螺紋簡述
在圓柱或圓錐表面上,沿著螺旋線所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起。凸起是指螺紋兩側(cè)面的實體部分。又稱牙。
[1]
在機械加工中,螺紋是在一根圓柱形的軸上(或內(nèi)孔表面)用刀具或砂輪切成的,此時工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀具沿著工件軸向移動一定的距離,刀具在工件上切出的痕跡就是螺紋。在外圓表面形成的螺紋稱外螺紋。在內(nèi)孔表面形成的螺紋稱內(nèi)螺紋。螺紋的基礎(chǔ)是圓軸表面的螺旋線。通常若螺紋的斷面為三角形,則叫三角螺紋;斷面為梯形叫做梯形螺紋;斷面為鋸齒形叫做鋸齒形螺紋;斷面為方形叫做方牙螺紋;斷面為圓弧形叫做圓弧形螺紋等等。
[2]
主要分類
螺紋按其截面形狀(牙型)分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等。其中三角形螺紋主要用于聯(lián)接(見螺紋聯(lián)接),矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動。螺紋分布在母體外表面的叫外螺紋,在母體內(nèi)表面的叫內(nèi)螺紋。在圓柱母體上形成的螺紋叫圓柱螺紋,在圓錐母體上形成的螺紋叫圓錐螺紋。螺紋按螺旋線方向分為左旋的和右旋的兩種,一般用右旋螺紋。螺紋可分為單線的和多線的,聯(lián)接用的多為單線;用于傳動時要求進升快或效率高,采用雙線或多線,但一般不超過4線。
三角形螺紋主要用于聯(lián)接,矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動;按螺旋線方向分為左旋螺紋和右旋螺紋,一般用右旋螺紋;按螺旋線的數(shù)量分為單線螺紋、雙線螺紋及多線螺紋;聯(lián)接用的多為單線,傳動用的采用雙線或多線;按牙的大小分為粗牙螺紋和細牙螺紋等,按使用場合和功能不同,可分為緊固螺紋、管螺紋、傳動螺紋、螺紋等。
圓柱螺紋中﹐三角形螺紋自鎖性能好。它分粗牙和細牙兩種﹐一般聯(lián)接多用粗牙螺紋。細牙的螺距小﹐升角小﹐自鎖性能更好﹐常用于細小零件薄壁管中﹐有振動或變載荷的聯(lián)接﹐以及微調(diào)裝置等。管螺紋用于管件緊密聯(lián)接。矩形螺紋效率高﹐但因不易磨制﹐且內(nèi)外螺紋旋合定心較難﹐故常為梯形螺紋所代替。鋸齒形螺紋牙的工作邊接近矩形直邊﹐多用于承受單向軸向力。
圓錐螺紋的牙型為三角形﹐主要靠牙的變形來保證螺紋副的緊密性﹐多用于管件。
幾何參數(shù)
圓柱螺紋主要幾何參數(shù)
?、偻鈴剑ù髲剑?,與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱體直徑。螺紋的公稱直徑即大徑。
?、趦?nèi)徑(小徑),與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱體直徑。
?、壑袕?,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。
④螺距,相鄰牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。
?、萘砍蹋宦菪€上相鄰牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。
?、扪佬徒牵菁y牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角。
?、呗菁y升角,中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面之間的夾角。
?、喙ぷ鞲叨龋瑑上嗯浜下菁y牙型上相互重合部分在垂直于螺紋軸線方向上的距離等。螺紋的公稱直徑除管螺紋以管子內(nèi)徑為公稱直徑外,其余都以外徑為公稱直徑。螺紋已標(biāo)準(zhǔn)化,有米制(公制)和英制兩種。標(biāo)準(zhǔn)采用米制,中國也采用米制。
除管螺紋以管子內(nèi)徑為公稱直徑外,其余螺紋都以外徑為公稱直徑?!÷菁y升角小于摩擦角的螺紋副,在軸向力作用下不松轉(zhuǎn),稱為自鎖,其傳動效率較低。
