螺紋設(shè)計基本要素(已修改)
2025-05-23 20:23 本頁面
【正文】 《緊固件》季刊第二期 2021 年 7 月 Page 1 of 12—— 譯自 SECTION A SCREW THREAD BASIC ELEMENTS OF SCREW THREADS DESIGN from 《 Inch Fastener Standards》 7th edition IFI 提示： 1948 年 11 月 18 日 ， 在華盛頓簽署的統(tǒng)一螺紋協(xié)定奠定了被全球接受的螺紋標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。從此，統(tǒng)一螺紋是所有機(jī)加工緊固件英制螺紋的標(biāo)準(zhǔn)，并且在全球通用。 本部分介紹了美國乃至全球都認(rèn)可的統(tǒng)一英制螺紋 ASME 標(biāo)準(zhǔn)。對各標(biāo)準(zhǔn)做了適當(dāng)節(jié)選，以適合本書中的所有緊固件。 本部分技術(shù)內(nèi)容精 確，很少有原理解釋和背景介紹。因此， IFI 認(rèn)為將本章內(nèi)容介紹給螺紋基礎(chǔ)知識了解較少的“外行”會十分有益。其目的是用通俗易懂的語言來解釋螺紋設(shè)計的更多特性，幫助技術(shù)人員更全面地了解螺紋的正確使用。 螺紋的基本特點(diǎn) 螺紋的作用是給予緊固件支撐和傳遞載荷的能力。 在設(shè)計和制作螺紋時，要考慮的幾何特性和尺寸特性有超過 125 項之多。但是，工程師們只要熟悉其中的 30 種左右，就能通曉各種螺紋并了解其性能。參見圖 圖 2 和圖 3（ A－ 1， A－ 2 和 A－ 3 頁）。另外， A－ 40 和 A－ 41 頁中圖也 有助于對本文的理解。 螺紋是在圓柱體外表面或內(nèi)表面上以螺旋線形式出現(xiàn)的等截面的牙面。在圓柱體上的螺紋稱作直螺紋或圓柱螺紋。在圓錐體或圓錐截體上的螺紋稱作圓錐螺紋。外螺紋指螺栓、螺絲和螺柱的螺紋，內(nèi)螺紋主要指螺母和自攻孔內(nèi)的螺紋。 《緊固件》季刊第二期 2021 年 7 月 Page 2 of 12 軸向截面內(nèi)的螺紋結(jié)構(gòu)稱作螺紋牙型（輪廓），它由牙頂、牙底和牙側(cè)三部分組成。螺紋牙頂在牙的頂部，牙底在底部，牙側(cè)連接牙頂和牙底。原始三角形是指螺紋牙側(cè)面經(jīng)延伸在牙頂和牙底形成尖 V 型后所構(gòu)成的三角形。原始三角形高度（ H）是指牙頂尖到牙底尖的徑向測量距離。對于統(tǒng)一螺 紋， H 為螺距乘以。 H 的主要作用是用于計算螺紋設(shè)計參數(shù)。 圖 1 UN 和 UNR 螺紋基本牙型 圖 2A UN 外螺紋設(shè)計牙型 《緊固件》季刊第二期 2021 年 7 月 Page 3 of 12 圖 2B UNR 外螺紋設(shè)計牙型 牙頂和牙底都符合尺寸要求的螺紋為完整（全）螺紋。如果牙頂或牙底成型不完全，稱為不完整螺紋。這種螺紋發(fā)生在螺紋緊固件的端部和螺紋尾部，螺紋彎曲進(jìn)入未攻螺紋的螺桿部分，或是在螺母和自攻孔的下沉面內(nèi)。 螺距（ P）是相鄰牙對應(yīng)兩點(diǎn)間沿螺紋軸線的測量距離。統(tǒng)一螺紋是根據(jù)每英寸的牙數(shù)設(shè)計的，即每英 寸長度內(nèi)所出現(xiàn)的完整牙數(shù)。螺距是每英寸牙數(shù)的倒數(shù)。 對于外螺紋，牙頂處的直徑稱為大徑，牙底處的直徑稱為小徑。對于內(nèi)螺紋則正好相反，牙頂處的為小徑，牙底處的為大徑。 牙側(cè)與垂直于螺紋軸線的夾角稱為牙側(cè)角。當(dāng)兩牙側(cè)角的角度相同時，該螺紋為對稱螺紋（牙側(cè)角稱為牙型半角）。統(tǒng)一螺紋具有 30176。牙側(cè)角，而且是對稱的。常稱作 60176。螺紋。 《緊固件》季刊第二期 2021 年 7 月 Page 4 of 12 圖 3 UN 內(nèi)螺紋設(shè)計牙型 中徑是在牙厚與牙槽寬相等位置通過螺紋的理想圓柱的直徑。對于理想螺紋，這兩個寬度應(yīng)該相等，均為螺距的一半。對于非理想螺紋，螺紋的實際中 徑（沿螺紋圓周或軸向任意位置處的測量值）會有變化，這種變化取決于螺紋牙型的實際偏差，此加工偏差要在允許的極限范圍之內(nèi)。因此在實際中，螺紋專家在中徑的定義、測量和重要性方面可能會相互矛盾。但是，在螺紋設(shè)計和計算，加工刀具和模具生產(chǎn)以及螺紋通止量規(guī)和測量中，中徑仍然是一個重要參數(shù)。“理想”中徑是中徑圓柱的產(chǎn)物，其軸線就是螺紋軸線。 螺紋基本牙型建立了內(nèi)螺紋
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