螺纹知识总结.docx
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螺纹知识总结
（一）螺纹基本知识及用途
◆螺纹的基本参数
①牙型：
在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。
相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。
常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°。
②大径、小径和中径：
大径是指和外螺纹的牙顶、内螺纹的牙底相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的大径用d表示，内螺纹的大径用D表示。
小径是指和外螺纹的牙底、内螺纹的牙顶相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的小径用d1表示，内螺纹的小径用D1表示。
在大径和小径之间，设想有一柱面（或锥面），在其轴剖面内，素线上的牙宽和槽宽相等，则该假想柱面的直径称为中径，用d2（或D2）表示。
③线数：
形成螺纹的螺旋线的条数称为线数。
有单线和多线螺纹之分，多线螺纹在垂直于轴线的剖面内是均匀分布的。
④螺距和导程：
相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距。
同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为导程。
线数n、螺距P、导程S之间的关系为：
S=n.P
⑤旋向：
沿轴线方向看，顺时针方向旋转的螺纹成为右旋螺纹，逆时针旋转的螺纹称为左旋螺纹。
螺纹的牙型、大径、螺距、线数和旋向称为螺纹五要素，只有五要素相同的内、外螺纹才能互相旋合。
◆单线螺纹与多线螺纹
单头螺纹是只有一条螺旋线，多头螺纹有两条或多条螺旋线。
公称直径、螺距一样的螺纹，头数越多升角越大，旋进越快，但是自锁性能越差。
紧固用途多使用单头螺纹（自锁性好），传动用途多用多头螺纹（效率高）。
◆粗牙与细牙螺纹
普通螺纹是常用的连接螺纹，牙型为三角形，牙型角为60°，螺纹特征代号为M。
普通螺纹又分为粗牙和细牙两种，它们的代号相同。
粗牙螺纹：
大径相同的条件下，螺距（P）最大的螺纹为粗牙普通螺纹，一般连接都用粗牙螺纹。
细牙螺纹：
螺距（P）较小的称为细牙普通螺纹，当螺纹的大径相同时，细牙螺纹的螺距和牙型高度比粗牙小，因此细牙螺纹适用于精密零件或薄壁零件的连接。
当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能更好。
因为导入角较小,细牙螺纹系列比粗牙螺纹系列在震动状况下有更好的防松能力
◆常用螺纹的类型主要有哪些？
1、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。
2、传动螺纹：
牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
3、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。
◆受拉螺栓的主要破坏形式是什么？
受剪螺栓的主要破坏形式是什么？
静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。
变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。
受剪螺栓的破坏形式是螺栓和孔壁的贴合面上出现压溃或螺杆被剪断。
◆横向载荷作用下的普通螺栓连接与铰制孔用螺栓连接两者承受横向载荷的机理有何不同？