圓柱螺紋中,三角形螺紋自鎖性能好。它分粗牙和細牙兩種,一般聯(lián)接多用粗牙螺紋。細牙的螺距小,升角小,自鎖性能更好,常用于細小零件薄壁管中,有振動或變載荷的聯(lián)接,以及微調(diào)裝置等。管螺紋用于管件緊密聯(lián)接。矩形螺紋效率高,但因不易磨制,且內(nèi)外螺紋旋合定心較難,故常為梯形螺紋所代替。鋸齒形螺紋牙的工作邊接近矩形直邊,多用于承受單向軸向力。
圓錐螺紋的牙型為三角形,主要靠牙的變形來保證螺紋副的緊密性,多用于管件。
標(biāo)準(zhǔn)畫法
在機械制圖中,螺紋和螺紋緊固件的視圖作圖比較繁瑣。為提高制圖效率,通常采用規(guī)定畫法(見圖)。標(biāo)準(zhǔn)ISO和中國機械制圖標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定:螺紋牙頂用粗實線 表示,牙底用細實線表示,在垂直于螺紋軸線的投影面的視圖中,表示牙底的細實線只畫3/4圈,螺紋的終止界限用粗實線表示。螺紋的牙型、直徑、螺距……等則在標(biāo)注尺寸中用螺紋代號標(biāo)明。在裝配圖的剖視圖中,規(guī)定螺紋緊固件均按未剖切繪制,并對常見的螺紋緊固件規(guī)定了簡化畫法,如六角頭螺栓、六角螺母和墊圈的一組緊固件可按圖中的畫法繪制。
標(biāo)注說明
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)螺紋標(biāo)注方法中,*個字母代表螺紋代號,例如:M表示普通螺紋、G表示非螺紋密封的管螺紋、R表示用螺紋密封的管螺紋、Tr表示梯形螺紋等。第二個數(shù)字表示螺紋公稱直徑,也就是螺紋的大徑。它表示的是螺紋的zui大直徑,單位為毫米。往后的符號分別是螺距、旋轉(zhuǎn)、中徑公差代號、頂徑公差代號、旋合長度代號。
M6的意思就是公稱直徑為6mm的普通螺紋。
加工方法
模具加工
直接用模具加工出螺紋的方法
滾壓加工
用成形滾壓模具使工件產(chǎn)生塑性變形以獲得螺紋的加工方法。螺紋滾壓一般在滾絲機。搓絲機或在附裝自動開合螺紋滾壓頭的自動車床上進行,適用于大批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)緊固件和其它螺紋聯(lián)接件的外螺紋。滾壓螺紋的外徑一般不超過 25毫米,長度不大于100毫米,螺紋精度可達2級(GB197-63),所用坯件的直徑大致與被加工螺紋的中徑相等。滾壓一般不能加工內(nèi)螺紋,但對材質(zhì)較軟的工件可用無槽擠壓絲錐冷擠內(nèi)螺紋(zui大直徑可達30毫米左右),工作原理與攻絲類似。冷擠內(nèi)螺紋時所需扭距約比攻絲大1倍,加工精度和表面質(zhì)量比攻絲略高。
螺紋滾壓的優(yōu)點是﹕表面粗糙度小于車削﹑銑削和磨削;滾壓后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強度和硬度;材料利用率高;生產(chǎn)率比切削加工成倍增長,且易于實現(xiàn)自動化;滾壓模具壽命很長。但滾壓螺紋要求工件材料的硬度不超過HRC40;對毛坯尺寸精度要求較高;對滾壓模具的精度和硬度要求也高,制造模具比較困難;不適于滾壓牙形不對稱的螺紋。
按滾壓模具的不同,螺紋滾壓可分搓絲和滾絲兩類。
搓絲兩塊帶螺紋牙形的搓絲板錯開 1/2螺距相對布置,靜板固定不動,動板作平行于靜板的往復(fù)直線運動。當(dāng)工件送入兩板之間時,動板前進搓壓工件,使其表面塑性變形而成螺紋。
滾絲有徑向滾絲﹑切向滾絲和滾壓頭滾絲 3種。
徑向滾絲﹕2個(或3個)帶螺紋牙形的滾絲輪安裝在互相平行的軸上,工件放在兩輪之間的支承上,兩輪同向等速旋轉(zhuǎn),其中一輪還作徑向進給運動。工件在滾絲輪帶動下旋轉(zhuǎn),表面受徑向擠壓形成螺紋。對某些精度要求不高的絲杠,也可采用類似的方法滾壓成形。
切向滾絲﹕又稱行星式滾絲,滾壓工具由1個旋轉(zhuǎn)的*滾絲輪和3塊固定的弧形絲板組成。滾絲時,工件可以連續(xù)送進,故生產(chǎn)率比搓絲和徑向滾絲高。
滾絲頭滾絲﹕在自動車床上進行,一般用于加工工件上的短螺紋。滾壓頭中有3~4個均布于工件外周的滾絲輪。滾絲時,工件旋轉(zhuǎn),滾壓頭軸向進給,將工件滾壓出螺紋。
切削加工
指用成形刀具或磨具在工件上加工螺紋的方法。
