螺纹讲解.docx

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螺纹讲解

本节要点：

螺纹的形成、螺纹的五要素、螺纹的结构、螺纹的规定画法、螺纹的标注、螺纹紧固件及其标注示例、螺栓的连接、双头螺柱的连接、螺钉连接

 　任何机器或部件都是由若干个零件按一定的装配关系和技术要求装配而成的。

表示机器或部件（装配体）的工程图样称为装配图。

其中表示部件的工程图样称为部件装配图；表示一台完整机器的图样，称为总装配图或总图。

装配图用来表明机器或部件的结构形状、装配关系、工作原理和技术要求等。

装配时，根据装配图把零件装配成部件或机器。

在使用过程中，又可通过装配图了解、调试、操作和检修机器或部件。

由此可知，装配图是设计、制造、使用、维修以及技术交流的重要技术文件。

齿轮泵动画

　　　在机器设备的装配和安装过程中，需要大量使用螺栓、螺母和垫圈等螺纹紧固件以及键、销等，同时，在机器传动、支承和防震等方面，还广泛采用齿轮、滚动轴承和弹簧等。

把螺纹紧固件、键、销和滚动轴承等称为标准件；把齿轮和弹簧等称为常用件。

对于标准件，其结构参数已全部标准化，国家标准对其制定了代号和标记，对于常用件，部分参数只作了规定，对常用件和标准件的画法都作了具体的规定。

1.螺纹——螺纹的形成

　　螺纹是在圆柱（或圆锥）表面上，沿着螺旋线所形成的、具有相同轴向剖面的连续凸起和沟槽。

在圆柱（或圆锥）外表面上所形成的螺纹称外螺纹；在圆柱（或圆锥）内表面上所形成的螺纹称内螺纹。

内、外螺纹可以通过车削获得，而内螺纹可以通过钻孔后攻丝获得。

车削螺纹动画

　　　　　　　（a）车削螺纹

　　　　（b）加工内螺纹

1）牙型

　　在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状，称为螺纹的牙型，它们有三角形、梯形、锯齿形和方形等。

2）公称直径

　　公称直径是代表螺纹尺寸的直径，指螺纹大径的基本尺寸，螺纹大径是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱面的直径，外、内螺纹的大径分别用d和D表示。

　　螺纹小径是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱面的直径，外、内螺纹的小径分别用d1和D1表示。

