常用螺纹的类型特点和应用

1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。螺纹类型牙型图特点和应用联接螺纹普通螺纹牙型为等边三角形，牙型角α=60°,内外螺纹旋合留有径向间隙。外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中。同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙。细牙螺纹的牙型与粗牙相似，但螺距小，升角小，自琐性较好，强度高，因牙细不耐磨，容易滑扣。一般联接多用粗牙螺纹，细牙螺纹常用于细小零件，薄壁管件或受冲击、振动和变载荷的联接中，也可作为微调机构的调整螺纹用。非螺纹密封的管螺纹牙型为等腰三角形，牙型角α＝55°，牙顶有较大的圆角，内外螺纹旋合后无径向间隙，管螺纹为英制细牙螺纹，尺寸代号为管子的内螺纹大径。适用于管接头、旋塞、2阀门及其它附件。若要求联接后具有密封性，可压紧被联接件螺纹副外的密封面，也可在密封面间添加密封物。用螺纹密封的管螺纹牙型为等腰三角形，牙型角α＝55°，牙顶有较大的圆角，螺纹分布在锥度为1:16的圆锥管壁上。它包括圆锥内螺纹与圆锥外螺纹和圆柱内螺纹与圆柱外螺纹两种联接形式。螺纹旋合后，利用本身的变形就可以保证联接的紧密性，不需要任何填料，密封简单。适用于管子、管接头、旋塞、阀门和其它螺纹联接的附件。米制锥螺纹牙型角α=60°，螺纹牙顶为平顶，螺纹分布在锥度为1:16的圆锥管壁上。用于气体或液体管路系统依靠螺纹密封的联接螺纹。传动螺纹矩形螺纹牙型角为正方形，牙型角α=0°。其传动效率较其它螺纹高，但牙根强度弱，螺旋副磨损后，间隙难以修复和补偿，传动精度较低。为了便于铣、磨削加工，可制成10°的牙型角。矩形螺纹尚未标准化，推荐尺寸:d=5d1/4,P=d1/4。目前已逐渐被梯形螺纹所替代。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角α=30°。内外螺纹以锥面贴紧不易松动。与矩形螺纹相比，传动效率低，但工艺性好，牙根强度高，对中性好。如用剖分螺母。还可以调整间隙。梯形螺纹是最常用的传动螺纹。锯齿形螺纹牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角为3°，非工作面的牙侧角为30。外螺纹牙根有较大的圆角，以减小应力集中。内外螺纹旋合后，大径处无间隙，便于对中。这种螺纹兼有矩形螺纹传动效率高、梯3形螺纹牙根强度高的特点，但只能用于单向力的螺纹联接或螺旋传动中，如螺旋压力机。螺纹的主要参数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。4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、6H、7H。（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下为II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6-9um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：5H=（√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（25.4mm）内的牙数来表明牙距（如下表）。规格牙距规格称呼径牙数粗牙细牙极细牙粗牙细牙韦氏牙M30.50.354#2.94048M40.70.56#3.53240M50.80.58#4.23236M61.00.7510#4.82432M71.00.7512#5.52428M81.251.00.751/46.35202820M101.51.251.05/167.94182418M121.751.51.253/89.53162416M142.01.51.07/1611.11142014M162.01.51.01/212.7132012M182.52.01.59/1614.29121812M202.52.01.55/815.86111811M222.52.01.53/419.05101610M243.02.01.57/822.239149M273.02.01.5125.4081286M303.53.02.0（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（BSW）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（25.4mm）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）1、公制自攻牙：规格ST1.5ST1.9ST2.2ST2.6ST2.9ST3.3ST3.5ST3.9ST4.2ST4.8ST5.5ST6.3ST8.0ST9.5牙距0.50.60.80.91.11.31.31.31.41.61.81.82.12.12、英制自攻牙：规格4#5#6#7#8#10#12#14#牙数AB牙2420201918161414A牙24201816151211103、日标墙板钉：规格6#7#8#10#粗牙牙数9998牙距2.822.822.823.18细牙牙数181615127牙距1.411.591.692.114、机械螺丝（机械牙）：规格公制（牙距）英制(牙数)M2.5M3M3.5M4M5M6M84#5#6#8#10#12#1/4粗牙0.450.50.60.70.81.01.240403232242420细牙0.350.350.350.50.50.751.0484440363228285、钻尾螺丝：钻尾螺丝有CSD（机械牙），BSD（自攻AB牙）两种。其牙距或牙数可分别参考机械螺丝（CSD牙）和自攻螺丝（BSD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：（Chipboardscrews）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（Tappingscrews）1、参照标准：英制自攻钉参照标准为ANSI/ASMEB18.6.4，公制的参照标准有GB845（R+）、GB846（F+）、GB847（O+）、JISB1115（-）、JISB1122（+）JISB1126（HW）、JISB1127（HF）、JISB1125、DIN7971、DIN7972、DIN7973、DIN7981、DIN7982、DIN7983、ISO1479（H）、ISO1481（B-）、ISO1482（F-）、ISO1483（O-）、ISO7049（P+）、ISO7050（F+）、ISO7051（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、BT、BP\BF、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、AB牙和A牙的区别：①新版IFI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AB牙产品主要区别在于其牙数不同，（如表一所示）。②A牙和AB牙牙外径和牙底径也不相同（如表二所示）。③盘头14#A牙和AB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。8表一规格4#5#6#7#8#10#12#14#牙数AB牙2420201918161414A牙2420181615121110表二规格4#5#6#7#8#10#12#14#牙外径AB牙下限2.793.203.433.794.094.655.136.10上限2.903.303.533.914.224.805.466.25A牙下限2.793.203.453.8