括螺纹收尾在内,应为1个螺距,如可能应更小。

(2)、CS D型螺钉,是机螺钉螺纹,其直径——螺距的组合近似于统一螺纹,以及不同形状的钻头端部,端部标记为2号或3号,其设计型式与不同的板材厚度条件相适应,CS D型螺钉不需接受螺纹测量,但应符合标准规定的尺寸,一般在那些采用机螺钉螺纹比间距螺纹更有利的地方,就采用CS D型螺钉,C S D型螺钉公称长度等于或小于1.50i n的螺钉应为全螺纹螺钉、头部下螺纹空白包括螺纹收尾在内,应为1个螺距,或更小。

6、B S D型和CS D型螺钉夹尾模的选择:

通常状况下,6#(含)以下用2号尾,8#(含)以上用3号尾,8#、10#之规格长度在1/2(含)以下时,(平头称呼长在5/8(含)以下时),则做2号尾,其余10#以上超过此规格长度做3号尾,另平头BS D 2、3号尾所需长度下限值为:

7、螺丝攻速的要求

钻尾螺丝的主要特性为钻透性,如果刀口径过小,表面硬度过低,及夹尾不良都可能造成攻速

(四)、夹板钉

1、参照标准:客户要求

2、头型:目前常见的主要是平头、盘头、大扁头。槽型多为米字槽,还有梅花槽。

3、牙型:夹板钉、牙山角度为400,一边是250,一边是150,使产品有一定的自锁功能,尾尖角度为250±30或340±30,一般短规格尺寸尾尖角度为340±30,三夹板钉一般要牙底比较光滑,不能有铁屑存在。因为不光滑导致产品很难旋入硬质木头,同时也会有断头现象存在,也就是旋入测试可能达不到要求。另如有铁屑存在,电镀时无法镀到基体,当螺钉旋入木头时,铁屑脱落,使基体容易腐蚀,造成产品生锈。

(五)、机螺钉:

1、参照标准:

(1)、公制:G B65-85(B-)、G B67-85(P-)、G B68-85(F-)、G B69-85(O-)G B818-85

(P+)、GB819-85(F+)、G B820-85(O+)、D IN963-85(F-)DI N964-85(O+)、D IN965-85(F+)、

D I N966-85(O+)、J IS B1111-96

(2)、英制:A NS I/A SM E B18.6.3

2、头型:和自攻钉一样,新、老国标中均有三种头型,老国标为圆头(R)沉头(F)和半沉头(O),新国标有盘头(P)、沉头和半沉头,英制机螺钉头型和英制自攻钉一样,存在如下几种头型:

3、牙型:机螺钉牙型就是机械牙,牙距如下表所列:

(1)

(2

4、

第四章标准规范

标准就是规范,每个国家和部门都有自己的标准。目前,我们在平时的业务中最常用到的标准有以下几种:

G B—中国国家标准(国标) A N SI—美国国家标准(美标)

D I N—德国国家标准(德标) A S ME—美国机械工程师协会标准

J I S—日本国家标准(日标) B SW—英国国家标准

G B—国家标准是我国众多标准中的一种,另外还有行业标准,专业标准和部门标准等。国家标准又分:G B(强制性标准)和G B/T(推荐性标准)以及G B n(国家内部标准)等。我们平常看到的像G B30,GB5783等等都是强制性的标准。

以上几种标准除了一些基本尺寸如头部对边、头部厚度等的不同以外,最主要的是螺纹部分的不同。G B、D IN、JI S等的螺纹都有是以MM(毫米)为单位,统称为公制螺纹。另像A NS I、A SM E等的螺纹是以英寸为单位的称为美标螺纹。除了公制螺纹和美制螺纹外还有一种BS W—英制标准,其螺纹也是以英寸为单位,俗称惠氏螺纹。

