螺纹基础知识
第一部分 基 础 知 识
第一章
度量
当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m )、厘米(cm )、毫米(mm )等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch ),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量:(10进制)
1m =100 cm=1000 mm
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm
2、英制计量:(8进制)
1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8''×25.4 =9.52
0 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 inch 3、1/4''以下的产品用番号来表示其称呼径,如:
4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12#
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,如图所示:
基本中径
1A
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 、6 H 、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。如图所示:
e
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。
差
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
M10×1
M10×1 顶径公差代号 代号(相同)
中径公差代号 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(D 2、d 2):D 2=d2=D(d )-2x3H/8 ,式中H 为原始三角形高: H=(√3 /2)P=0.866025P(60O 牙山角); H=0.960491P(55 O牙山角) (三)、小径/牙底径(D1、d1):为外螺纹牙底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(25.4 mm)内的牙数来表明牙距(如下表)。
(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60 O,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(d 1),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(d 2):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(25.4 mm)内的牙数来表明牙距。
螺纹参数的检测方法:
大径:基本采用卡尺检测;中径:基本采用螺纹中径千分尺或者三针测量。小径:使用影像仪进行测量。牙型角:使用影像仪进行检测。
五、管螺纹的基本说明:
R 螺纹是统称,包括Rc ,Rp ,R1,R2。
Rc 是英制密封管螺纹、锥螺纹、内螺纹(螺纹孔)。 Rp 是英制密封管螺纹、圆柱螺纹、内螺纹(螺纹孔)。
G 是英制非密封管螺纹、圆柱螺纹,可以是外螺纹,可以是内螺纹。
Rp 表示是内圆柱管螺纹,Rc 表示内圆锥管螺纹,牙型角均为55°。1/4 Rc/Rp的螺纹塞规分别是检测Rc1/4和Rp1/4管螺纹的。Rc 和Rp 都是国标规定的管螺纹形式,国标号为:GB/T7306.1-2000和GB/T7306.2-2000。至于塞规的设计标准,请参照机标:JB/T10031-1999 《用螺纹密封的管螺纹量规》。
根据使用要求,在低压液体输送管上一般都要选Rp ,这是统一规定。
一般在设备上油,气,炎管连接选Rc
六、如何在生产中正确选择适当的螺纹检具。
1. 判定图纸上最终成品的螺纹等级:(要明确客户图纸要求是镀前尺寸还是镀后尺寸) 在以下情况下螺纹的精度不进行标注: 内螺纹:
---5H 公称直径小于和等于1.4mm 时; ---6H 公称直径大于和等于1.6mm 时; 外螺纹:
---6h 公称直径小于和等于1.4mm 时; ---6g 公称直径大于和等于1.6mm 时;
举例:图纸标注:M3 其含义为M3的螺距为0.5,公差等级为6H 的公称螺纹。
但未注明螺距的螺纹,一般为粗牙螺纹,标明螺距的可能为粗牙也可能为细牙,在加工时请务必确认。
2. 确认表面处理要求(电镀层厚度)
例如:电镀膜厚为Ag3u 。镀后为M3*6H的螺纹。 3. 按照膜厚(单边)来确认螺纹公差等级。
一般内螺纹的公差带选择G 、H ,外螺纹选择e/f/g/h;
先查GB/T196-2003普通螺纹 尺寸 确认大径、中径、小径的基本尺寸,
查表得:
然后查GB/T 197-2003普通螺纹公差,确定大径、中径、小径的基本偏差:
然后确定公差带等级(数字的4、5、6、7等)查GB/T2516-2003 普通螺纹 极限偏差 确定各要素的极限偏差。
看图得知,其中我们的镀厚为3u ,那么6G 和6H 的公差带相差0.02mm ,所以6G 足够,我们选择6G ,如果镀厚为10u 以上,那么2倍的膜厚将超出0.02mm ,所以我们将更换6G ,选择更大的公差带,我们选择7G ,公差比6H 大0.45mm ,所以我们可以根据此表来选择合适的控制公差带。
螺纹公差选择需要以下标准支持: GB/T 196 普通螺纹 基本尺寸 GB/T 197 普通螺纹 公差
GB/T 2516 普通螺纹 极限偏差 GB/T 15756 普通螺纹 极限尺寸