　　牙型上沟槽和凸起宽度相等的圆柱面的直径称螺纹中径分别用d2和D2表示。

3）线数n

　　形成螺纹时，沿螺旋线的条数称为螺纹线数。

沿一条螺旋线所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。

4）螺距P和导程Ph

　　螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺距。

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，称为导程。

对单线螺纹Ph=P，对多线螺纹Ph=nP。

5）旋向

　　螺纹分右旋和左旋。

顺时针旋入的螺纹称为右旋螺纹；逆时针旋入的螺纹称为左旋螺纹。

　　只有当螺纹的五要素相同时，内、外螺纹才能相互旋合。

　　牙型、直径和螺距符合国家标准规定的螺纹，称为标准螺纹。

而只有牙型符合标准，直径或螺距不符合标准的螺纹，称为特殊螺纹，标注时，应在牙型符号前加注"特"字。

牙型不符合标准的螺纹，称为非标准螺纹。

点击观看螺纹动画

3.螺纹的结构

　　1）螺纹的末端为了便于装配和防止螺纹起止圈损坏，常在螺纹的起始处加工成一定的形式，如倒角、倒圆等。

　　2）螺纹的收尾和退刀槽车削螺纹时，刀具接近螺纹未尾处要逐渐离开工件，因此，螺纹收尾部分的牙型是不完整的，螺纹的这一段牙型不完整的收尾部分称为螺尾。

为了避免产生螺尾，可以预先在螺纹未尾处加工出退刀槽，然后再车削螺纹。

4.螺纹的规定画法

　　国家标准《机械制图》GB/T4459.1-1995规定在机械图样中螺纹和螺纹紧固件的画法。

1）内螺纹

　　在剖视图中，螺纹牙顶所在的轮廓线（即小径），画成粗实线；螺纹牙底所在的轮廓线（即大径），画成细实线，螺纹的终止线用粗实线表示。

当螺纹不可见时，所有图线均按虚线绘制。

在垂直于螺纹轴线的投影面上的视图中，

表示牙底的细实线圆或虚线圆，只需画3/4圆弧，倒角圆省略不画。

　　另外，当需要表示螺纹收尾时，螺尾部分的牙底与轴线成30°的细实线绘制。

对于不穿通的螺孔，钻孔深度应比螺孔大0.2-0.5d。

由于钻头的刃锥角约等于120°，因此，钻孔底部的圆锥角应画成120°，不要画成90°。

2）外螺纹

　　螺纹牙顶所在轮廓线（即大径）画成粗实线；螺纹牙底所在轮廓线（即小径）画成细实线，螺杆的倒角或倒圆部分也应画出。

小径通常画成大径0.85倍，螺纹的终止界线（简称螺纹终止线）用粗实线表示。

在垂直于螺纹轴线的投影面上的视图中，表示牙底的细实线圆只画出约3/4圆弧，此时倒角圆省略不画。

　　以剖视表示内、外螺纹连接时，其旋合部分应按外螺纹绘制，其余部分仍按各自的画法表示（如下图所示）。

应该注意的是：

表示大、小径的粗实线和细实线应分别对齐，而与倒角的大小无关。

5.螺纹——螺纹的标注

1）普通螺纹

　　普通螺纹代号如框图所示，按此格式注写代号时，应注意：

　　①单线螺纹和右旋螺纹在标注时不必注明线数和旋向，如为左旋，应注号LH。

　　②粗牙普通螺纹与大径相对应的螺距只有一种，标注时不必注出螺距；细牙普通螺纹与大径相对应的螺距有好几种，标注时必须注明螺距。

例如：

M24表示大径为24mm的粗牙普通螺纹，单线，右旋。

　　螺纹公差带代号（可参阅有关标准）包括中径公差带代号和顶径公差带代号，由表示螺纹公差带等级的阿拉伯数字和表示其位置的拉丁字母所组成，例如6H，6g等。

　　螺纹代号示例:

　　M10-5g6g表示粗牙普通螺纹,5g为中径公差带，6g为顶径公差带；

　　M10×1-6H表示细牙普通螺纹,1为螺距,6H表明中径与顶径公差带代号相同，只要注一个代号。

　　　标注示例见图

2）管螺纹

　　非螺纹密封的内外管螺纹,特征代号为G。

　　　　G1/2表示圆柱内管螺纹；

　　　　G1/2A表示圆柱外管螺纹。

　　用于螺纹密封的管螺纹。

　　　　Rp－－表示圆柱内管螺纹；

　　　　Rc－－表示圆锥内管螺纹；

　　　　R－－表示圆锥外管螺纹。

　　螺纹代号示例:

　　　　G1/2-LH表示非螺纹密封的左旋内螺纹，尺寸代号为1/2英寸。

　　　　标注示例见图

3）锯齿形螺纹

　　锯齿形螺纹的标记顺序是：

特征代号B、公称直径、导程（螺距）或螺距、公差带代号（加"-"与前面隔开）、旋向。

　　螺纹标记示例：

　　S40×10（P5）LH-8c表示公称直径为40mm，导程为10mm（螺距为5mm）的双线左梯形螺纹，公差带为8c。

　　　　　　　标注示例见图

4） 梯形螺纹

　　梯形螺纹的标记由梯形螺纹代号、公差代号及旋合长度代号组成,其中公差带代号只标注中径公差带。

　　螺纹标记示例：

　　Tr40×14（P7）LH-8e表示公称直径为40mm，导程为14mm，螺距为7mm的双线左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公差带为8e，中等旋合长度。

　　　　　　　　　　标注示例见图

螺纹紧固件及其标注示例

六.螺纹紧固件——螺纹紧固件及其标记

　　螺纹紧固件就是用一对内、外螺纹的连接作用来连接和紧固一些零、部件。

常用的螺纹紧固件有螺钉、螺栓、螺柱（亦称双头螺柱）、螺母和垫圈等，见上表所示。

它们的结构形式和尺寸都已标准化，并由专业化工厂进行大批量生产和供应，需要时可按它们的规定标记直接由市场采购不必自行生产，也不必画出它们的零件图。

国家标准规定的螺纹紧固件标记的一般形式为：

名称国标代号--规格--性能等级。

7.螺纹紧固件——螺栓的连接

　　螺栓连接通常是由螺栓，垫圈和螺母三种零件构成。

这种连接只需在两被连接件上钻出通孔，然后从孔中穿入螺栓，再套上垫圈，拧紧螺母即实现了连接。

这种连接主要用于两零件被连接处厚度不大，而受力较大，且需要经常装拆的场合。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　螺栓连接动画

