螺紋(screw thread) 指的是在圓柱或圓錐母體表面上製出的螺旋線形的、具有特定截面的連續凸起部分。
按其母體形狀分為圓柱螺紋和圓錐螺紋;
按其在母體所處位置分為外螺紋、內螺紋;
按其截面形狀(牙型)分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋等;
按線數分單頭螺紋和多頭螺紋;
按旋入方向分左旋螺紋和右旋螺紋兩種, 右旋不標註,左旋加LH,如M24×1.5LH;
按用途不同分有:米制普通螺紋、用螺紋密封的管螺紋、非螺紋密封的管螺紋、60°圓錐管螺紋、米制錐螺紋等。
圓柱螺紋參數:
1.外徑d(大徑),螺紋的最大直徑,與外螺紋牙頂或內螺紋牙底相重合的假想圓柱體直徑。螺紋的公稱直徑除管螺紋以管子內徑為公稱直徑外,其餘都以外徑為公稱直徑。
2.內徑d1(小徑),螺紋的最小直徑,與外螺紋牙底或內螺紋牙頂相重合的假想圓柱體直徑。在強度計算中常作為螺桿危險截面的計算直徑。
3.中徑d2,母線通過牙型上凸起和溝槽兩者寬度相等的假想圓柱體直徑,近似於螺紋的平均直徑,d2 ≈(d+d1)/2。中徑是確定螺紋幾何參數和配合性質的直徑。
4.螺距P,相鄰牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。
5.線數n,螺紋的螺旋線數目。沿一根螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋;沿兩根以上的等距螺旋線形成螺紋稱為多線螺紋。常用的聯接螺紋要求自鎖性,故多用單線螺紋;傳動螺紋要求傳動效率高,故多用雙線或單線螺紋。為了便於製造,一般用線數n≤4。
6.導程S,同一螺旋線上相鄰牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離,S=n*P。
7.牙形角α,螺紋軸相截面內,螺紋牙形兩側邊的夾角。螺紋牙形的側邊與螺紋軸線的垂直平面的夾角稱為牙側角,對稱牙形的牙側角β=α/2。
8.螺紋升角(導程角),中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直於螺紋軸線的平面之間的夾角。
9.工作高度(接觸高度),兩相配合的內外螺紋牙型上相互重合部分的徑向高度。普通螺紋的接觸高度的基本值為5H/8。
螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10餘個等級,其中8.8級及以上螺栓材質為低碳合金鋼或中碳鋼並經熱處理(淬火、回火),通稱為高強度螺栓,其餘通稱為普通螺栓。
螺栓性能等級標號有兩部分數字組成,分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。例如,性能等級4.6級的螺栓,其含義是:
1、螺栓材質公稱抗拉強度達400MPa級;
2、螺栓材質的屈強比值為0.6;
3、螺栓材質的公稱屈服強度達400×0.6=240MPa級
性能等級10.9級高強度螺栓,其材料經過熱處理後,能達到
1、螺栓材質公稱抗拉強度達1000MPa級;
2、螺栓材質的屈強比值為0.9;
3、螺栓材質的公稱屈服強度達1000×0.9=900MPa級
螺栓性能等級的含義是國際通用的標準,相同性能等級的螺栓,不管其材料和產地的區別,其性能是相同的,設計上只選用性能等級即可。
螺紋配合等級
螺紋配合是旋合螺紋之間松或緊的大小,配合的等級是作用在內外螺紋上偏差和公差的規定組合
a.對統一英制螺紋,外螺紋有三種螺紋等級:1A,2A和3A級,內螺紋有三種等級:1B2B和3B級,全部都是間隙配合.等級數字越高,配合越緊.在英制螺紋中,偏差僅規定1A和2A級,3A級的偏差為零,而且1A和2A級的等級偏差是相等的.等級數目越大公差越小.。
1A和1B級,非常松的公差等級其適用於內外螺紋的允許公差配合。
2A和2B級,是英制系列機械緊固件規定最通用的螺紋公差等級。
3A和3B級,旋合形成最緊的配合,適用於公差緊的緊固件,用於安全性的關鍵設計.。
對外螺紋來說, 1A和2A級有一個配合公差, 3A級沒有. 1A級公差比2A級公差大50%,比3A級大75%,對內螺紋來說. 2B級公差比2A級公差大 30%.1B級比2B級大50%.比3B級大75%.。
b.公制螺紋,外螺紋有三種螺紋等級:4h,6h和6g,內螺紋有三種螺紋等級:5H,6H和7H.(日標螺紋精度等級分為I.II.III三級,通常狀況下為II級)在公制螺紋中,H和h的基本偏差為零. G的基本偏差為正值,e,f和g的基本偏差為負值.。
H是內螺紋常用的公差帶位置,一般不用作表面鍍層,或用極薄的磷化層.G位置基本偏差用於特殊場合,如較厚的鍍層,一般很少用。
g 常用來鍍6-9um的薄鍍層,如產品圖紙要求是6h的螺栓,其鍍前螺紋採用6g的公差 帶.。
螺紋配合最好組合成H/g.H/h或G/h,對於螺栓.螺母等精製緊固件螺紋,標準推薦採用6H/6g的配合。
米制普通螺紋
米制普通螺紋用大寫M表示,牙型角2α=60°(α表示牙型半角);
米制普通螺紋按螺距分粗牙普通螺紋和細牙普通螺紋兩種;
a.粗牙普通螺紋標記一般不標明螺距,如M20表示粗牙螺紋;細牙螺紋標記必須標明螺距,如M30×1.5表示細牙螺紋、其中螺距為1.5。
b.普通螺紋用於機械零件之間的連接和緊固,一般螺紋連接多用粗牙螺紋,細牙螺紋比同一公稱直徑的粗牙螺紋強度略高,自鎖性能較好。
米制普通螺紋的標記:M20-6H、M20×1.5LH-6g-40,其中M 表示米制普通螺紋,20表示螺紋的公稱直徑為20mm,1.5表示螺距,LH表示左旋,6H、6g表示螺紋精度等級,大寫精度等級代號表示內螺紋,小寫精度等級代號表示外螺紋,40表示旋合長度;
常用米制普通粗牙螺紋的螺距如下表(螺紋底孔直徑:碳鋼φ=公稱直徑-P;鑄鐵φ=公稱直徑-1.05~1.1P;加工外螺紋光桿直徑取φ=公稱直徑-0.13P)
一般米制普通內螺紋的加工底孔直徑可用下式作近似計算:d=D-1.0825P,其中D為公稱直徑,P為螺距。
米制螺紋的基本尺寸:(GB/T 196-1981)
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