公制螺纹是以MM(毫米)为单位,它的牙尖角为60度。美制螺纹和英制螺纹都是以英寸为单位的。美制螺纹的牙尖角也是60度,而英制螺纹的牙尖角为55度。由于计量单位的不同,导致了各种螺纹的表示方法也不尽相同。例如像M16-2X60表示的就是公制的螺纹。他的具体意思是表示该螺丝的公称直径为16M M,牙距为2M M,长度为60MM,又如:1/4—20X3/4表示的就是英制的螺纹,他的具体意思是该螺丝的公称直径为1/4英寸(一英寸=25.4MM),在一英寸上有20个牙,长度为3/4英寸。另外要表示美制螺丝的话一般会在表示英制螺丝的后面加上U N C以及U NF,以此来区别是美制粗牙或是美制细牙。

在平时的内销业务中,我们最常遇到的标准是GB(国标)和D I N(德标)。

在非芳生产品方面,主要会接触到以下几种标准:GB30;GB5783;GB5782;G B52;G B6170;

G B818;G B819;GB845;G B846;G B70;DI N912;D IN933;D IN931等。目前G B30(老国标)在标准书中已被G B5783(新国标)所代替。GB52(老国标)在标准书中已被G B6170(新国标)所代替。

在1986年,我们国家对标准件制定了新标准,在业务中一般俗称为新标,使用最多的主要有G B5780、GB5781、G B5782、G B5783、G B5784。G B5780为六角头粗杆半牙螺丝,其精度等级为C级产品,可用G B5782来代替(GB5782为六角头粗杆全牙螺丝,其精度等到级为A级和B级。)G B5781为六角头全牙螺丝,精度等级为C 级产品。可用GB5783来代替(G B5783为六角头全牙螺丝,其精度等级为A级和B级)。G B5784为细杆半牙的六角螺丝。

新标与老标的区别在于:M8、M10、M12、M14、M22系列的产品,在对边宽度上有所区别。除M22系列的新产品外,新标产品M8、M10、M12、M14的头部对边比老标的对边要小1MM。分别为13、16、18、21MM,而M22系列的新产品,新标比老标的对边反而要大2M M,应特别注意。对于头部厚度,新标和老标之间略有差别,在要求不是非常严格的情况下可以通用。

新标与德标的区别在于:M10、M12、M14、M22的产品规格,在对边宽度上有所差别。M10、M12、M14的头部对边新标比德标要小1MM。而M22的新产品的,其头部对边比德标的对边宽度要大2M M,其它的均可通用。

对于六角螺帽,常用的标准有:GB52、GB6170、G B6172和D IN934,对于它们之间的主要区别有:G B6170的厚度要比G B52、G B6172和DI N934来的厚,俗称为厚螺帽。另外就是对边上的区别,M8的螺帽系列中D I N934、GB6170、GB6172的对边都是13M M比GB52的对边14M M要小1MM,M10的螺帽,D IN934与G B52的对边为17M M,比G B6170和G B6172的的对边要大1MM,M12的螺帽,D IN934、G B52的对边为19M M比G B6170和G B6172的对边18M M要大1M M。对于M14的螺帽,D I N934、GB52的对边为22M M比

G B6170和GB6172的对边21M M要大1MM。另外就是M22的螺帽,DI N934、G B52的对边为32MM,比

G B6170、GB6172的对边34M M要小2MM。(G B6170和G B6172除了其厚度不一样外,对边宽度完全一样)其余规格在不考虑厚度的情况下,可以通用。

在内六角方面,国标中有两个版本,一个为G B70—76,76年版本,一个为G B70—85 85年版本,我公司现执行DI N912的标准,所以在实际业务操作中应注意区别:其中G B70—85与DI N912完

全重合,故对于使用新标的情况,不存在着差别,主要是GB70—76与D I N912之间有所区别:M8系

列的内六角产品,G B70—76的圆头径为12.5MM,比D I N912的13.27M M要小一些,M10系列的内六角产品,GB70—76的圆头径为15M M,比DI N912的16.27要小一些,M12系列的内六角,G B70—76的圆头径为

