一、螺纹标准的定义
螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹;按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹,按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹,三角形螺纹主要用于联接,矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动;按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹,一般用右旋螺纹;按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹;联接用的多为单线,传动用的采用双线或多线;按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等,按使用场合和功能不同,可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。
二、螺纹配合等级:
螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。
(一)、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级:1B、2B和3B级,全部都是间隙配合。等级数字越高,配合越紧。在英制螺纹中,偏差仅规定1A和2A级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的。等级数目越大公差越小。
1、1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。
2、2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计。
4、对外螺纹来说,1A和2A级有一个配合公差,3A级没有。1A级公差比2A级公差大50%,比3A级大75%,对内螺纹来说,2B级公差比2A公差大30%。1B级比2B级大50%,比3B级大75%。
(二)、公制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:4h、6h和6g,内螺纹有三种螺纹等级:5H、6 H、7H。(日标螺纹精度等级分为I、II、III三级,通常状况下为II级)在公制螺纹中,H和h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值,e、f和g的基本偏差为负值。
1、H是内螺纹常用的公差带位置,一般不用作表面镀层,或用极薄的磷化层。G位置基本偏差用于特殊场合,如较厚的镀层,一般很少用。
2、g常用来镀6-9um的薄镀层,如产品图纸要求是6h的螺栓,其镀前螺纹采用6g的公差带。
3、螺纹配合最好组合成H/g、H/h或G/h,对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹,标准推荐采用6H/6g的配合
三、螺纹标识方法
适用于一般用途的机械紧固连接的螺纹在国际上主要有两种,一种被我们称为普通螺纹(国际上称为一般用途米制螺纹),另一种被我们称为统一螺纹(国际上称为ISO英寸螺纹或称美制统一螺纹)
(一)普通螺纹标识方法
我国普通螺纹系列标准由10项标准组成,其中GB/T 197-2003《普通螺纹公差》规定了普通螺纹的标记。
完整的螺纹标记由五部分组成:
螺纹特征代号用“M”表示;
尺寸代号:单线螺纹为“公称直径×螺距”(粗牙螺纹的螺距不标注);多线螺纹为“公称直径×Ph导程P螺距”,如果需进一步表明多线螺纹的线数,可在后面括号内用英语说明,例如:
M10——表示公称直径为10mm,螺距1.5mm的单线粗牙普通螺纹
M10×1——表示公称直径为10mm,螺距1mm的单线细牙普通螺纹
M16×Ph3P1.5或M16×Ph3P1.5(two starts)——表示公称直径为16mm、螺距为1.5mm、导程为3mm的双线普通螺纹
公差带代号和旋合长度代号:
螺纹的公差精度(由螺纹公差带代号(5g6g、5g、6H、7H等)和旋合长度代号(L、N、S)表示,分精密、中等和粗糙三个等级,其中中等精度为常用。
当螺纹为中等公差精度、公称直径大于或等于1.6mm时,公差带代号6g、6H不标注;
中等旋合长度代号N在螺纹标记中不标注,旋合长度只能用代号表示,不能注写具体数值,例如:
M10-5g6g-S——其中5g6g为螺纹公差带代号(由代号知是外螺纹),S为短旋合长度代号
M10——螺纹为中等精度,其中公差带代号为6g或6H,旋合长度代号为N
旋向代号:
右旋螺纹为常用,其旋向代号(RH)不标注;左旋螺纹要注写旋向代号LH,例如:
M8×1-5g6g-S-LH——表示公称直径为8mm,螺距为1mm的单线细牙普通螺纹,其公差带代号为5g6g,旋合长度代号为S,左旋。
M8——表示公称直径为8mm ,螺距为1.25mm(省略标注)的单线粗牙普通螺纹,其公差带代号6g或6H(省略标注),旋合长度代号N(省略标注),右旋(省略标注)。
内外螺纹旋合构成螺纹副,当需要标注时,可注写为例如:
M20×2-5H/6g-S-LH
M20(螺距省略标注,配合代号6H/6g省略标注,旋合长度N省略标注,旋向代号RH省略标注)
(二)统一螺纹标识方法
统一螺纹在国际上有着广阔的市场(尤其在美国、加拿大、英国等国)我国国内技术人员对统一螺纹不甚了解,为适应全球经济一体化,满足改革开放的要求,国家于2006年12月8日发布由5个标准组成的我国统一螺纹系列标准,其中GB/T 20666-2006《统一螺纹公差》规定了统一螺纹的标记。
尺寸代号 螺纹特征代号公差带代号旋合长度代号旋向代号螺纹的公差精度
统一螺纹的基本标记:
对具有标准系列、标准旋合长度和标准公差的右旋螺纹,其标记由公称直径或基本大径的英寸值、l英寸轴向长度内所包含的牙数、螺纹代号、公差带代号和旋向代号5项内容组成:
螺纹代号:
恒定螺距系列螺纹UN或UNR
粗牙螺纹UNC或UNRC
细牙螺纹UNF或UNRF
超细牙螺纹UNEF或UNREF
螺纹代号中的R表示外螺纹牙底的最小圆弧半径为0.108 253 18P。
公差带代号:外螺纹有1A、2A、3A,内螺纹有1B、2B、3B。
旋向代号:右旋螺纹为常用,旋向代号(RH)不标注;左旋螺纹要注写旋向代号LH。
统一螺纹基本标记示例:
1/4-20 UNC-2A
10-32 UNF-2A-LH
0.4375-20 UNRF-2A
对按标准公差计算公式选取公差的非标准系列螺纹,其代号为UNS或UNRS,其标记是在统一螺纹基本标记的基础上补充各个直径(大径Major dia.、中径PD、小径Minor dia.)极限尺寸的英寸值,例如:
外螺纹: 1/4 –24 UNS –3A
Major dia. 0.2500-0.2428
PD. 0.2229-0.2201
Minor dia. 0.205max
内螺纹: 1.200 –10 UNS –3B
Major dia. 1.092-1.113
PD. 1.1350-1.1432
Minor dia. 1.200min
GB/T 20666-2006在6.3和6.4及6.5中给出涂镀螺纹的标记、特殊旋合长度螺纹的标记和修正顶径极限尺寸螺纹的标记(可详见标准,塑料螺丝不在此列)。
由于标准中各长度尺寸均用英寸单位给出,不便于螺纹的设计,因此标准在附录中还对螺纹尺寸进行了米制化。
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