螺纹的用途在讲述螺栓之前我们必须先了解螺纹,因为螺栓的连接效果是由螺纹来实现的。一、螺纹发展的历史螺纹是人类最早发明的简单机械之一,在古代,人们利用螺纹固定战袍的铠甲、提升物体、压榨油料和酒制品等。18世纪末,英国工程师亨利·莫斯利(HenryMaudslag)发明了螺纹丝杠车床。第一次工业革命后,1841年英国人约瑟夫·惠特沃斯(JosephWhitworth)提出了世界上第一份螺纹国家标准(BS84,惠氏螺纹,B.S.W.和B.S.F.)从而奠定了螺纹标准的技术体系。1905年,英国人泰勒(WilliamTaylor)发明了螺纹量规设计原理(泰勒原理)。从此,英国成为世界上第一个全面掌握螺纹加工和检测技术的国家,英制螺纹标准是世界上现行螺纹标准的祖先,英制螺纹标准最早得到了世界范围的认可和推广。世界上最有影响的紧固螺纹有三种,它们是:英国的惠氏螺纹、美国的赛氏螺纹、法国的米制螺纹。最有影响的管螺纹有两种:英国的惠氏管螺纹、美国的布氏管螺纹。一、螺纹联接的基本知识按螺旋线绕行方向,螺纹可分为左旋螺纹和右旋螺纹按螺纹的位置,螺纹分为内螺纹和外螺纹,二者共同组成螺纹副用于联接和传动。(一)螺纹的类型按螺旋线的数目,螺纹可分为单线螺纹(n=1)、双线螺纹(n=2)和多线螺纹(n2)按牙型,螺纹可分为三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹主要用于联接主要用于传动锯齿形螺纹三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹(三)常用螺纹的特点及应用管螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹普通螺纹公制三角形螺纹,牙型角为60°,同一公称直径下有多种螺距,其中螺距最大的称为粗牙螺纹,其余为细牙螺纹。英制螺纹,牙型角为55°,公称直径是管子内径,可分为圆柱管螺纹和圆锥管螺纹,前者用于低压场合,后者用于高温、高压或密封性高的管连接。牙型为正方形,牙型角为0°,传动效率最高,牙根强度低,传动精度低,常用于传力或传导螺旋,未标准化,逐渐被梯形螺纹所替代。牙型为等腰梯形,牙型角为30°,传动效率低于矩形螺纹,但牙根强度高,对中性好,广泛用于传力或传导螺旋,如机床的丝杠、螺旋举重器等。工作面的牙型斜角为3°,非工作面的牙型斜角为30°,综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点,但仅用于单向受力的传力螺旋。一、螺纹的形成、结构和要素⒈螺纹的形成A●A1●导程螺旋线一个与轴线共面的平面图形(三角形、梯形等),绕圆柱面作螺旋运动,则得到一圆柱螺旋体——螺纹。制在圆柱体外表面上的螺纹叫外螺纹。制在圆柱体内表面上的螺纹叫内螺纹。§1螺纹和螺纹紧固件车外螺纹车内螺纹工件卡盘车刀工件旋转车刀沿轴向移动一、外螺纹加工方法车削外螺纹的情况:工件绕轴线作等速回转运动,刀具沿轴线作等速移动且切入工件一定深度即能切削出螺纹。(二)内螺纹加工方法丝锥攻丝的方法:先用钻头钻孔,再用丝锥攻丝,钻孔深度较深于螺纹长度车削内螺纹的情况:工件绕轴线作等速回转运动,刀具沿轴线作等速移动且切入工件一定深度螺纹的检验:⒊螺纹的要素⑴螺纹的牙型三角形在通过螺纹轴线的剖面上,螺纹的轮廓形状。梯形锯齿形常用的有:牙型⑵螺纹的大径和小径大径:与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱面的直径。D、d小径:与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱面的直径。D1、d1牙顶牙顶牙底牙底小径大径外螺纹内螺纹牙顶牙底牙底牙顶大径D、d小径D1、d1中径D2、d2螺纹的中径:一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。⑶螺纹的线数n沿一条螺旋线形成的螺纹叫做单线螺纹;沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫做多线螺纹。单线螺纹双线螺纹⑷螺距和导程螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离P称为螺距。同一条螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离L称为导程。