18MM,比DI N912的对边18.27要小一些,另像M16、M20系列的内六角G B70—76的圆头径比D IN912的要小0.33M M,分别为24M M,30M M。DI N912的则分别为24.33M M和30.33MM。另外老标与德标内六角之间的内对边宽度由于标准不同而不同,G B70—76的内对边要小一些,在业务作业中也应加以注意。

另外,平时可能会用到的马车螺丝也有一些区别,在此也作一个说明,在国标中,有两种马车螺丝的标准,即G B12(小半圆头方颈螺丝)和G B14(大半圆头方颈螺丝),平时在市面上较常用的还有德标标准DI N603。现对这三者加以区别:对于圆头颈,在同一规格比较时是:

G B12。通常在马车螺丝的使用时,往往要求头颈大而厚,所以DI N603马车螺丝

的标准完全符合要求。

名称:

1.机螺钉

2.自攻螺钉

3.钻尾螺钉

4.墙板钉

5.纤维板钉

6.木螺钉

7.六角木螺钉

8.不脱出螺钉

9.组合螺钉 10.微型螺钉11.家具螺钉12.电子螺钉

头型:

1.六角头(h ex a go n h ea d)

2.六角头法兰面(he x ag on he ad wi th fl an g e)

3.方头(s q ua re he ad)

4.T形头T he ad(h am m er h e ad)

5.扁圆头mu s hr oo m h ea d(t ru s s he a d)

6.圆柱头(c he es e h ea d)

7.圆

头(ro u nd h e ad) 8.盘头(pa n he a d)9.沉头c ou nt e rs un k h ea d (fl a t he a d) 10.半沉头ra i se d

c o un t er su n k he a

d (o v al

槽型:

1.菲利普

2.十/一字

3.一字

4.内三角

5.内角四方

6.十字

7.米字

8.花形

9.梅花形 10.花形一字 11.特形 12.内六角

一、螺纹种类 ●按牙型可分为三角形、梯形、矩形、锯齿形和圆弧螺纹; ●按螺纹旋向可分为左旋和右旋; ●按螺旋线条数可分为单线和多线; ●按螺纹母体形状分为圆柱和圆锥等。

螺纹的牙型比较: 2. 直径 螺纹有大径(d、D)、中径(d2、D2)、小径(d1、D1),在表示螺纹时采用的是公称直径,公称直径是代表螺纹尺寸的直径。 普通螺纹的公称直径就是大径。 外螺纹(左)内螺纹(右)

3. 线数 沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹,沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。 单线螺纹(左)双线螺纹(右) 4. 螺距和导程 螺距(p)是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 导程(ph)是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。 单线螺纹时,导程=螺距;多线螺纹时,导程=螺距×线数。

(1)普通螺纹 普通螺纹用得最广泛,螺纹紧固件(螺栓、螺柱、螺钉、螺母等零件)上的螺纹一般均为普通螺纹。 普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。细牙普通螺纹多用于精密零件和薄壁零件上。 在螺纹的标记中,细牙普通螺纹的螺距必须注出,而粗牙普通螺纹的螺距一般不标注。 普通螺纹的标记由五部分组成: 1)特征代号 M (表示普通螺纹) 2)尺寸代号 尺寸代号:公称直径×螺距(多线螺纹的导程和螺距均要注出,单线粗牙普通螺纹螺距不标注)。 “M10”表示公称直径为10 mm、螺距1.5 mm的单线粗牙普通螺纹。 “M10×1”表示公称直径为10mm、螺距为1 mm的单线细牙普通螺纹。

2)普通螺纹的公差带代号 由公差等级(数字)和基本偏差(外螺纹用小写字母、内螺纹用大写字母表示)所组成,例如5g6g、6g、6H、7H。 当螺纹中径公差带与顶径公差带代号不同时,需分别注出,如:M10-5g 6g 当中径与顶径公差带代号相同时,只注一个代号,如:M10×1-7H 公差带代号为6g 或6H(公称直径≥1.6mm)时不标注。 3)普通螺纹的旋合长度 有长、中、短三种,分别用代号L、N、S表示。 M10-5g6g-S 为短旋合长度的螺纹 M10-7H-L为长旋合长度的螺纹 当螺纹为中等旋合长度时,代号N不标注。 当特殊需要时,可注明旋合长度的数值。 M20×2-5g6g-40 4)旋向代号 左旋时标注LH,右旋时不标注。 M10-7H-L-LH为左旋螺纹 M10-7H-L为右旋螺纹 (2)管螺纹

