机械基础第二版第四章

第四章标准件和常用件 第三节螺纹紧固件的联接形式及其画法 一 螺纹的形成 结构和要素 螺纹的形成 一个与轴线共面的平面图形 三角形 梯形等 绕圆柱面作螺旋运动 则得到一圆柱螺旋体 螺纹 制在圆柱体外表面上的螺纹叫外螺纹 制在圆柱体内表面上的螺纹叫内螺纹 1螺纹和螺纹紧固件 一 螺纹概念 在圆柱或圆锥表面上 沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连接凸起称为螺纹 见图4 1 其中在圆柱表面上所形成的螺纹称为圆柱螺纹 见图4 1a b 在圆锥表面上所形成的螺纹称为圆锥螺纹 见图4 1c 图4 1螺纹 a 圆柱外螺纹b 圆柱内螺纹c 圆锥外螺纹 在通过螺纹轴线的断面上 螺纹的轮廓形状称为牙型 常见的螺纹牙型有三角形 梯形 锯齿形和矩形等 见图4 2 在螺纹牙型上 两相邻牙侧间的夹角称为牙型角 用 表示 二 螺纹的五个基本要素 1 牙型 图4 2螺纹的牙型和牙型角 a 三角形b 梯形c 锯齿形d 矩形 二 螺纹的五个基本要素 2 直径 图4 3螺纹的直径 a 外螺纹b 内螺纹 二 螺纹直径 螺纹的直径有大径 d或D 小径 d1或D1 中径之分 普通螺纹和梯形螺纹的大径又称公称直径 1 大径与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱 或圆锥 的直径 即螺纹的最大直径 2 小径与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱 或圆锥 的直径 即螺纹的最小直径 3 顶径与外螺纹或内螺纹牙顶相切的假想圆柱 或圆锥 的直径 即外螺纹的大径或内螺纹的小径 二 螺纹的五个基本要素 2 直径 二 螺纹的五个基本要素 4 底径与外螺纹或内螺纹牙底相切的假想圆柱 或圆锥 的直径 即外螺纹的小径或内螺纹的大径 5 中径一个假想圆柱 或圆锥 的直径 该圆柱 或圆锥 的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方 6 公称直径代表螺纹尺寸的直径 通常是指螺纹的大径 而管螺纹则用尺寸代号表示 2 直径 外螺纹 内螺纹 大径D d 小径D1 d1 中径D2 d2 形成螺纹时所沿螺旋线的条数称为螺纹线数 沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹 见图4 4a 沿两条或两条以上轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹 如双线螺纹 见图4 4b 三线螺纹 四线螺纹 螺纹的线数用n表示 二 螺纹的五个基本要素 3 线数 图4 4螺纹的螺距 导程和线数 a 单线螺纹b 双线螺纹 螺纹的线数n 沿一条螺旋线形成的螺纹叫做单线螺纹 沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫做多线螺纹 单线螺纹 双线螺纹 螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距 用 P 表示 而同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为导程 用 Ph 表示 显然 对于多线螺纹 螺距 导程和线数三者之间有如下的关系 Ph nP 二 螺纹的五个基本要素 4 螺距与导程 螺距和导程 螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离P称为螺距 同一条螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离L称为导程 单线螺纹 P L 多线螺纹 P L n 导程 螺纹按旋向不同可分为右旋螺纹和左旋螺纹两种 顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹 见图4 5a 逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹 见图4 5b 二 螺纹的五个基本要素 5 旋向 图4 5螺纹的旋向 a 右旋b 左旋 螺纹的旋向 右旋 常用 左旋 