4.1 螺纹
4.1.1 螺纹的主要参数
如图4-1所示,螺纹的主要几何参数(GB/T 196—2003)包括如下几项:
(1)大径d:外螺纹的最大直径,即与外螺纹牙顶相切的假想圆柱面的直径,也是标准中规定的公称直径。
图4-1 螺纹主要几何参数
(2)小径d1:外螺纹的最小直径,即与螺纹牙根相切的假想圆柱面的直径,在强度计算中常用作螺纹危险截面的计算直径。
(3)中径d2:轴向截面内,螺纹的牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径,。中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。
(4)线数n:形成螺纹的螺旋线数目。为便于制造,一般螺纹的线数n≤4。
(5)螺距P:相邻两螺纹牙在中径上对应点间的轴向距离。
(6)导程S:螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离,S=nP。
(7)螺纹升角ψ:中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角,ψ=。
(8)牙型角α:螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。
(9)接触高度h:内外螺纹旋合后,螺纹接触面的径向高度。
4.1.2 螺纹的类型和特点
螺纹连接是利用螺纹零件构成的可拆连接,零件的螺纹可以在圆柱表面(外螺纹)和内孔表面(内螺纹),内螺纹和外螺纹一起工作就构成了螺纹连接或螺旋副。用于连接的螺纹称为连接螺纹;起传动作用的螺纹称为传动螺纹。连接螺纹要求自锁性好,而传动螺纹则通常要求效率高。
按螺纹母线与轴线的相对位置,可将螺纹分成圆柱螺纹和圆锥螺纹。圆锥螺纹用于管螺纹,圆柱螺纹用于连接、传动、测量和调整。
根据螺纹的螺旋线方向,螺纹可分为左旋螺纹和右旋螺纹,机械中使用的连接螺纹通常为右旋螺纹,因此螺纹连接一般为顺时针方向拧紧。
按螺纹的线数可将螺纹分为单线螺纹[见图4-2(a)]和多线螺纹[见图4-2(b)、图4-2(c)]。单线螺纹传动效率低,自锁性好,常用作连接螺纹;多线螺纹的传动效率高,故用作传动螺纹。
根据螺纹的单位,可分为米制螺纹和英制螺纹,我国除部分管螺纹外,均采用米制螺纹。
按照螺纹牙型的不同,常见螺纹可分为普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹(见表4-1)。
图4-2 螺纹的线数
表4-1 常用螺纹类型、特点和应用
续表
除上述常见螺纹外,还有用于管道连接的管螺纹、米制锥螺纹以及一些特殊用途的螺纹,以适应各行业的特殊工作要求,需用时可查阅相关标准。
综上所述,机械中使用的连接螺纹一般为单线、右旋、米制的粗牙圆柱普通螺纹。