螺紋銑削:在螺紋銑床上用盤形銑刀或梳形銑刀進行銑削。盤形銑刀主要用于銑削絲桿﹑蝸桿等工件上的
梯形外螺紋。梳形銑刀用于銑削內(nèi)﹑外普通螺紋和錐螺紋,由于是用多刃銑刀銑削﹑其工作部分的長度又大于
被加工螺紋的長度,故工件只需要旋轉(zhuǎn)1.25~1.5轉(zhuǎn)就可加工完成,生產(chǎn)率很高。螺紋銑削的螺距精度一般能達 8~9級,表面粗糙度為R 5~0.63微米。這種方法適用于成批生產(chǎn)一般精度的螺紋工件或磨削前的粗加工。
在科技發(fā)達技術(shù)*的今天加工中心成為各生產(chǎn)企業(yè)不可代替的工具,所以螺紋加工越來越多都是用銑削加工,效率高 步驟簡化 精度高 從而給企業(yè)帶來更大的效益。為了適應(yīng)這一需求 很多公司應(yīng)需而生。為一些特殊需求的螺紋提供專業(yè)的方案。
螺紋磨削:主要用于在螺紋磨床上加工淬硬工件的精密螺紋,按砂輪截面形狀不同分單線砂輪和多線砂輪磨削兩種。單線砂輪磨削能達到的螺距精度為5~6級,表面粗糙度為R1.25~0.08微米,砂輪修整較方便。這種方法適于磨削精密絲杠﹑螺紋量規(guī)﹑蝸桿﹑小批量的螺紋工件和鏟磨精密滾刀。多線砂輪磨削又分縱磨法和切入磨法兩種??v磨法的砂輪寬度小于被磨螺紋長度,砂輪縱向移動一次或數(shù)次行程即可把螺紋磨到zui后尺寸。切入磨法的砂輪寬度大于被磨螺紋長度,砂輪徑向切入工件表面,工件約轉(zhuǎn)1.25轉(zhuǎn)就可磨好,生產(chǎn)率較高,但精度稍低,砂輪修整比較復(fù)雜。切入磨法適于鏟磨批量較大的絲錐和磨削某些緊固用的螺紋。
螺紋研磨:用鑄鐵等較軟材料制成螺母型或螺桿型的螺紋研具,對工件上已加工的螺紋存在螺距誤差的部位進行正反向旋轉(zhuǎn)研磨,以提高螺距精度。淬硬的內(nèi)螺紋通常也用研磨的方法消除變形,提高精度。
攻絲和套絲:攻絲是用一定的扭距將絲錐旋入工件上預(yù)鉆的底孔中加工出內(nèi)螺紋。套絲是用板牙在棒料(或管料)工件上切出外螺紋。攻絲或套絲的加工精度取決于絲錐或板牙的精度。加工內(nèi)﹑外螺紋的方法雖然很多,但小直徑的內(nèi)螺紋只能依靠絲錐加工。攻絲和套絲可用手工操作,也可用車床﹑鉆床﹑攻絲機和套絲機。
車削螺紋
車削螺紋注意事項:考慮螺紋加工牙型的膨脹量,外螺紋大徑(公稱直徑d )一般應(yīng)車得比基本尺寸小0.2~0.4mm(約0.13P),保證車好螺紋后牙頂處有0.125P的寬度(P是螺距),鏜內(nèi)螺紋的底孔時保證底孔直徑為公稱直徑-P。。螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進刀段δ1和降速退刀段δ2,以剔除兩端因變速而出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋段。同理,在螺紋切削過程中,進給速度修調(diào)功能和進給暫停功能無效;若此時按進給暫停鍵,刀具將在螺紋段加工完后才停止運動。螺紋加工的進刀量可以參考螺紋底徑,即螺紋刀zui終進刀位置。螺紋小徑為:大徑-1.2倍螺距;螺紋加工的進刀量應(yīng)不斷減少,具體進刀量根據(jù)刀具及工件材料進行選擇,但zui后一次不要小于0.1mm。螺紋加工完成后可以通過觀察螺紋牙型判斷螺紋質(zhì)量及時采取措施。但應(yīng)注意對外螺紋來說當(dāng)螺紋牙頂未尖時,增加刀的切入量反而會使螺紋大徑增大,增大量視材料塑性而定,當(dāng)牙頂已被削尖時,增加刀的切入量則大徑成比例減小,根據(jù)這一特點要正確對待螺紋的切入量,防止報廢。對于一般標(biāo)準(zhǔn)螺紋,都采用螺紋環(huán)規(guī)或塞規(guī)來測量。在測量外螺紋時,如果螺紋“過端”環(huán)規(guī)(通規(guī))正好旋進,而“止端”環(huán)規(guī)(止規(guī))旋不進,則說明所加工的螺紋符合要求,反之就不合格。測量內(nèi)螺紋時,采用螺紋塞規(guī),以相同的方法進行測量。除螺紋環(huán)規(guī)或塞規(guī)測量外還可以利用其它量具進行測量,用螺紋千分尺測量螺紋中徑等等。
螺紋底孔D鉆=D-P
D螺紋大徑P螺距
確定目的:攻螺紋時不會因擠壓作用,使螺紋牙頂與牙底之間不咬死(用絲錐攻的時候也有這個現(xiàn)象)保證有效的工作高度等!