注意 只有上述各要素完全相同的内 外螺纹才能旋合在一起 右旋 左旋 螺纹旋向 左旋 右旋 螺纹有右旋和左旋之分 顺时针旋转时旋入的螺纹 称右旋螺纹 逆时针旋转时旋入的螺纹 称左旋螺纹 工程上常用右旋螺纹 三 螺纹的分类 联接螺纹 圆锥内螺纹和圆锥外螺纹旋合 圆柱内螺纹和圆锥外螺纹旋合 普通螺纹 管螺纹 粗牙普通螺纹 细牙普通螺纹 55 密封管螺纹 55 非密封管螺纹 圆柱内螺纹和圆柱外螺纹旋合 传动螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 矩形螺纹 由图可见 其牙型为等边三角形 牙顶和沟槽底部稍为削平 牙型角 为60 三 螺纹的分类 1 普通螺纹 图4 6普通螺纹的基本牙型 根据国家标准规定 普通螺纹在每一标准大径下 可以有几种不同的螺距 如大径为42mm时 其螺距有4 5 3 2和1 5mm四种 见图4 7 三 螺纹的分类 1 普通螺纹 图4 7普通螺纹的分类 a 粗牙普通螺纹b 细牙普通螺纹 1 普通螺纹 M 普通螺纹是常用的连接螺纹 牙型为三角形 牙型角为60 螺纹特征代号为M 普通螺纹又分为粗牙和细牙两种 它们的代号相同 一般连接都用粗牙螺纹 当螺纹的大径相同时 细牙螺纹的螺距和牙型高度比粗牙小 因此细牙螺纹适用于薄壁零件的连接 1 55 密封管螺纹 GB T7306 2000 即螺纹副本身具有密封性的管螺纹 它包括圆锥内螺纹和圆锥外螺纹联接以及圆柱内螺纹和圆锥外螺纹联接两种形式 2 55 非密封管螺纹 GB T7307 2001 即螺纹副本身不具有密封性的管螺纹 三 螺纹的分类 2 管螺纹 2 英制管螺纹 G R RP RC 管螺纹主要用于连接管子 牙型为三角形 牙型角为55 管螺纹有两类 1 非螺纹密封的管螺纹螺纹种类为G 其内 外螺纹均为圆柱螺纹 内外螺纹旋合无密封能力 常用于电线管等不需要密封的管路中的连接 2 螺纹密封的管螺纹螺纹种类代号有三种 圆锥外螺纹为R 圆锥内螺纹 锥度1 16 为RC 圆柱内螺纹为RP 这种螺纹可以是圆锥内螺纹与圆锥外螺纹相连接 也可是圆柱内螺纹和圆锥外螺纹相连接 其内 外螺纹旋合后有密封能力 常用于水管 煤气管 润滑油管等 梯形螺纹是应用最多的一种传动螺纹 可用于传递双向的运动和动力 梯形螺纹的基本牙型为等腰梯形 牙型角为30 见图4 9 三 螺纹的分类 3 梯形螺纹 图4 9梯形螺纹的基本牙型 3 梯形螺纹 Tr 梯形螺纹为常用的传动螺纹 牙型为等腰梯形 牙型角为30 螺纹种类代号为Tr 4 锯齿形螺纹 B 锯齿形螺纹是一种受单向力的传动螺纹 牙型为不等腰梯形 一侧边牙型角为30 另一边牙型角为3 螺纹种类代号为B 四 螺纹的画法 1 外螺纹的画法 图4 10外螺纹的画法 a 不剖时b 剖切时 外螺纹画法 外螺纹剖视画法 A A 1 外螺纹的画法 四 螺纹的画法 2 内螺纹的画法 图4 11内螺纹的剖视画法 a 通孔b 盲孔 内螺纹画法 2 内螺纹的画法 容易出错的地方 钻孔 攻丝 四 螺纹的画法 2 内螺纹的画法 图4 12内螺纹的不剖画法 螺纹的规定画法 牙顶用粗实线表示 外螺纹的大径线 内螺纹的小径线 牙底用细实线表示 外螺纹的小径线 内螺纹的大径线 在投影为圆的视图上 表示牙底的细实线圆只画约3 4圈 螺纹终止线用粗实线表示 当需要表示螺纹收尾时 螺尾部分的牙底线与轴线成30 不管是内螺纹还是外螺纹 其剖视图或断面图上的剖面线都必须画到粗实线 A A 螺纹连接的画法 画图要点 大径线和大径线对齐 小径线和小径线对齐 旋合部分按外螺纹画 其余部分按各自的规定画 按不剖画 内 外螺纹剖面线方向相反 画图步骤 画外螺纹 确定内螺纹的端面位置 画内螺纹及其余部分投影 标注的基本模式 螺纹代号 公称直径 螺距 导程 线数 旋向 公差带代号 旋合长度代号 粗牙螺纹允许不标注螺距 旋合长度为中等时 N 可省略 单线螺纹允许不标注导程与线数 右旋螺纹省略 右 字 左旋时则标注LH 五 螺纹的标记 在图样中 普通螺纹的标记应标注在螺纹大径的尺寸处 而螺纹长度应单独另行标注 见图4 14a b 五 螺纹的标记 1 普通螺纹的标记 GB T197 2003 例如 M16 Ph3P1 5 5g6g L LH 图4 14螺纹标记的标注 a 普通外螺纹b 普通内螺纹c 圆柱管螺纹d 梯形螺纹 标注示例 