螺纹的种类和用途 一螺纹按其用途可分为连接螺纹和传动螺纹, 1 连接螺纹:主要起连接和调整的作用 (1)普通螺纹:牙型为60度,又分为粗牙螺纹和细牙螺纹两种,代号为M (2) 管螺纹:牙型角为55度,常用于水气油管等防泄漏要求场合 2 传动螺纹主要用于传递运动和动力 (1)梯形螺纹:牙型角为30度,牙型为等腰梯形,代号为Tr,它是传动螺纹的主要形式,如:机床丝杠等 (2) 矩形螺纹:主要用于力传递,其特点是传动效率较其他螺纹较高,但强度较大,因此应用受到一定限制 (3)锯齿形螺纹:其牙型锯齿形,代号为B。他只用于承受单向动力,由于它的传动效率及强度比梯形螺纹高,常用于螺旋压力机及水压机等单向受力机构。 (4)模数螺纹:即涡轮蜗杆螺纹,其牙型为40度,它具有传动比大,结构紧凑,传动平稳,自锁性能好等特点主要用于减速装置。 螺纹的加工 1 车螺纹:其特点是通过车床机构的调整,能方便的车出不同螺距,不同直径,不同线数和不同牙型的螺纹,适合于单件小批量生产。

2 攻螺纹和套螺纹 (1)攻螺纹是用丝锥在工件的光孔内加工出内螺纹的方法(2)套螺纹是用板牙在工件光轴上加工出螺纹的方法 3 铣螺纹磨螺纹滚压螺纹 (1)铣螺纹:是在专用的螺纹铣床或万能卧式铣床上进行。铣螺纹比车螺纹的加工精度低,Ra值略大,但铣螺纹生产效率高,适用于大批量生产 (2)磨螺纹是在专用的螺纹磨床上进行的,主要是对需要热处理(硬度较高和精度要求高)的螺纹进行精加工。一般需要磨削的螺纹是经过车螺纹和铣螺纹等粗加工或半精加工后进行的。 (3)滚压螺纹是使胚料在滚压工具的压力下产生塑性变形,强制压制出的螺纹,滚压方式有两种: A 搓螺纹:是在搓丝机上进行的,压出来的螺纹精度高,可达5级,Ra值为1.6~0.8 如:市场上卖的螺钉、螺锥等。 B滚螺纹:是在专用的滚压机上进行的,压出的精度可达3级Ra值为0.8~0.2 1 优点:可提高螺纹的抗拉强度,抗剪强度和疲劳强度且生产效率高。 2 缺点:专用设备贵重,对胚料精度要求高,且只能加工内螺纹

