螺紋分類與尺寸對照表

關于螺紋分類與尺寸對照表長沙航空職院專用作者：潘存云教授長沙航空職院專用作者：潘存云教授一、螺紋的形成§7－1螺紋連接的基本知識d2螺旋線——一動點在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉，同時沿軸向作等速移動的軌跡。螺紋——一平面圖形沿螺旋線運動，運動時保持該圖形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。螺紋第2頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋第3頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授螺紋的牙型矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋15o30o3o30o第4頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋第5頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋一般:n≤4雙線螺紋單線螺紋PSS=2PPSPS=Pn線螺紋:S=nP第6頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋外螺紋內螺紋螺紋副第7頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云外螺紋內螺紋第8頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋外螺紋內螺紋聯(lián)接螺紋傳動螺紋螺旋傳動第9頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授聯(lián)接螺紋傳動螺紋第10頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授按螺紋的牙型分螺紋的分類按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按母體形狀分矩形螺紋三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋左旋螺紋單線螺紋多線螺紋外螺紋內螺紋聯(lián)接螺紋傳動螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋第11頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授圓柱螺紋圓錐螺紋管螺紋第12頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云(3)中徑d2

也是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。設計：潘存云βd1d2d(1)大徑d

與外螺紋牙頂(或內螺紋牙底)相重合的假想圓柱體的直徑。(2)

小徑d1

與外螺紋牙底(或內螺紋牙頂)相重合的假想圓柱體的直徑。(4)

螺距P

相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。(5)

導程S(6)

螺紋升角ψ

中徑d2圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角(7)牙型角

α

軸向截面內螺紋牙型相鄰兩側邊的夾角。牙型側邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。tanψ=πd2

nP

牙側角

β

αβψπd2SψS=nP同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距P二、螺紋的主要幾何參數(shù)SPP/2P/2第13頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授三、機械制造常用螺紋三角形螺紋普通螺紋α=60?管螺紋α=55?普通螺紋以大徑d為公稱直徑，同一公稱直徑可以有多種螺距，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余的統(tǒng)稱為細牙螺紋。60?Pd粗牙dP細牙dP細牙粗牙螺紋應用最廣細牙螺紋的優(yōu)點：升角小、小徑大、自鎖性好、強度高，缺點：不耐磨易滑扣。應用：薄壁零件、受動載荷的聯(lián)接和微調機構。第14頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授用螺紋密封的管螺紋普通細牙螺紋管螺紋非螺紋密封管螺紋（圓柱管壁α=55?）用螺紋密封管螺紋（圓錐管壁α=55?）60?圓錐管螺紋公稱直徑——管子的公稱通徑。強調與普通螺紋不同55?55?非螺紋密封的管螺紋dd2d1Pdd2d1Pφ2φ第15頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云梯形螺紋：梯形鋸齒形30o3o30o為了減少摩擦和提高效率，這兩種螺紋的牙側角β比三角形螺紋的要小得多。用于剖分螺母時，梯形螺紋可消除因摩擦而產生的間隙，應用較廣。鋸齒形螺紋的效率比矩形螺紋高，但只適合單向傳動。鋸齒形螺紋:常用于傳動。β=15oβ=3o粗牙普通螺紋的基本尺寸見P135表10-1后面有圖螺紋的基本尺寸：細牙普通螺紋的基本尺寸見P136表10-2梯形螺紋的基本尺寸見P136表10-3第16頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授表7-1直徑與螺距、粗牙普通螺紋基本尺寸mm30.52.6752.459公稱直徑（大徑）粗牙細牙Dd螺距P中徑D2d2小徑D1d1螺距P40.73.5453.24250.83.5454.1340.350.5615.3504.91881.257.1886.647101.59.0268.3761.25,10.75121.7510.86310.1061.5,1.250.5(14)212.70111.8351.5,116214.70113.835(18)2.516.37615.294202.518.37617.294(20)2.520.37619.29424322.05220.752(27)325.05223.752303.527.72726.2112,1.5,1注：括號內的公稱直徑為第二系列H=0.866Pd2=d-0.6495Pd1=d-1.0825PD1、d1----內、外螺紋小徑D2、d2----內、外螺紋中徑D、d

----內、外螺紋大徑P----螺距標記示例：M24(粗牙普通螺紋、直徑24、螺距3)M24X1.5(細牙普通螺紋,直徑24,螺距1.5)PP/8P/8P/8H/4DdD2d2D1d1P/2P/430?60?90?第17頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授表7-2細牙普通螺紋基本尺寸mm螺距P中徑D2、d2