单线螺纹:P=L多线螺纹:P=L/n螺距=导程螺距导程螺距的测量⑸螺纹的旋向右旋(常用)左旋注意:只有上述各要素完全相同的内、外螺纹才能旋合在一起。右旋左旋二、螺纹的规定画法★牙顶用粗实线表示(外螺纹的大径线,内螺纹的小径线)。★牙底用细实线表示(外螺纹的小径线,内螺纹的大径线)。★在投影为圆的视图上,表示牙底的细实线圆只画约3/4圈。★螺纹终止线用粗实线表示。★当需要表示螺纹收尾时,螺尾部分的牙底线与轴线成30°。★不管是内螺纹还是外螺纹,其剖视图或断面图上的剖面线都必须画到粗实线。螺纹终止线画粗实线⒈外螺纹画法大径线画粗实线小径线画细实线且画到倒角内小径≈0.85d倒角圆不画小径圆约画3/4圈外螺纹剖视画法:小径大径A-A螺纹终止线画一小段剖面线画到大径线AA1.外螺纹的画法螺纹内径的细实线画入倒角螺纹内径的细实线画入倒角外径画粗实线外径画粗实线圆螺纹终止线画粗实线内径画细实线内径画3/4圈细实线圆不画倒角圆一般近似地取小径=0.85大径,但当螺纹直径较大时,可取稍大于0.85的数值绘制。剖面线必须画到粗实线为止螺纹终止线⒉内螺纹画法大径线画细实线小径线画粗实线倒角圆不画大径圆约画3/4圈剖面线画到小径线即粗实线位置AAA-A120°0.5D不穿通螺纹孔的画法:容易出错的地方钻孔攻丝2×45°⒊螺纹局部结构的画法与标注⑴倒角⑵退刀槽⑶螺尾2×45°2×45°b与轴线成30°螺尾只在有要求时才画,不需标注。⒋螺纹牙型的表示⑴重合画法⑵移出局部放大5:1A-A⒌螺纹连接的画法AA旋入深度画图要点:大径线和大径线对齐;小径线和小径线对齐。旋合部分按外螺纹画;其余部分按各自的规定画。按不剖画内、外螺纹剖面线方向相反画图步骤:画外螺纹确定内螺纹的端面位置画内螺纹及其余部分投影三、螺纹的种类螺纹60°圆锥管螺纹用螺纹密封的管螺纹非螺纹密封的管螺纹连接螺纹传动螺纹特种螺纹普通螺纹小螺纹米制锥螺纹管螺纹粗牙螺纹细牙螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹自攻螺钉用螺纹联接螺纹传动螺纹MGTrB粗牙细牙螺纹管螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹普通是最常用的联接螺纹用于细小的精密或薄壁零件用于水管、油管、气管等薄壁管子上,用于管路的联接。用于各种机床的丝杠,作传动用。只能传递单方向的动力。螺纹种类特征代号外形图用途常用的几种螺纹的特征代号及用途四、螺纹的标注⒈标注的基本模式螺纹代号公称直径×螺距(导程/线数)旋向公差带代号-旋合长度代号☆粗牙螺纹允许不标注螺距;☆旋合长度为中等时,“N”可省略。☆单线螺纹允许不标注导程与线数;☆右旋螺纹省略“右”字,左旋时则标注LH;右旋左旋长:L中等:N短:S中径和顶径公差带代号-⒉标注示例M20×2LH-5g6g-s普通螺纹大径d=20螺距P2(细牙)短旋合长度顶径公差带代号左旋中径公差带代号例1:例2:Tr40×7(14/2)-7H-L梯形螺纹大径D=40螺距P7导程14线数2中径、顶径公差带代号长旋合长度右旋M20×2⒊标注方法M20-7HG1外螺纹记住:尺寸界线应从大径引出!尺寸界线应从哪个直径引出?管螺纹注:G右面的数字不是管螺纹的大径,而是它的公称直径。内螺纹(4)非标注螺纹的标准非标准螺纹必须画出牙型并标注全部尺寸常见螺纹紧固件螺纹紧固件的标记螺纹紧固件的标记和画法⒈六角螺母规定标记:螺母GB6172M122d0.8d简化画法:国标号螺纹规格常用的螺纹紧固件有:螺栓、螺钉、螺柱、螺母和垫圈等。由于这类零件都是标准件,通常只需用简化画法画出它们的装配图,同时给出它们的规定标记。标记方法按“GB”有关规定。例:⒉六角头螺栓规定标记:螺栓GB5780M12×80(由设计决定)0.7dL2dd0.1d×45°简化画法:螺栓长度例:⒊垫圈规定标记:垫圈GB9512简化画法:规格指用于M12的螺栓或螺钉0.15d1.1d2.2d例:⒋螺钉规定标记:螺钉GB65M12×L0.2d0.3d1.5dd0.6dL2d0.1d×45°开槽圆柱头螺钉简化画法:例:δ1L⒈螺栓联接装配图的简化画法一、螺纹紧固件装配图的画法L计=δ1+δ2+0.15d(垫圈厚)+0.8d(螺母厚)+0.3d螺栓、垫圈、螺母按不剖画螺栓的有效长度按下式计算计算后查表取标准值两块板的剖面线方向相反0.3dδ2被连接件的孔径=1.1d画图步骤:先画俯视图较方便2.