前者靠预紧力作用，在接合面间产生摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。
前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也很大。
◆螺纹辨别
①螺纹种类的辨别
一般首先观察其牙型，普通螺纹的牙型一般为三角形，牙顶和牙底有一个小平面，牙型角为600；550非密封管螺纹是550的三角形，其牙顶和牙底为圆形；550密封管螺纹的的牙型角与是550非密封管螺纹相同，但与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆锥为1：
16的锥度，螺纹端口处直径小，螺纹末端处直径大；600圆锥管螺纹的牙型及牙型角与普通螺纹相同，但与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆锥为1：
16的锥度，与550密封管螺纹相同；梯形螺纹和锯齿形螺纹的牙型角与其名称相吻合。
因此，只要抓住各种螺纹的特征，就能顺利的辨别，有条件的还可以使用螺纹规进行测量，帮助正确辨别。
②螺纹螺距的确定
测量工具：
钢直尺或游标卡尺；
测量方法：
外螺纹用钢直尺直接测定，尽可能是多牙测定，比如一次测4牙、5牙、8牙，甚至10牙，一次测量的牙数越多，测出的螺距越准确。
内螺纹测量相对困难，最好使用粉笔或废纸拓印出螺纹形状后测量比较准确。
◆将承受轴向变载荷的连接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处？
可以减少螺栓的刚度，从而提高螺栓联接的强度。
◆用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹
◆各螺纹的应用
种类
代号
特点
应用
国家标准
普通螺纹
M
牙形：
△；牙形角：
600；
一般连接用粗牙螺纹，细牙用于细小、薄壁或粗牙对强度有较大削弱的零件，也常用于受冲击和变载荷的连接中，另外也用于精密微调机构中。
GB/T192-81
GB/T193-81
GB/T196-81
GB/T197-81
非螺纹密封的管螺纹
G
牙形：
△；牙形角：
550；公称直径近似为管子内径
用于压力1.568MPa以下的水、煤气管路、润滑和电线管路系统
GB/T7307-87
用于螺纹密封的管螺纹
Rc
Rp
R
牙形：
△；牙形角：
55°；公称直径近似为管子内径,锥度1：
16。
锥/锥配合（内螺纹Rc，外螺纹R）用于中压、高温、高压系统；柱/锥配合（内螺纹Rp），用于低压，且需用填料密封
GB/T7306-87
60°圆锥管螺纹
NPT
与55°圆锥管螺纹相似，但牙形角为60°
用于汽车、拖拉机、航空机械、机床等燃料、油、水、气输送系统的管路联接
GB/T12716-91
米制锥螺纹
ZM
与55°圆锥管螺纹相似，但牙形角为60°
用于气体、液体管路系统依靠螺纹密封的联接，水、煤气管道用管螺纹除外
GB/T1415-92
梯形螺纹
Tr
牙形为等腰梯形，牙形角为30°，强度高，对中性好，易加工
传动螺纹的主要形式，应用较广。
常用于丝杆、刀架丝杆等
GB/T5796-86
锯齿形螺纹
B
牙形为锯齿形；常用牙形角为33°，其工作的牙型斜角为30°，非工作面的牙型斜角为3°。
用于单向受力的传力螺纹，如螺旋压力机。
外螺纹牙根有较大的圆角，以减少应力集中。
内外螺纹旋合后，大径处无间隙，便于对中。
兼有矩形螺纹传动高效率和梯形螺纹牙根强度高的特点。
GB/T13576-92
矩形螺纹
牙型为正方形，牙厚为螺距的一半，传动效率高，尚未标准化
用于动力的传递和传导螺旋
（二）三种螺纹及标准
管螺纹
一．英制管螺纹（55°）
英制管螺纹来源于英制惠氏螺纹。
英制管螺纹标准被ISO标准采用。