小徑D1、d10.35d-1+0.773d-1+0.6210.5d-1+0.675d-1+0.4590.75d-1+0.513d-1+0.1881d-1+0.35d-2+0.9181.25d-1+0.188d-2+0.6471.5d-1+0.026d-2+0.3762d-2+0.701d-3+0.8353d-2+0.052d-4+0.752第18頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云表7-3梯形螺紋基本尺寸mm標記示例：Tr48X8(梯形螺紋，直徑48，螺距8)Ph3=H4ac

第1系列第2系列D2d2D1

螺距螺紋牙高牙頂間隙公稱直徑d中徑內螺紋小徑

126.50.590、10085、95d-6d-12105.50.540、70、8038、42、65d-5d-1086.50.548、5246、50d-4d-842.250.2516、2018d-2d-452.750.2524、2822、26d-2.5d-562.250.532、3630、34d-3d-6內螺紋外螺紋dPR1R2D1D4H1D2d2d3acac30?

H4R2第19頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云設計：潘存云四、

螺紋聯(lián)接的基本類型螺栓聯(lián)接基本類型eaal1l1可承受橫向載荷。螺紋余留長度l1鉸制孔螺栓孔與螺桿之間留有間隙靜載荷l1>=(0.3~0.5)d;變載荷l1>=0.75d;沖擊載荷或彎曲載荷l1≥d;鉸制孔用螺栓l1≈0;螺紋伸出長度a=(0.2~0.3)d;螺栓軸線到邊緣的距離e=d+(3~6)mm用于經常拆裝易磨損之處。dd第20頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云設計：潘存云四、

螺紋聯(lián)接的基本類型螺栓聯(lián)接基本類型螺釘聯(lián)接座端擰入深度H，當螺孔材料為：aee雙頭螺柱聯(lián)接

聯(lián)接件厚，允許拆裝。鋼或青銅H=d;鑄鐵H=(1.25~1.5)d鋁合金H=(1.5~2.5)d螺紋孔深度H1=H+(2~2.5)P;鉆孔深度H2=H1+(0.5~1)d;參數(shù)l1

、e、a與螺栓相同

l1l1HHH1H1H2H2結構簡單，省了螺母，不宜經常拆裝，以免損壞螺孔而修復困難。d第21頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云四、

螺紋聯(lián)接的基本類型螺栓聯(lián)接基本類型螺釘聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘?shù)?2頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授五、螺紋緊固件螺栓螺紋緊固件LL0d六角頭LdL0小六角頭螺栓的結構形式第23頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授雙頭螺柱五、螺紋緊固件螺栓螺紋緊固件設計：潘存云dL0L1LL1-----座端長度L0-----螺母端長度第24頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱五、螺紋緊固件螺栓螺紋緊固件末端結構頭部結構第25頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授螺母六角螺母六角扁螺母六角厚螺母設計：潘存云圓螺母螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱五、螺紋緊固件螺栓螺紋緊固件用于經常拆裝易磨損之處。用于尺寸受限制之處。國標羅列有六十余種不同結構的螺母第26頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授其它螺母：第27頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授其它螺母：第28頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授墊圈平墊圈薄平墊圈A型平墊圈B型平墊圈螺母螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱五、螺紋緊固件螺栓螺紋緊固件斜墊圈彈簧墊圈圓螺母用止動墊圈作用：增加支撐面積以減小壓強，避免擰緊螺母擦傷表面、防松。第29頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授一、

擰緊力矩一般螺紋聯(lián)接在裝配時都必須擰緊，這時螺紋聯(lián)接受到預緊力的作用。對于重要的螺紋聯(lián)接，應控制其預緊力，因為的大小對螺紋聯(lián)接的可靠性，強度和密封均有很大影響。T1——克服螺紋副相對轉動的阻力矩；T2——克服螺母支撐面上的摩擦阻力矩；設軸向力為Fa

或預緊力（不受軸向載荷）fc——摩擦系數(shù)。無潤滑時?。篺c=0.15rf——支撐面摩擦半徑。

rf=(dw+d0)/4dd0dwT簡化公式：

適用于M10~M60的粗牙螺紋，f’=0.15,fc=0.15,

T≈0.2Fad預緊應力：σ=(0.5~0.7)σs§7－2螺紋連接的預緊和防松FaFa是由聯(lián)接要求決定的，為了發(fā)揮螺栓的工作能力和保證預緊

可靠，應?。和ǔＢ菁y聯(lián)接擰緊是憑工人的經驗來決定的，重要螺栓則必須預緊力進行精確控制?？偭兀旱?0頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云測力矩扳手工程上常采用測力矩扳手或定力矩扳手來控制預緊力的大小。二、