底孔深度H鉆=h有效+0.7D
h有效螺紋有效深度 D螺紋大徑
確定目的:主要是在不通孔時用絲錐攻螺紋時絲錐切削部分有錐角,端部不能切出完整的牙型,所以鉆孔深度要大雨螺紋的有效深度。
M4有粗牙,細牙之分
1.粗牙M4的,螺距P=0.7,粗牙記法:M4(省略螺距);
2.細牙M4的,螺距P=0.5,細牙記法:M4x0.5。
螺紋密封:
任何平面都不可能*緊密接觸,需防漏密封,傳統(tǒng)方法是用橡膠、石棉、金屬等墊片,但因老化或腐蝕很快就會泄漏。而以厭氧膠來代替固體墊片,固化后可實現(xiàn)緊密接觸,使密封性更耐久。麥特雷超級潤滑劑是一種有多種用途的特殊惰性材料,用于螺紋管接頭和螺紋插塞的密封、法蘭盤配合面的密封、機械箱體結(jié)合面的密封等,都有良好的防漏效果。
超級潤滑劑主要用于降低金屬間接觸。作為一種螺紋密封復(fù)合物,該產(chǎn)品在外螺紋和內(nèi)螺紋間形成一個接觸面,可以保護接頭免受摩擦和磨損影響,同時可以承受1407公斤/厘米2的壓力,甚至是磨損,腐蝕或錯誤機加工的螺紋面。該產(chǎn)品也是一種*的齒輪箱添加劑,可以在內(nèi)部件上形成以一層薄膜。從而降低摩擦,齒輪噪音以及泄露。它也明顯降低力矩應(yīng)力,滿足動力減壓需求。它可以用于墊圈面或作為一種填料補充,通過密封以防止流體泄露??梢栽?16°C的溫度下應(yīng)用。該產(chǎn)品可以在不銹鋼,鋁,鐵,鋇,玻璃纖維,塑料施工,不會被酸,堿或普通溶劑影響。
螺紋密封應(yīng)用指導(dǎo):將應(yīng)用麥特雷Blu‐Goo超級密封潤滑劑涂抹在內(nèi)螺紋和外螺紋上,用刷子或其他應(yīng)用工具涂抹均勻。
螺紋測量
1、對于一般標(biāo)準(zhǔn)螺紋,都采用螺紋環(huán)規(guī)或塞規(guī)來測量。
2、螺紋千分尺是用來測量螺紋中徑的。也可以用量針測量螺紋中徑的方法稱三針量法。
3、齒厚游標(biāo)卡尺用來測量梯形螺紋中徑牙厚和蝸桿節(jié)徑齒厚。
4、其他參數(shù)測量用量具和儀器。
通用標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 14791-1993 螺紋術(shù)語
GB/T 4459.1-1995 機械制圖螺紋及螺紋緊固件表示法
普通螺紋
GB/T 192-2003 普通螺紋 基本牙型
GB/T 193-2003 普通螺紋 直徑與螺距系列
GB/T 196-2003 普通螺紋 基本尺寸
GB/T 197-2003 普通螺紋 公差
GB/T 2516-2003 普通螺紋 極限偏差
GB/T 1167-1996 過渡配合螺紋
GB/T 1181-1998 過盈配合螺紋
GB/T 9144-2003 普通螺紋 優(yōu)選系列
GB/T 9145-2003 普通螺紋 中等精度、優(yōu)選系列的極限尺寸
GB/T 9146-2003 普通螺紋 粗糙精度、優(yōu)選系列的極限尺寸
管螺紋
GB/T 7306.1-2000 55°密封管螺紋 第1部分:圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋
GB/T 7306.2-2000 55°密封管螺紋 第2部分:圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋
GB/T 7307-2001 55°非密封管螺紋
GB/T 1415-2008 米制密封螺紋
GB/T 9253.2-1999 石油天然氣工業(yè)套管、油管和管線管螺紋的加工、測量和檢驗
GB/T 18052-2000 套管、油管和管線管螺紋的測量和檢驗方法