常用螺纹的分类及特征和用途 (Classification and characteristics of the common threads and uses) 、 螺纹的分类方法 1) 用途分类法分为: 紧固螺纹、密封螺纹、管螺纹、传动螺纹、普通(或一般用途)螺纹、专用螺纹等. 2) 牙型分类法分为: 梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹、三角形螺纹、短(或矮)牙螺纹、60?及55?螺纹等. 3) 配合性质或型式法分为: 过渡配合螺纹、过盈配合螺纹、间隙配合螺纹、“锥/锥”配合螺纹、“柱/锥”配合螺纹、“柱/柱”配合螺纹等. 4) 螺距或直径大小分类法分为: 粗牙螺纹、细牙螺纹、超细牙螺纹、小螺纹等. 5) 单位分类法分为: 英制螺纹和米制螺纹. 6) 发明者姓氏或发明国分类法分为: 惠氏螺纹、美制螺纹、英制螺纹、统一螺纹等. 上述六种分类法中,用途分类法为最基本的分类方法. 螺纹名称主要特征与用途备注 小螺纹用于钟表、仪器仪表和电子产品中公称直径小于1mm的紧固联接螺纹。其牙型角为60°。为提高小螺纹的强度,其基本牙型上小径处的削平高度由普通螺纹的0.25H提高为0.321H 由于小螺纹的牙槽浅工艺性能有改善 梯形螺纹一般用途的传动螺纹,牙型角为30°,牙型高度为0.5P,与方型螺纹相比,强度好,对中性也好,间隙可调,工艺性能好,但传动效率 低。被广泛应用于各种传动和大尺寸机件的紧固 过盈配合螺纹主要用于功率大、转速高、工作环境恶劣的动力机械(如飞机发动机),其牙型与普通螺纹相同,利用中径尺寸过盈锁紧螺柱,不允许采用辅助的锁紧机构推荐采用分组装配以提高效益 短牙螺纹用于细牙螺纹尚不能满足的薄壁零件,将牙型高度由普通螺纹的5/8H 改为4/8H。牙型角仍为60°,其螺距采用了普通螺纹的全部细牙螺纹,公称直径范围为8~160mm 多用于光学仪器的调焦 MJ螺纹主要用于航空和航天器,其牙型角为60°,与普通螺纹相比,加大了外螺纹的牙底圆弧半径R,加大了小径的削平量亦称加强螺纹

螺栓的特点和用途 六角螺栓 六角螺栓是应用最广的一类螺栓。其A级和B级螺栓用于重要的、装配精度要求高,以及承受较大冲击、振动或交变载荷的场合。其C级螺栓用于表面比较粗糙、装配精度要求不高的场合。螺栓上的螺纹,一般均为普通螺纹,西亚普通螺纹螺栓自锁性较好,主要用于薄壁零件上或承受冲击、振动或交变载荷的场合。一般螺栓上都是制成部分螺纹,全螺纹螺栓主要用于公称长度较短的螺栓以及要求较长螺纹的场合 六角法兰螺栓 六角法兰面螺栓的头部由六角头和法兰面两部分组成,其“支撑面积与应力面积字比值”要大于普通六角头螺栓,故这种螺栓能承受更高的预紧力,防松性能也较好,因而被广泛用于汽车发动机、重型机械等产品上 六角头头部带孔、带槽螺栓 使用时,可通过机械方法将螺栓锁合,防松可靠 六角头螺杆带孔螺栓 螺杆上制出开口销孔过金属丝孔,采用机械放松,防松可靠 六角头铰制孔螺栓 带铰制孔螺栓能精确的固定被链接零件的相互位置,并能承受有横向里产生的剪切和挤压 十字槽凹突六角头螺栓 安装拧紧方便,主要用于受载较小的轻工、仪器仪表 方头螺栓 方头尺寸较大,受力表面也较大,便于扳手卡住其头部,或依靠其他零件起止转作用。也可用于带T型槽的零件中,以便调整螺栓位置。C级方头螺栓常用于比较粗糙的结构上 沉头螺栓 方颈或榫有止转作用,多用于被连接零件表面要求平坦或光滑的场合 T型槽螺栓 T型槽螺栓适用于螺栓只能从被联接零件一边进行联接的场合。将螺栓从T型槽中插入后再转动90度,即可使螺栓不能脱出;也可用于结构要求紧凑的场合 地脚螺栓 专供预埋混泥土基础中,供固定机器、设备的底座用 活节螺栓 多用于需经常拆开联接的地方和工装上