螺紋聯(lián)接的防松聯(lián)接用三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變化不大時，不會自動松脫。但在沖擊、振動和變載條件下，預緊力可能在某一瞬時消失，聯(lián)接仍有可能松動。高溫下的螺栓聯(lián)接，由于溫度變形差異等，也可能發(fā)生松脫現(xiàn)象（如高壓鍋），因此設計時必須考慮防松。即防止相對轉動。防松的方法1.利用附加摩擦力防松尼龍圈鎖緊螺母F彈簧墊圈對頂螺母定力矩扳手設計：潘存云第31頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授開口銷與六角開槽螺母串聯(lián)鋼絲2.采用專門防松元件防松圓螺母用止動墊圈潘存云教授研制止動墊圈潘存云教授研制潘存云教授研制第32頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授3.其他方法防松1~1.5P用沖頭沖2~3點沖點防松法粘合法防松涂粘合劑第33頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授§7－3單個螺栓聯(lián)接的強度計算螺栓聯(lián)接的主要失效形式：螺栓拉斷螺紋壓潰或剪斷滑扣

因經常拆裝螺栓與螺母的螺紋牙及其他各部尺寸是根據(jù)等強度原則及使用經驗規(guī)定的。采用標準件時，這些部分都不需要進行強度計算。所以，螺栓聯(lián)接的計算主要是確定螺紋小徑d1，然后按照標準選定螺紋公稱直徑d及螺距P等。一、松螺栓聯(lián)接

裝配時不須要擰緊強度條件：式中:d1——螺紋小徑，mm二、緊螺栓聯(lián)接

裝配時須要擰緊，在工作狀態(tài)下可能還需要補充擰緊。螺栓受軸向拉力Fa和摩擦力矩T的雙重作用。拉應力：FaFa力除以面積第34頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授切應力：對于M10~M68的普通螺紋，取d1、d2和ψ的平均值，并?。簍anρ’=f’=0.15

得：

τ≈0.5σ當量應力：強度條件：分母為抗剪截面系數(shù)第35頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云設計：潘存云1.受橫向工作載荷的螺栓強度螺栓與孔之間有間隙，工作時預緊力Fa導致接合面所產生的摩擦力應大于橫向載荷F。C——可靠性系數(shù)，常取C=1.1~1.3預緊力Fa

：f——摩擦系數(shù)，對鋼與鑄鐵，取:

f=0.1~0.15m——結合面數(shù)上圖m=1,下圖m=2若取f=0.15，C=1.2,m=1,

則：Fa

≥8F

結構尺寸大FFFF/2F/2FaFaFaFa第36頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云FF/2F/22.受軸向工作載荷的螺栓強度改進措施：

1.采用鍵、套筒、銷承擔橫向工作載荷。螺栓僅起連接作用2.采用無間隙的鉸制孔螺栓。設流體壓強為p，螺栓數(shù)目為Z，則缸體周圍每個螺栓的平均載荷為：p·πD2/4FE=Z設計：潘存云pFEFE設計：潘存云D第37頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云松弛狀態(tài)受載變形特別注意，軸向載荷：Fa≠F0+FE加預緊力后

螺栓受拉伸長δb0

被聯(lián)接件受壓縮短δC0加載FE后:螺栓總伸長量增加為:總拉力為：被聯(lián)接件壓縮量減少為：

殘余預緊力減少為：FR

很顯然:FR<F0被聯(lián)接件放松了?δ

+δb0δC0-?δ預緊狀態(tài)δb0F0F0δC0F0F0FEFEFEFE設計：潘存云FEFEFaFaFa=FE+FRFRFR?δ?δ

第38頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授§10－4螺栓組連接的結構設計1.連接接合面的集合形狀通常設計成軸對稱的簡單集合形狀2.螺栓的布置應使螺栓的受力合理3.螺栓的排列應有合理的間距、邊距4.同一螺栓組連接中各螺栓的直徑和材料均應相同5.避免螺栓承受偏心載荷,要減少載荷相對與螺栓軸心線的偏距,保證螺母或螺栓頭部支承面平整并與螺栓軸線相垂直,被連接件上應設置凸臺、沉頭座或采用斜面墊圈第39頁,共45頁，2024年2月25日，星期天長沙航空職院專用作者：潘存云教授§10－6提高螺栓聯(lián)接強度的措施承受軸向變載荷時，螺栓的損壞形式：疲勞斷裂容易斷裂部位：一、降低螺栓總拉伸載荷的Fa變化范圍軸向工作載荷FE的變化范圍:0~FEkb+kckbF0~F0+FE總拉伸載荷的Fa變化范圍:

kb

↓

或

kc↑→Fa變化范圍↓提高螺栓聯(lián)接強度的措施第40