M20 2LH 5g6g s 例1 55 非密封管螺纹的标记由螺纹特征代号 尺寸代号和公差带代号组成 螺纹特征代号用字母G表示 螺纹尺寸代号按附录6的第一栏标记 螺纹公差等级代号对外螺纹分A B两级标记 如G2A G2B等 对内螺纹则不标记 因为只有一种公差带 如G2 当螺纹为左旋时 在公差带代号后加注 LH 如G2 LH G2A LH等 内 外螺纹装配在一起时 其标记用斜线分开 左边表示内螺纹 右边表示外螺纹 如G2 G2B G2 G2A LH 五 螺纹的标记 2 55 非密封管螺纹的标记 1 梯形螺纹代号由螺纹种类代号 尺寸规格和旋向组成 梯形螺纹用 Tr 表示 单线螺纹的尺寸规格用 公称直径 螺距 表示 多线螺纹用 公称直径 导程 P螺距 表示 当螺纹为左旋时 需在尺寸规格之后加注 LH 右旋不注出 五 螺纹的标记 3 梯形螺纹的标记 梯形螺纹代号 公差带代号 旋合长度代号 2 梯形螺纹的公差带代号只标注中径公差带 如Tr40 7 7e Tr40 7LH 7e 五 螺纹的标记 3 梯形螺纹的标记 梯形螺纹代号 公差带代号 旋合长度代号 3 梯形螺纹的旋合长度分为N和L两组 当旋合长度为N组时 省略不标注 当旋合长度为L组时 应标出组别代号L 如Tr40 14 P7 8e L 五 螺纹的标记 3 梯形螺纹的标记 梯形螺纹代号 公差带代号 旋合长度代号 标注示例 例2 Tr40 7 14 2 7H L 右旋 工件由装在车床主轴上的三爪自定心卡盘夹持 并随车床主轴一起作等速旋转运动 而夹持在刀架上的与被车削螺纹槽形一致的车刀沿工件轴线方向作等速直线运动 并满足工件每转一周 车刀移动一个螺距 或导程 的要求 便加工出螺纹 六 螺纹的加工方法和工艺结构 图4 15车削 外 螺纹 这两种小圆锥面均称为螺纹的倒角 其主要作用是便于螺纹的加工和螺纹副的旋合 外螺纹的倒角一般为45 其尺寸标注如C2 C为45 倒角符号 2为轴向长度尺寸 内螺纹的倒角一般为120 六 螺纹的加工方法和工艺结构 1 倒角 图4 16螺纹的倒角 a 外倒角b 加工出外螺纹c 内倒角d 加工出内螺纹 六 螺纹的加工方法和工艺结构 2 不穿通螺孔 在机件上加工不穿通螺孔时 一般用麻花钻先钻出一个光孔 称为底孔 图4 17不穿通螺孔 a 钻孔b 攻螺纹 车削加工螺纹达到要求的长度L时 见图4 18a 需要将刀具退离工件 称为退刀 由于退刀使螺纹末端形成了沟槽渐浅部分l 这部分向光滑表面过渡的牙底不完整的螺纹 为无效螺纹 称为螺尾 六 螺纹的加工方法和工艺结构 3 螺纹收尾 肩距和退刀槽 GB T3 1997 图4 18螺纹的收尾 肩距和退刀槽 a 螺尾和肩距b 退刀槽 在车削带台肩的外螺纹时 为了使退刀时车刀不致与工件的台肩面相碰 退刀位置与台肩必须保持一定的距离a 称为肩距 见图4 18a 六 螺纹的加工方法和工艺结构 3 螺纹收尾 肩距和退刀槽 GB T3 1997 图4 18螺纹的收尾 肩距和退刀槽 a 螺尾和肩距b 退刀槽 由于螺杆上有了螺尾和肩距 使得与之旋合的螺母 带内螺纹 只能拧入到有效螺纹L处 当需要将螺母一直拧到台肩面处时 可事先在肩距a处加工出用于退刀的槽 称为螺纹退刀槽 见图4 18b 六 螺纹的加工方法和工艺结构 3 螺纹收尾 肩距和退刀槽 GB T3 1997 图4 18螺纹的收尾 肩距和退刀槽 a 螺尾和肩距b 退刀槽 国家标准规定的螺纹紧固件标记的一般形式为 名称国标代号 规格 性能等级 种类 轴测图结构形式和规格尺寸 六角头 螺栓 螺柱 常用螺纹紧固件 螺纹紧固件的标记和画法 六角螺母 规定标记 螺母GB6172M12 简化画法 常用的螺纹紧固件有 螺栓 螺钉 螺柱 螺母和垫圈等 由于这类零件都是标准件 通常只需用简化画法画出它们的装配图 同时给出它们的规定标记 标记方法按 GB 有关规定 例 六角头螺栓 规定标记 螺栓GB5780M12 80 简化画法 例 垫圈 规定标记 垫圈GB9512 简化画法 例 螺栓联接通常由螺栓1 垫圈2和螺母3三种零件构成 见图4 19a 这种联接只需在两被联接件上钻出通孔 然后从孔中穿入螺栓 再套上垫圈 拧紧螺母即实现了联接 见图4 19b 第三节螺纹紧固件的联接形式及其画法 一 螺栓联接 图4 19螺栓联接 a 联接组成件b 联接示意图c 联接装配图 螺栓连接的比