1）螺纹紧固件装配的规定画法

　　螺纹紧固件的装配图画法，应遵循下述基本规定：

　　a）两零件接触表面画一条线，不接触表面画两条线；

　　b）两零件邻接时，不同零件的剖面线方向应相反，或者方向一致、间隔不等；

　　c）对于紧固件和实心零件（如螺钉、螺栓、螺母、垫圈、键、销、球及轴等），若剖切平面通过它们的基本轴线时，则这些零件都按不剖画出，仍画外形，需要时，可采用局部剖视。

2）螺栓、螺母和垫圈的近似画法

　　确定螺栓的公称长度l时，应查阅垫圈、螺母的表格得出h、mmax、再加上被连接零件的厚度等，经计算后选定。

如上图,螺栓长度为：

l=δ1+δ2+h+mmax+a,其中a是螺栓伸出螺母的长度，上式计算得出数值后，再从相应的螺栓标准所规定的长度系列中，选取合适的l值。

　　单个螺纹紧固件的画法，可根据公称直径ｄ查有关标准，得出各部分的尺寸，但在绘制螺栓、螺母和垫圈时，通常按螺栓的螺纹规格d、螺母的螺纹规格D、垫圈的公称尺寸d进行比例折算，得出各部分尺寸后按近似画法画出。

3）螺栓、螺母和垫圈的规定标记　

　　螺栓GB/Ｔ5782-2000Md×l表示螺纹规格为Dmm,公称长度lmm，GB5782-86是六角头螺栓的国标代号；　　螺母GB/Ｔ6170-2000MD表示螺纹规格为Dmm，GB6170-86是1型六角螺母的国标编号；

　　垫圈GB97.1-85d表示公称尺寸为dmm，（即与螺纹规格d的螺栓配用）的平垫圈，GB97.1-85是平垫圈的国标代号。

8.螺纹紧固件——螺柱的连接

　　当两个被连接的零件中，有一个较厚或不宜用螺栓连接时，常采用双头螺柱连接。

如左下图所示。

　　螺柱的规格：

螺纹大径d由连接的强度要求或结构要求确定；螺柱的公称长度l≥δ+h+m+a,式中δ、h、m、a分别为带通孔的被连接件的厚度、垫圈厚度、螺母厚度和螺柱头部超出螺母的长度，一般取a=0.2～0.3d，计算所得结果必须取为相近的标准公称长度。

　　画螺柱连接出时应注意的事项:

　　1）螺柱旋入端的螺纹终止线应与两被连接件接触面的投影线平齐。

　　2）机座零件上的螺孔深度h1应稍大于螺柱的旋入深度bm，一般取h1=bm+（0.3～0.5）d，而钻孔的深度H1又应稍大于螺孔深度h1，一般取H1=h1+（0.3～0.5）d（见右图）。

　　3）螺柱的旋入部分必须按内、外螺纹的连接画法正确画出；拧螺母端的画法则与螺栓连接时相应部分的画法完全相同。

为了防止连接松动，这里采用了弹簧垫圈。

旋入端螺纹长度bm由带螺孔零件的材料决定

9.螺纹紧固件——螺钉连接

　　螺钉按用途不同可分为连接螺钉和紧定螺钉两类。

前者用于连接零件，后者用于固定零件。

1）连接螺钉

　　连接螺钉主要用于连接不经常拆卸，并且用力不大的场合。

连接螺钉由头部和杆身两部分组成，其头部有多种不同的结构形式，相应有不同的国家标准代号。

　　设计螺钉连接时，通常首先根据使用要求确定螺钉的结构形式（即确定了国标代号），再根据结构要求确定螺钉的公称直径d，并确定螺钉的公称长度l≥δ+l1,其中δ为带通孔零件的厚度,l1为螺钉旋入深度。

根据选定的结构形式和具体规格即可按比例画法（或查表画法）画出螺钉连接的装配图，见右下图。

画连接螺钉装配图时应注意：

（1）螺钉头部的一字槽在通过螺钉轴线剖切的剖视图上应按垂直于投影面的位置画出，而在垂直于螺钉轴线的投影面上的投影应按45°画出；

（2）螺钉杆身上的螺纹长度b应大于旋入深度l1，因此螺钉的螺纹终止线应高于两被连接零件接触面的投影线或采用全部螺纹。

2）紧定螺钉

　　紧定螺钉用来固定两个零件的相对位置，使它们不产生相对运动。

下图中的轴和齿轮（图中齿轮只画出轮彀部分），用一个开槽锥端紧定螺钉旋入轮彀的螺孔，使螺钉端部的90°锥顶角与轴上的90°锥坑压紧，从而固定了轴和齿轮的相对位置。