英制密封管螺纹为一般用途的密封管螺纹，使用中要在螺纹副内加入密封填料。
其特点是比较经济，加工精度要求适中。
不加密封填料就可以保证密封连接的螺纹为干密封管螺纹。
英制管螺纹体系内没有干密封管螺纹。
密封管螺纹具有机械连接和密封两大功能；而非密封管螺纹仅有机械连接一种功能。
密封管螺纹对牙型精度有要求。
其大径、中径和小径的公差是相同的，牙侧角和螺距误差对密封性能有较大影响。
而非密封管螺纹对牙型精度基本没有要求。
管螺纹主要用于连接管子。
非螺纹密封的管螺纹，螺纹种类为G，其内、外螺纹均为圆柱螺纹，内外螺纹旋合无密封能力，常用于电线管等不需要密封的管路中的连接。
螺纹密封的管螺纹，螺纹种类代号有三种：
圆锥外螺纹为R；圆锥内螺纹为RC；圆柱内螺纹为RP。
这种螺纹可以是圆锥内螺纹与圆锥外螺纹相连接；也可是圆柱内螺纹和圆锥外螺纹相连接，其内、外螺纹旋合后有密封能力，常用于水管、煤气管、润滑油管等。
1．一般密封管螺纹（R）
◆
英制密封圆柱螺纹的设计牙型
◆英制密封圆锥螺纹的设计牙型
◆基准平面的位置
◆配合方式：
英制密封管螺纹有两种配合方式：
圆柱内螺纹与圆锥外螺纹组成“柱/锥”配合；圆锥内螺纹与圆锥外螺纹组成“锥/锥”配合。
◆标记
英制密封管螺纹的完整标记由螺纹特征代号、螺纹尺寸代号和旋向代号组成。
英制密封圆柱内螺纹的特征代号为：
Rp；
英制密封圆锥内螺纹的特征代号为：
Rc；
英制密封圆锥外螺纹的特征代号为：
R1（与英制密封圆柱内螺纹配合使用）
R2（与英制密封圆锥内螺纹配合使用）
2．非密封管螺纹（G）
◆牙型
◆标记
英制非密封管螺纹的完整标记由螺纹特征代号、螺纹尺寸代号、中径公差等级代号和旋向代号组成。
英制非密封圆柱螺纹的特征代号为：
G
对英制非密封圆柱内螺纹，其中径公差等级代号省略不标；而英制非密封圆柱外螺纹的中径公差等级代号分别为Ａ和Ｂ。
左旋螺纹的旋向代号为ＬＨ；右旋螺纹的旋向代号省略不标。
二．美制管螺纹（60°）
美制干密封管螺纹要保证在不使用密封填料的情况下能够实现密封。
所以，它的单项螺纹参数精度（牙高、螺距和牙侧角）要比美制一般用配合途密封螺纹的高。
另外，它的牙顶与牙底处的配合为过盈；而美制一般用途密封管螺纹的牙顶与牙底处的配合为过渡配合。
美制干密封管螺纹主要用于对密封有严格要求的特殊场合，例如毒气弹、汽车、飞机、航天器等。
与英制一般密封管螺纹进行，美制一般密封管螺纹的牙比较高；相同管子系列所对应的牙比较大（螺距大），螺纹大径的基本尺寸也偏大；圆锥螺纹的公差比较严；基准距离偏短。
另外，在大直径尺寸段，美制管螺纹的装配余量比英制管螺纹的小了较多。
由于两种管螺纹的螺纹尺寸参数相差较多，故设计者不能在一个管件上允许同时使用两种螺纹。
那样作就可能出现有效螺纹长度不够而影响密封性，或者出现有效螺纹长度过长而使金属材料浪费过多和产品结构尺寸过大。
1．一般密封管螺纹（NPT、NPSC）
◆牙型
图美制一般密封圆柱内螺纹的设计牙型
图美制一般密封圆锥螺纹的设计牙型
图美制一般密封圆锥外螺纹上轴向尺寸的分布位置
◆标记
美制一般密封管螺纹的完整标记由螺纹特征代号、螺纹尺寸代号和旋向代号组成。
美制一般密封圆锥管螺纹的特征代号为：
NPT；
美制一般密封圆柱内螺纹的特征代号为：
NPSC；
左旋螺纹的旋向代号为LH；右旋螺纹的旋向代号省略不标。
2．干密封管螺纹（NPTF、NPSF、NPSI、PTF-SAESHORT）
3．非密封管螺纹（NPSM、NPSL、NPTR）
美制栏杆圆锥管螺纹的特征代号为：
NPTR
美制紧固圆柱管螺纹的特征代号为：
NPSM
美制紧锁螺母圆柱管螺纹的特征代号为：
NPSL
三．米制管螺纹（60°）
1．一般密封米制管螺纹（ZM、M）
一般密封米制圆锥螺纹的牙型
◆基准平面的位置
密封米制管螺纹基准平面理论位置及轴向尺寸分布位置
◆标记
一般密封米制圆锥管螺纹的特征代号为：
