【經(jīng)管勵(lì)志】螺紋設(shè)計(jì)基本要素-文庫吧
2025-04-17 20:06 本頁面
【正文】 外螺紋的絕對(duì)邊界。無論內(nèi)螺紋還是外螺紋，突破了這一邊界就會(huì)存在潛在的干涉，螺紋可能旋合不良。正是基于這一基本牙型，通過增加基 本偏差和公差，來得到螺紋的極限尺寸。 基本偏差產(chǎn)生了配合螺紋間的最小間隙（國際公差標(biāo)準(zhǔn)）。即當(dāng)內(nèi)、外螺紋加工至其最大實(shí)體牙型時(shí)，內(nèi)、外螺紋之間肯定會(huì)有一定的間隙。對(duì)于緊固件，基本偏差通常用于外螺紋上，即大徑、中徑和小徑的最大值由于基本偏差的存在而小于基本尺寸；內(nèi)螺紋的最小直徑――其最大實(shí)體牙型――作為基本尺寸。公差是指為方便加工而允許尺寸變化的規(guī)定值。公差為在最大與最小允許極限值之間的變動(dòng)量。因此，對(duì)于外螺紋，其最大實(shí)體尺寸減去公差（向螺紋軸線方向移動(dòng)）定義為其最小實(shí)體牙型尺寸。對(duì)于內(nèi)螺紋，其最大） 實(shí)體尺寸加上公差（從螺紋軸線移開）定義為其最小實(shí)體尺寸。 配合螺紋中，基本偏差與公差的組合決定了配合情況。配合是匹配螺紋間松緊程度的量度。間隙配合可以始終確保裝配后的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。過盈配合需要特定的螺紋尺寸限制值以使裝配后內(nèi)、外螺紋間產(chǎn)生過盈力。 當(dāng)外螺紋緊固件裝配入內(nèi)螺紋螺母或自攻孔時(shí)，完整螺紋的軸向接觸距離為 《緊固件》季刊第二期 2021 年 7 月 Page 5 of 12 螺紋旋合長度。這些螺紋在徑向上的接觸距離稱作螺紋的接觸高度。螺紋旋合長度和接觸高度都是計(jì)算螺紋強(qiáng)度的重要參數(shù)。 螺紋系列是幾組彼此不同的直徑－螺距組合，以特定直徑系列和每英寸長度內(nèi)的牙 數(shù)來表示。對(duì)于緊固件，最常用的螺紋系列有統(tǒng)一粗牙、統(tǒng)一細(xì)牙和 8 牙系列。 螺紋的強(qiáng)度――即支持和傳遞載荷的能力。螺紋強(qiáng)度與四個(gè)應(yīng)力區(qū)有關(guān)。拉伸應(yīng)力區(qū)是通過螺紋的假定橫截面，用于計(jì)算緊固件承受拉伸力的載荷。拉伸應(yīng)力區(qū)等同于具有同一材料理論圓柱的橫截面積，拉伸試驗(yàn)時(shí)，其機(jī)械性能能承受等同的極限載荷。螺紋牙底區(qū)是外螺紋小徑處的截面積。螺紋牙底區(qū)用于計(jì)算橫向剪切或扭轉(zhuǎn)力表示的緊固件強(qiáng)度。螺紋剪切區(qū)（內(nèi)、外螺紋）是通過螺紋牙的有效面積，它與螺紋軸線平行，包括螺紋接觸的整個(gè)長度。它承受剪切載荷，阻止螺紋脫扣。內(nèi)螺紋的剪 切面位于外螺紋的大徑處，外螺紋的剪切面位于內(nèi)螺紋的小徑處。 ANSI/ASME 標(biāo)準(zhǔn)給出了螺紋的術(shù)語、定義和符號(hào)。 A－ 24 頁是從 摘出的，它適用于機(jī)加工緊固件統(tǒng)一英制螺紋。 螺紋選擇指南 針對(duì)特定的使用條件，選擇最佳螺紋時(shí)有三個(gè)因素需要考慮――螺紋牙型、螺紋系列和螺紋配合等級(jí)。 螺紋牙型 螺紋牙型多種多樣。但對(duì)于英制系列機(jī)械緊固件，只有三種最重要－ UN、 UNR和 UNJ。它們都是 60176。對(duì)稱螺紋。彼此之間的主要區(qū)別是外螺紋牙底輪廓。 1948 年以前，美國國家螺紋是北美洲的螺紋標(biāo) 準(zhǔn)。 1948 年，美國、加拿大和英國同意采用一種螺紋系統(tǒng)替代美國和加拿大用的美國螺紋以及英國用的惠氏螺紋。他們稱這一新螺紋系統(tǒng)為統(tǒng)一螺紋，這正是今天通行全球的英制緊固件螺紋標(biāo)準(zhǔn)。 統(tǒng)一螺紋牙型實(shí)際上與已廢除的美國國家螺紋的相同。按照兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的緊固件在功能上是可以互換的。 UN螺紋 《緊固件》季刊第二期 2021 年 7 月 Page 6 of 12 UN 螺紋牙型，正像最初設(shè)計(jì)的那樣，在外螺紋牙底處有平輪廓和圓形輪廓兩種。每個(gè)國家可以根據(jù)本國的標(biāo)準(zhǔn)來選擇。美國趨向于選擇平牙底，雖然普遍認(rèn)為如果將牙底做成圓角可以減少應(yīng)力集中。但經(jīng)濟(jì)上會(huì)有所付出。滾絲牙板和刀具都很昂貴， 如果用圓牙頂?shù)哪＞邅砩a(chǎn)緊固件螺紋的圓牙底，無疑會(huì)多多少少增加成本。另外，也有爭論說，新刀具會(huì)磨損，加工幾百個(gè)工件后，牙頂便會(huì)被磨圓，再加工出的螺紋便會(huì)開始接近理想的牙型輪廓。 UNR螺紋 20 世紀(jì) 50 年代，緊固件性能的要求急劇提高，尤其是在容易產(chǎn)生疲勞載荷的場(chǎng)合，緊固件的安全性是關(guān)鍵因素。提高緊固件的抗疲勞性能勢(shì)在必行。一個(gè)顯而易見的方法就是要求外螺紋牙底輪廓做成規(guī)定的圓弧。這便導(dǎo)致設(shè)計(jì)和引入了一套改進(jìn)的螺紋牙型―― UNR，它與 UN 唯一的不同在于其強(qiáng)制性地要求最小
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