类型图例结构特点及应用 六角头螺栓 应用最广。螺杆可制成全螺纹或者部分螺纹,螺距有粗牙和细牙。螺栓头部有六角头和小六角头两种。其中小六角头螺栓材料利用率高、机械性能好,但由于头部尺寸较小,不宜用于装拆频繁、被联接件强度低的场合。 双头螺栓螺栓两头都有螺纹,两头的螺纹可以相同也可以不相同,螺栓可带退刀槽或者制成腰杆,也可以制成全螺纹的螺柱,螺柱的一端常用于旋入铸铁或者有色金属的螺纹孔中,旋入后不拆卸,另一端则用于安装螺母以固定其它零件。 螺钉 螺钉头部形状有圆头、扁圆头、六角头、圆柱头和沉头等。头部的起子槽有一字槽、十字槽和内六角孔等形式。十字槽螺钉头部强度高、对中性好,便于自动装配。内六角孔螺钉可承受较大的扳手扭矩,联接强度高,可替代六角头螺栓,用于要求结构紧凑的场合。 紧定螺钉 紧定螺钉常用的末端形式有锥端、平端和圆柱端。锥端适用于被紧定零件的表面硬度较低或者不经常拆卸的场合;平端接触面积大,不会损伤零件表面,常用于顶紧硬度较大的平面或者经常装拆的场合;圆柱端压入轴上的凹槽中,适用于紧定空心轴上的零件位置。 自攻螺钉螺钉头部形状有圆头、六角头、圆柱头、沉头等。头部的起子槽有一字槽、十字槽等形式。末端形状有锥端和平端两种。多用于联接金属薄板、轻合金或者塑料零件,螺钉在联接时可以直接攻出螺纹。 六角螺母根据螺母厚度不同,可分为标准型和薄型两种。薄螺母常用于受剪力的螺栓上或者空间尺寸受限制的场合。

圆螺母圆螺母常与止退垫圈配用,装配时将垫圈内舌插入轴上的槽内,将垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内,即可锁紧螺母,起到防松作用。常用于滚动轴承的轴向固定。 垫圈保护被联接件的表面不被擦伤,增大螺母与被联接件间的接触面积。斜垫圈用于倾斜的支承面。

赛车设计 刘伟华 https://www.360docs.net/doc/e718209733.html,/scylr 常用螺纹基本知识 普通螺纹基本尺寸 H=0.866P H为螺纹原始三角形高度 D1=D-2X5/8H D2=D-2X3/8H D1 D2为内螺纹的内径和中径 d1=d-2X5/8H d2=d-2X3/8H d1 d2为外螺纹的内径和中径 内外螺纹精度有三种:精密、中等、粗糙 外螺纹公差G、H,内螺纹公差h、g、f、e,大量生产的紧固件螺纹一般采用6H和6g,其中公差带是指中径和顶径的公差带,精密螺纹的公差带只有H和h。 如:直径10mm,螺距1.5mm,中径和顶径的公差带均为6H的内螺纹:M10-6H 直径10mm,螺距1 mm,中径和顶径的公差带均为6H的外螺纹:M10X1-6g 螺纹的升角 λ tgλ= nP πd2 (d2为中径,n为头数) 螺纹力矩 T= Qd2 2 tg(λ+ρ′) ρ′=arctg( f cosβ ) (β为牙型斜角,f为摩擦系数) 螺纹副效率 η = tgλ tg(λ+ρ′) 当λ≤ρ′时螺纹自锁 螺纹拧紧力矩 T= 1 2 Q0d2 tg(λ+ρ′)+fc Q0 rf 对于M10-M68粗牙螺纹,T≈0.2 Q0d N.mm Q0为预紧力,一般为材料屈服极限的50-70%,d2为中径,fc为螺栓与被连接件支撑面之间的摩擦系数,一般无润滑是fc=0.15,rf支撑面摩擦半径,d为公称直径。 螺栓强度条件 б=4Q/πd12 ≤[б] 对于压力容器考虑扭切应力时б=1.3X4Q/πd12 ≤[б] 其中[б]= бs S (бs为材料屈服极限,S为安全系数,一般S=1.2-1.5)