ZM
一般密封米制圆柱内螺纹的特征代号为：
M
2.非密封米制管螺纹（M）
紧固连接螺纹
一.米制普通螺纹（M）
米制普通螺纹是一种是用最多的一般用途机械紧固螺纹，它对整个机械制造领域有着重大的影响，其标准是重要的机械基础标准之一。
米制普通螺纹的基本牙型
外螺纹的设计牙型
◆标记
螺纹特征代号用字母“M”表示
单线螺纹的尺寸代号为“公称直径X螺距”，公称直径和螺纹数值的单位为mm，对粗牙螺纹，可以省略标注其螺距项。
多线螺纹的尺寸代号为“公称直径XPh导程P螺距”，公称直径、导程和螺距数值的单位为mm，可在后面增加括号说明线数（英文）。
公称直径为8mm、螺距为1mm的单线细牙螺纹：
M8X1
公称直径为8mm、螺距为1.25mm的单线粗牙螺纹：
M8
二．美制统一螺纹（UN）
美国人参照英国惠氏螺纹标准体系制定了美国国家螺纹（N）。
这两种螺纹在直径与螺距系列和公差方面很相近，但美国国家螺纹的牙型（牙型角为60°，削平高度为H/8）不同于惠氏螺纹牙型（牙型角为55°，削平高度为H/6）
统一螺纹标准主要根据美国国家螺纹标准而制定，与美国国家螺纹之间的主要差异在螺纹公差带方面。
美国的统一螺纹标准有几套，分别由机械工程协会（ASME）、国防部（DOD）、军方（MIT）和紧固件协会（IFI）等发布。
DOD的统一螺纹标准（H28）是在相应的ASME标准基础上编写的，两者的技术内容基本一致；军方和紧固件协会主要颁布了统一螺纹的检验标准。
三．英制惠氏螺纹（BSW、BSF、Whit.S.和Whit）
（三）螺纹标准目录参看
（四）螺纹的画法与标注
◆螺纹的规定画法
①外螺纹的规定画法如图8-2所示，外螺纹的牙顶用粗实线表示，牙底用细实线表示。
在不反映圆的视图上，倒角应画出，牙底的细实线应画入倒角，螺纹终止线用粗实线表示，螺尾部分不必画出，当需要表示时，该部分用与轴线成15°的细实线画出，在比例画法中，螺纹的小径可按大径的0.85倍绘制。
在反映圆的视图上，小径用3/4圆的细实线圆弧表示，倒角圆不画。
常见错误画法见图8-3。
图8-2外螺纹规定画法
图8-3外螺纹常见错误画法
②内螺纹规定画法在采用剖视图时，内螺纹的牙顶用细实线表示，牙底用粗实线表示。
在反映圆的视图上，大径用3/4圆的细实线圆弧表示，倒角圆不画。
若为盲孔，采用比例画法时，终止线到孔的末端的距离可按0.5倍的大径绘制，钻孔时在末端形成的锥面的锥角按120度绘制（图8-4）。
需要注意的是，剖面线应画到粗实线。
其余要求同外螺纹。
常见的错误画法见图8-5。
图8-4内螺纹规定画法
图8-5内螺纹常见错误画法
③内、外螺纹的旋合画法（图8-6）在剖视图中，内、外螺纹的旋合部分应按外螺纹的规定画法绘制，其余不重合的部分按各自原有的规定画法绘制。
必须注意的是，表示内、外螺纹大径的细实线和粗实线，以及表示内、外螺纹小径的粗实线和细实线应分别对齐。
在剖切平面通过螺纹轴线的剖视图中，实心螺杆按不剖绘制。
旋合画法中的常见错误见图8-7。
图8-6内、外螺纹旋合画法
图8-7旋合画法中的常见错误
◆螺纹尺寸标注
①普通螺纹的尺寸标注（图8-8）普通螺纹的尺寸由螺纹长度、螺纹工艺结构尺寸和螺纹标记组成，其中螺纹标记一定要注在大径上。
完整的螺纹标记如下：
图8-8螺纹尺寸的标注
②管螺纹的尺寸标注 管螺纹分为用螺纹密封管螺纹和非螺纹密封管螺纹。
管螺纹的尺寸引线必须指向大径，其标记组成如下：
密封管螺纹代号：
特征代号尺寸代号-旋向代号
非密封管螺纹代号：
特征代号尺寸代号公差等级代号－旋向代号
需要注意的是，管螺纹的尺寸代号并不是指螺纹的大径，其参数可由相关手册中查出。
表8-1管螺纹的尺寸标注
螺栓间距参考值
（五）螺纹紧固件的特点及应用
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