螺栓连接的比例画法1.螺栓联接a)普通螺栓联接——被联接件不太厚,通孔不带螺纹,螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙,结构简单,装拆方便,可多个装拆,应用较广。主要用于被连接件不厚、通孔、经常拆卸的场合。b)铰制孔螺栓联接——装配后无间隙,主要承受横向载荷,也可作定位用,采用基孔制配合铰制孔螺栓联接.二.螺柱连接的装配过程双头螺柱旋入长度2.螺柱连接的比例画法⒊螺柱联接装配图的简化画法bmLL计=+0.15d+0.8d+0.3dbm同螺钉,由被联接件的材料决定。螺杆两端无钉头,但均有螺纹,装配时一端旋入被联接件,另一端配以螺母。拆装时只需拆螺母,而不将双头螺柱从被联接件中拧出。适用于被联接件之一较厚、盲孔且经常拆卸场合。2.双头螺柱联接三、螺钉联接装配图的简化画法δbmL0.5dbm:钢:bm=d铸铁:bm=1.25d或1.5d铝:bm=2d螺钉长度:L计=bm+δ常见的几种错误画法:允许将螺纹画到底螺钉末端应画到什么位置?螺纹终止线应画到什么位置?应为?度倾斜?度剖面线画到?位置画在何处?3.螺钉联接适用于被联接件之一较厚、盲孔、不经常装拆且受力不大的场合。4.紧定螺钉锥端—适于零件表面硬度较低不常拆卸场合。平端—接触面积大、不伤零件表面,用于顶紧硬度较大的平面,适于经常拆卸的场合。圆柱端—压入轴上凹抗中,适于紧定空心轴上零件的位置轻材料和金属薄板。5.六角螺母按厚度分为标准、薄型两种,精度与螺栓对应,分A、B、C三级,分别与同级别的螺栓配用。6.圆螺母:圆螺母与带翅垫圈配用,螺母带有缺口,应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中,外舌嵌入圆螺母的槽内,螺母即被锁紧.7.垫圈垫圈放在螺母与被连接件之间,保护支承面。分平垫和斜垫两者。斜垫用于倾斜的支承面。螺栓强度等级:螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是:1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级;2、螺栓材质的屈强比值为0.6;3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到:1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;2、螺栓材质的屈强比值为0.9;3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级62螺栓标识系统生产商第一个数=1/100的最小抗拉强度(N/mm2)100×8=800N/mm2第二个数=屈服强度与最小抗拉强度之间的关系0.8=80%两数相乘得出屈服应力800*0.8=640N/mm2公制螺纹.目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。(一)碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢,中碳钢和高碳钢以及合金钢。1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢。国外基本称为1008,1015,1018,1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。(注:钻尾钉主要用1022材料。)2、中碳钢0.25%C%≤0.45%国内通常称为35号、45号钢,国外基本称为1035,CH38F,1039,40ACR等。主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。3、高碳钢C%0.45%。目前市场上基本没使用4、合金钢:在普碳钢中加入合金元素,增加钢材的一些特殊性能:如35、40铬钼、SCM435,10B38。緊定螺丝主要使用SCM435铬鉬合金钢,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。(二)不锈钢。性能等级:45,50,60,70,80主要分奥氏体(18%Cr、8%Ni)耐热性好,耐腐蚀性好,可焊性好。A1,A2,A4马氏体、13%