一螺纹按其用途可分为连接螺纹和传动螺纹, 1 连接螺纹:主要起连接和调整的作用 (1)普通螺纹:牙型为60度,又分为粗牙螺纹和细牙螺纹两种,代号为M (2) 管螺纹:牙型角为55度,常用于水气油管等防泄漏要求场合 2 传动螺纹主要用于传递运动和动力 (1)梯形螺纹:牙型角为30度,牙型为等腰梯形,代号为Tr,它是传动螺纹的主要形式,如:机床丝杠等 (2) 矩形螺纹:主要用于力传递,其特点是传动效率较其他螺纹较高,但强度较大,因此应用受到一定限制 (3)锯齿形螺纹:其牙型锯齿形,代号为B。他只用于承受单向动力,由于它的传动效率及强度比梯形螺纹高,常用于螺旋压力机及水压机等单向受力机构。 (4)模数螺纹:即涡轮蜗杆螺纹,其牙型为40度,它具有传动比大,结构紧凑,传动平稳,自锁性能好等特点主要用于减速装置。 螺纹的加工 1 车螺纹:其特点是通过车床机构的调整,能方便的车出不同螺距,不同直径,不同线数和不同牙型的螺纹,适合于单件小批量生产。 2 攻螺纹和套螺纹

(1)攻螺纹是用丝锥在工件的光孔内加工出内螺纹的方法(2)套螺纹是用板牙在工件光轴上加工出螺纹的方法 3 铣螺纹磨螺纹滚压螺纹 (1)铣螺纹:是在专用的螺纹铣床或万能卧式铣床上进行。铣螺纹比车螺纹的加工精度低,Ra值略大,但铣螺纹生产效率高,适用于大批量生产 (2)磨螺纹是在专用的螺纹磨床上进行的,主要是对需要热处理(硬度较高和精度要求高)的螺纹进行精加工。一般需要磨削的螺纹是经过车螺纹和铣螺纹等粗加工或半精加工后进行的。 (3)滚压螺纹是使胚料在滚压工具的压力下产生塑性变形,强制压制出的螺纹,滚压方式有两种: A 搓螺纹:是在搓丝机上进行的,压出来的螺纹精度高,可达5级,Ra值为~ 如:市场上卖的螺钉、螺锥等。 B滚螺纹:是在专用的滚压机上进行的,压出的精度可达3级Ra值为~ 1 优点:可提高螺纹的抗拉强度,抗剪强度和疲劳强度且生产效率高。 2 缺点:专用设备贵重,对胚料精度要求高,且只能加工内螺纹

常用螺纹的类型特点和应用 螺纹有外螺纹与内螺纹之分,它们共同组成螺旋副。螺纹按工作性质分为联接用螺纹和传动用螺纹。联接用螺纹的当量摩擦角较大,有利于实现可靠联接;传动用螺纹的当量摩擦角较小,有利于提高传动的效率。 普通螺纹 自攻螺钉螺纹 管螺纹 梯形螺纹 矩形螺纹 锯齿型螺纹 上述螺纹中,前三种因牙型角较大、效率低而常用于联接,后三种则常用于传动。除了矩形螺纹之外,均已标准化。

螺纹的主要参数 现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数:1)大径d-螺纹的最大直径,即与螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径,在标准中定为公称直径。 2)小径d1-螺纹的最小直径,即与螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径,在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。 3)中径d2-通过螺纹轴向截面内牙型上的沟槽和凸起宽度相等处的假想圆柱面的直径,近似于螺纹的平均直径,d2 ≈(d+d1)/2。中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。 4)线数n-螺纹的螺旋线数目。沿一根螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹;沿两根以上的等距螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。常用的联接螺纹要求自锁性,故多用单线螺纹;传动螺纹要求传动效率高,故多用双线或三线螺纹。为了便于制造,一般用线数n≤4。 5)螺距P-螺纹相邻两个牙型上对应点间的距离。 6)导程S-螺纹上任一点沿同一条螺旋线旋转一周所移动的轴向距离。单线螺纹S=P;多线螺纹S=nP。 7)螺纹升角φ-螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹的不同直径处,螺纹升角各不相同,其展开形式如图所示。通常在螺纹中径d2处计算。 8)牙型角α-螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙形的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角,对称牙型的牙侧角β=α/2。 9)接触高度h-内、外螺纹旋合后的接触面的径向高度。 各种管螺纹的主要几何参数可查阅有关标准,其公称直径都不是螺纹大径,而

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