螺纹基础知识

1．螺纹形成及主要参数

(1)螺纹的形成和分类

如图7-76所示，将底边长πd₂的直角三角形ABC的纸片绕在直径为d₂的圆柱面上，并使其底边BC和圆柱面底周边相重合，则斜边AB在圆柱面上形成的一条曲线即为螺旋线。再取一个通过圆柱面的轴线的牙型平面N（如矩形、三角行、梯形），使其沿螺旋线移动，则此牙型平面的空间轨迹即构成螺纹，如图7-77所示。

按照牙型平面N 的不同，可将螺纹分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等，其特点和应用见表7-25。除矩形螺纹外，均已标准化，相关参数可参考国标gb/t14791-2013。

表7-25  常用螺纹的特点和应用

注：除管螺纹采用英制（以每英寸牙数表示螺距）外，其他螺纹均采用米制。

按照圆柱表面上螺旋线的数目，又可将螺纹分为单线螺纹（图7-78a）和多线螺纹（图7-78b）。为制造方便，螺纹线数一般不超过4。单线螺纹自锁性好，常用于联接；多线螺纹传动效率较高，常用于传动。

     按照螺旋线绕行方向，还可将螺纹分为右旋螺纹（图7-78a，标注时可省略）和左旋螺纹（图7-78 b，标注代号为LH）。右旋螺纹应用最广。

     此外，根据螺纹是分布在内圆柱面上还是外圆柱面上，可以将其分为圆柱内螺纹和圆柱外螺纹，两者共同组成螺旋副，如图7-87所示。一般内螺纹的尺寸参数用大写字母表示，外螺纹的尺寸参数用小写字母表示。

    (2)螺纹的基本参数和尺寸

    下面以普通螺纹为例说明螺纹的基本参数和几何尺寸，如图7-78所示。

    ①大径d（D）：螺纹的最大直径，与外螺纹牙顶（内螺纹牙底）相重合的假想圆柱直径，它是螺纹的公称直径。

    ②小径d₁（D₁）：螺纹的最小直径，与外螺纹牙底（内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱直径。

    ③中径d₂（D₂）：螺纹的牙厚与牙间相等的假想圆柱直径。

    ④螺距P ：相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。根据螺距的大小，普通螺纹可分为粗牙（螺距可不标注）和细牙。

    ⑤导程S ：同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。设螺旋线数为n，则S=nP。

    ⑥导程角λ：在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角，其展开形状如图7-75所示。计算公式为：

                     λ=arctan                    （7-11）

     ⑦ 牙型角α：轴向剖面内，螺纹牙型两侧边的夹角。

     ⑧牙侧角β：轴向剖面内，螺纹牙型两侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。对三角形、梯形等对称牙型，β=。

   ⑨螺纹接触高度H：内外螺纹相互旋合后，螺纹接触面的径向距离。

    国家标准GB/T14791-2013规定了普通螺纹的基本尺寸和标注方法，见表7-26。

表7-26  螺纹直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸（GB/T14791-2013）