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6螺纹及螺纹连接

第六章螺纹及螺纹连接

§6.1螺纹

螺纹一般用于机件之间的相互联接（联结螺纹）和动力传递（传动螺纹）。

从几何角度看，螺纹结构实际上是一种螺旋体。

它既可在圆柱体或圆锥体的表面上形成（外螺纹），也可在圆柱孔或圆锥孔的内孔壁上形成（内螺纹）。

当在实际使用时，又必须内外螺纹配对使用，称之为螺纹副。

一、螺纹的基本知识

螺纹的定义及其形成过程：

指在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线形成的、具有规定牙型的连续凸起。

有关螺纹的术语：

牙、螺纹沟槽、牙顶、牙底、内螺纹、外螺纹。

二、螺纹的五要素

1．牙型（在通过螺纹轴线的剖面上螺纹轮廓的形状）

普通螺纹、管螺纹为连接螺纹。

梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹为传动螺纹。

2．大径、小径和中径

大径：

与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱面的直径（外螺纹的大径用表示，

内螺纹的大径用表示），即螺纹的最大直径。

小径：

与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱面的直径（外螺纹的小径用表示，内螺纹的小径用表示），即螺纹的最小直径。

中径：

在大径和小径中间有一个假想圆柱，其母线通过牙型上沟槽宽度和凸起宽度相等的地方，这个假想圆柱的直径就是中径（外螺纹的中径用表示，内螺纹的中径用表示）。

顶径：

过牙顶的假想圆直径。

底径：

过牙底的假想圆直径。

3．单线和多线螺纹

单线螺纹：

沿一条螺旋线所形成的螺纹。

多线螺纹：

沿两条或两条以上，在轴向等距离分布的螺旋线所形成的螺纹。

4．螺距与导程

导程：

沿同一条螺旋线形成的螺纹上的相邻两牙，在中径线上对应两点间的轴向距离，称为导程。

螺距：

相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距。

单线螺纹：

螺距＝导程

多线螺纹：

螺距＝导程÷线数

5．旋向

右旋螺纹：

顺时针旋转时旋入的螺纹，多用右旋螺纹。

左旋螺纹：

逆时针旋转时旋入的螺纹。

螺纹的五要素：

牙型、大径、导程、线数、旋向，只有五要素相同的外螺纹和内螺纹才能互相旋合。

三、螺纹的种类

标准螺纹：

螺纹的牙型、大径和螺距都符合标准规定。

特殊螺纹：

螺纹的牙型符合标准，而大径和螺距不符合标准。

非标准螺纹：

凡是牙型不符合标准的螺纹。

标准螺纹中包括普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，这些螺纹都有各自的特征代号。

矩形螺纹是非标准螺纹。

普通螺纹又有粗牙和细牙之分，其区别就是螺纹大径相同而螺距不同，螺距最大的一种称为粗牙，其余都称为细牙。

四、螺纹的规定画法

1．外螺纹的规定画法

2．内螺纹的规定画法

3．盲孔螺纹的加工方法和画法

4．螺纹画法其他注意事项

5．螺纹旋合画法

6．国家标准中的相关规定

（1）螺纹为可见时，牙顶用粗实线表示，牙底用细实线表示，在螺杆的倒角或倒圆部分细实线也应画出。

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约3/4圈。

（2）有效螺纹的终止线（简称螺纹终止线）用粗实线表示，外螺纹终止线处被剖开时，螺纹终止线只画出表示牙型高度的一小段。

（3）不可见螺纹的所有图线都画成虚线。

（4）在剖视图或断面图中，内、外螺纹的剖面线都应画到粗实线。

（5）当需要表示螺纹牙型时，可采用剖视或局部放大图来表示。

（6）内、外螺纹连接时的画法：

剖开时，旋合部分按外螺纹画法绘制，不旋合部分仍按各自的画法表示。

为了方便绘图，通常将螺纹的小径画成大径的0.85倍左右。

五、有关螺纹的各种结构及其表示法

1．倒角

为了便于内、外螺纹旋合，并防止端部螺纹碰伤，一般在螺纹端部做出倒角（即圆台）。

国家标准规定，倒角两端底圆的直径差应略大于螺纹大径与小径之差。

在投影为圆的视图上，倒角圆一般省略不画

倒角尺寸的注法：

2．有效螺纹、螺尾和退刀槽

完整螺纹：

牙顶和牙底均具有完整形状的螺纹

不完整螺纹：

牙底完整而牙顶不完整的螺纹，倒角部分就是不完整螺纹

完整螺纹和不完整螺纹称为有效螺纹，可以进行旋合

螺尾：

向光滑表面过渡的螺纹称为螺尾，由于工艺因素形成，无法旋合，图中不必画出，图中标注的螺纹长度均指不包括螺尾的螺纹有效长度。

退刀槽：

消除螺尾。

六、螺纹的标注方法

1．完整螺纹标记（管螺纹特殊）

螺纹代号－加工精度－旋合长度（L,N,S）

其中螺纹代号包含了螺纹五要素的注明：

特征代号（牙型）工称直径（大径）x螺距或导程旋向（右省略，左LH）

2．普通螺纹标记

普通螺纹代号－中径公差带代号顶径公差带代号－旋合长度代号

例如：