GB/T 10922-2006 55°非密封管螺紋量規(guī)
GB/T 20324-2006 G系列圓柱管螺紋圓板牙
GB/T 20333-2006 圓柱和圓錐管螺紋絲錐的基本尺寸和標(biāo)志
GB/T 20334-2006 G系列和Rp系列管螺紋磨牙絲錐的螺紋尺寸公差
GB/T 20328-2006 R系列圓錐管螺紋圓板牙
GB/T 21267-2007 石油天然氣工業(yè)套管及油管螺紋連接試驗程序
GB/T 22091.1-2008 55°密封管螺紋量規(guī)第1部分:用于檢驗圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋
GB/T 27944-2011 60°干密封管螺紋
GB/T 12716-2011 60°密封管螺紋
[3]梯形螺紋
GB/T 5796.1-2005 梯形螺紋 第1部分:牙型
GB/T 5796.2-2005 梯形螺紋 第2部分:直徑與螺距系列
GB/T 5796.3-2005 梯形螺紋 第3部分:基本尺寸
GB/T 5796.4-2005 梯形螺紋 第4部分:公差
GB/T 12359-2008 梯形螺紋 極限尺寸
GB/T 8124-2004 梯形螺紋量規(guī)技術(shù)條件
GB/T 28256-2012 梯形螺紋絲錐
[3]物鏡螺紋
GB/T 22055.1-2008 顯微鏡 物鏡螺紋 第1部分:RMS型物鏡螺紋(4/5 in×1/36 in)
GB/T 22055.2-2008 顯微鏡 物鏡螺紋 第2部分:M25×0.75mm型物鏡螺紋
統(tǒng)一螺紋
GB/T 20666-2006 統(tǒng)一螺紋 公差
GB/T 20667-2006 統(tǒng)一螺紋 極限尺寸
GB/T 20668-2006 統(tǒng)一螺紋 基本尺寸
GB/T 20669-2006 統(tǒng)一螺紋 牙型
GB/T 20670-2006 統(tǒng)一螺紋 直徑與牙數(shù)系列
鋸齒形螺紋
GB/T 13576.1-2008 鋸齒形(3°、30°)螺紋 第1部分:牙型
GB/T 13576.2-2008 鋸齒形(3°、30°)螺紋 第2部分:直徑與螺距系列
GB/T 13576.3-2008 鋸齒形(3°、30°)螺紋 第3部分:基本尺寸
GB/T 13576.4-2008 鋸齒形(3°、30°)螺紋 第4部分:公差
小螺紋
GB/T 15054.1-1994 小螺紋 牙型
GB/T 15054.2-1994 小螺紋 直徑與螺距系列
GB/T 15054.3-1994 小螺紋 基本尺寸
GB/T 15054.4-1994 小螺紋 公差
GB/T 15054.5-1994 小螺紋 極限尺寸
GB/T 15756-2008 普通螺紋 極限尺寸
錐螺紋
GB/T 968-2007 絲錐螺紋公差
GB/T 5629-2008 擴口式錐螺紋彎通管接頭
GB/T 3736-2008 卡套式錐螺紋長管接頭 24°
GB/T 5626-2008 擴口式錐螺紋直通管接頭
GB/T 3744-2008 卡套式錐螺紋彎通三通管接頭 24°
GB/T 5635-2008 擴口式錐螺紋三通管接頭
GB/T 5627-2008 擴口式錐螺紋長管接頭
GB/T 3739-2008 卡套式錐螺紋彎通管接頭
GB/T 3734-2008 卡套式錐螺紋直通管接頭
GB/T 3742-2008 卡套式錐螺紋三通管接頭
GB/T 10878-2011 氣瓶錐螺紋絲錐
[3]特種螺紋
GB 8335-1998 氣瓶螺紋
GB 9765-2009 輪胎氣門嘴螺紋
2025第十一屆中國國際機電產(chǎn)品交易會 暨先進制造業(yè)博覽會
展會城市:合肥市展會時間:2025-09-20