M10－5g6g—S

（1）普通螺纹代号：

粗牙普通螺纹：

特征代号+公称直径（大径）

细牙普通螺纹：

特征代号＋公称直径×螺距

左旋螺纹，则在后面加LH

（2）公差带代号表示尺寸的允许变动范围，由数字后加字母组成，内螺纹用大写，外螺纹用小写。

（3）顶径指外螺纹的大径和内螺纹的小径（手可以摸到的部分），当顶径和中径公差带代号相同时，只注一个代号。

（4）螺纹旋合长度分为短旋合长度、中等旋合长度和长旋合长度，分别用S，N，L表示，N一般不标注。

3．其他螺纹标记举例

1．梯形螺纹

完整标记：

梯形螺纹代号－中径公差带代号－旋合长度代号

例如：

Tr36×6－8HTr40×14（P7）－8e－L

2．锯齿形螺纹

与梯形螺纹标记相似，其特征代号为B

如：

B40×7－7A

B40×14（P7）－8e－L

3．管螺纹

（1）非螺纹密封管螺纹：

G11/2－LH，G1A，G1/2B（A，B－外螺纹的中径公差）

（2）螺纹密封管螺纹：

Rp－圆柱内螺纹

Rc－圆锥内螺纹

R1－与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹

R2－与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹

4．螺纹标记的标注方法

对于非标准螺纹，应画出螺纹的牙型，在图中注出完整的尺寸及有关要求，线数为多线，旋向左旋时，应在图纸适当位置注明。

§6.2螺纹紧固件

一、常用螺纹紧固件

螺纹紧固件包括螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母，垫圈，它们的种类较多，但其结构、型式、尺寸和技术要求等都可以根据标记从国家标准中查到，课本表8－1列举了一些常用螺纹紧固件以及它们的简图和简化标记。

表中除垫圈外，其余标注的尺寸都是该螺纹紧固件的规格尺寸。

螺纹紧固件的基本连接形式有螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接。

二、螺栓连接

螺栓连接：

螺栓＋螺母＋垫圈

垫圈的作用是防止拧紧螺母时损伤被连接零件的表面，并使螺母的压力均匀分布倒零件表面上。

被连接零件都加工出无螺纹的通孔，通孔的直径略大于螺纹大径。

螺栓公称长度的确定：

（1）通过计算，初步确定螺栓的公称长度。

被连接零件的总厚度＋垫圈厚度＋螺母高度（m）＋螺栓伸出螺母的高度（b1）。

h,m从标准中可以查得，b1为0.2~0.3d

（2）根据公称长度的计算值，选定公称长度。

（3）确定螺栓标记

三、双头螺柱连接

双头螺柱连接：

双头螺柱＋垫圈＋螺母；

被连接件一个是螺孔，其余为通孔。

双头螺柱两端都是螺纹，一端必须全部旋入被连接件螺孔内，称为旋入端；另一端用以拧紧螺母，称为紧固端。

选入端的长度与螺孔和钻孔的深度尺寸和，根据螺纹大径和加工出螺孔的零件的材料决定，螺孔和钻孔深度的尺寸数值可查有关标准。

用于：

铜、青铜零件bm＝1d；

铸铁零件bm＝1.25d；

铝零件bm＝2d；

材料强度在铸铁与铝之间bm＝1.5d；

画图时，先计算近似l，再查表确定l，然后确定双头螺柱标记。

l>=加工出通孔的零件厚度＋h＋m＋b1；

四、螺钉连接

螺钉连接不用螺母、垫圈，一般用于受力不大且不需要经常拆卸的场合。

被连接件一个加工出螺孔，其余为通孔。

螺钉的近似长度：

l>=加工出通孔的零件厚度＋螺钉旋入螺孔的深度L1；

L1与螺纹大径和加工出螺孔的材料有关，可按双头螺柱旋入端长度bm的计算方法确定，最后确定螺钉标记。

五、规定画法

（1）两零件的接触面只画一条线，不接触面画两条线；

（2）在剖视图中，若剖切平面通过螺纹紧固件的轴线时，这些标准件均按不剖处理，仍画其外形；

（3）相邻的两金属零件，其剖面线方向应相反，同一零件的所有剖面线的方向和间隔都应一致；

（4）在剖视图中，当其边界不画波浪线时，应将剖面线绘制整齐；

六、简化画法

（1）可将零件上的倒角和因倒角而产生的截交线省去不画；

（2）对于不穿通的螺孔，可以不画出螺孔深度，仅按螺纹部分的深度（不包括螺尾）画出；

（3）螺钉头的一字槽、十字槽可用比粗实线稍宽的线型表示；

§6.3其他标准件及常用件

一、键

键通常用来联结轴与轴上的零件（如齿轮、带轮等），使它们和轴一起转动。

常用的键有普通平键、半圆键和钩头楔键三种。

键的选用：

首先要知道轴的直径和键的型式，然后根据轴的直径查出有关标准值，确定尺寸。

二、销

常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销，圆柱销和圆锥销通常用于零件间的连接和定位。

开口销用来防止螺母回松或固定其他零件；

三、齿轮

齿轮传动在机械传动中应用很广，除用来传递动力外，还可以改变转动方向、转动速度和运动方式等。

常见齿轮传动有圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。

1．齿轮的画法

2．齿轮的啮合画法

四、弹簧

五、轴承