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螺纹六要素：牙型（三角形、梯形、矩形、锯齿形和方形等。）、公称直径、小径、线数、螺距和导程、旋向。（螺纹五要素：牙型、直径（大径、小径、中径）、线数、螺距和导程、旋向） 只有六个螺纹要素完全相同的内、外螺纹才能旋合。螺纹牙型、大径和螺距是最基本要素，称为螺纹三要素。凡是牙型、直径、螺距符合标准的为标准螺纹；牙型符合标准，直径或螺距不符合标准的为特殊螺纹；牙型不符合标准的为非标准螺纹。 不同牙型的用途： 三角形螺纹用于连接；梯形、方形螺纹用于传动等。 螺纹的画法： 1、“摸得着的画粗实线，摸不着的画细实线”，应将表示牙底的细实线画入圆角或倒角部分。 在垂直于螺纹轴线的投影图的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈，此时轴或孔上的倒角的投影不应画出。 2、有效内、外螺纹的终止界线（简称螺纹终止线），规定用一条粗实线来表示。 3、螺纹尾部一般不必画出，当需要表示螺尾时，该部分的牙底用与轴线成30°的细实线绘制。 4、螺纹不可见时所有图线用虚线绘制。 5、在内、外螺纹的剖视或断面图中，剖面线都必须画到粗实线为止。 6、在绘制不穿通的螺孔（螺纹盲孔）时，一般应将钻孔深度与螺纹深度分别画出，且钻孔深度一般应比螺纹深度大0.5D，其中D位螺纹大径，钻头端都有一圆锥，锥顶角为118°，钻孔时不穿通（称为盲孔），底部造成一锥面，在画图时钻孔底部锥面的顶角可简化为120°。 螺纹的自锁： 连接螺纹的自锁条件：螺纹升角φ小于或等于当量摩擦角。 螺纹连接的主要类型： 1）螺栓连接：普通螺栓连接、铰制孔螺栓连接； 2）螺钉连接； 3）双头螺栓连接； 4）紧定螺钉连接； 5）地脚螺栓连接； 6）吊环螺钉连接，分A型和B型两种结构，A型无退刀槽，B型有退刀槽。 螺纹种类和应用场合： 按用途分：连接螺纹和传动螺纹； 常见的连接螺纹有粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和管螺纹三种。 连接螺纹的共同特点是牙型都是三角形，其中普通螺纹的牙型角为60°，管螺纹的牙型角为55°。 细牙普通螺纹多用于细小的精密零件或薄壁件上，或者是承受冲击、振动载荷的零件上；而管螺纹多用于在水管、油管、煤气管上等。 传动螺纹是用来传递力和运动的，常用的是梯形螺纹，在一些特定的情况下也用锯齿形螺纹。 常见螺纹标准：公制、英制和美制 螺纹连接设计时的几个注意要点： 1）注意操作空间，螺栓、扳手是否放得进去； 2）螺母需选择恰当，一般不选用扁螺母； 3）正确选择螺栓长度，根据被连接件的厚度，按GB/T 5782-2000选取标准螺栓长度； 4）铸件表面用螺钉固定时，应在其表面加工沉孔； 5）普通螺栓连接的两块板均应为钻孔； 6）注意螺纹余留长度（伸出长度）不能太短，螺纹伸出长度a（超出螺母部分长度）一般不少于两扣牙。（注：下图摘自机械设计手册） 7）当被连接件的两块板都比较薄时，不应采用螺钉连接，只有当被连接件有一个很厚、钻不透时才采用螺钉连接； 8）螺栓距离零件边缘的要求。螺栓轴线到被连接件边缘的距离e=d+（3~6）mm，d为螺栓公称直径；通孔直径约等于1.1倍公称直径。 9）螺纹旋入深度H： 钢或青铜：旋入深度H约等于公称直径d，即：H≈d； 铸铁：旋入深度H约等于（1.25~1.5）倍公称直径d，即：H≈（1.25~1.5）d； 铝合金：旋入深度H约等于（1.5~2.5）倍公称直径d，即： H≈d； 螺纹孔深度H1约等于旋入深度H加上（2~2.5）倍螺距p，即：H1≈H+（2~2.5）p； 钻孔深度H2约等于螺纹孔深度H1加上（0.5~1）倍公称直径d，即：H2≈H1+（0.5~1）d。 10）紧定螺钉公称直径d约等于（0.2~0.3）倍轴径ds，即：d≈（0.2~0.3）ds，转矩大时取大值。 拧入深度设计（数据来源：机械设计手册） 螺栓组连接的结构设计： 设计原则： （1）螺栓布局要尽量对称分布，螺栓组中心与连接接合面的形心重合，从而保证连接接合面受力比较均匀。连接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形、环形、矩形、三角形等。对于圆形结构布置螺栓时，螺栓数目尽可能取偶数（4、6、8、12等），这样有利于零件加工（分度、划线、钻孔）。常把接合面中间挖空，以减少接合面加工量和接合面不平度的影响，还可以提高连接刚度。 （2）一组螺栓的规格（直径、长度、材料）应一致，有利于加工和美观。 （3）设计合理的螺栓要有适当的间距和边距，应满足扳手空间以利于用扳手装拆。 （4）装配时，对于紧螺栓连接，应使每个螺栓预紧程度（预紧力）尽量一致。 （5）避免螺栓承受偏心载荷作用，保证被连接件上螺母和螺栓头的支撑面平整，并与螺栓轴线相垂直。 （6）受力矩的螺栓组，螺栓应远离对称轴，以减小螺栓受力。 （7）受横向力的螺栓组，沿受方向布置的螺栓不宜超过6~8个，以免各螺栓受力严重不均匀。 螺栓长度选择：（需了解标准件的厚度尺寸，及螺栓商品长度系列等相关知识） 1、螺栓适用于连接两个不太厚的零件。连接时穿过两零件上的光孔，加上垫圈，最后用螺母紧固。垫圈是用来增加支撑面和防止损伤被连接件的表面。 2、双头螺栓连接： 螺柱的两端都有螺纹。一端（旋入端）全部旋入机体的螺孔内，以保证连接可靠，而且一般不再旋出，其长度用bm表示。另一端穿过被连接件的光孔，用垫圈、螺母紧固。 双头螺柱多用于被连接件之一太厚而不便使用螺栓连接，或因拆卸频繁不宜使用螺钉的地方。拆卸时只需拆螺母，而不必将双头螺柱从被连接件中拧出。连接时使用弹簧垫圈，依靠它的弹性和摩擦力可防止螺母因受振动而自行松脱。 螺钉连接： 螺钉用于被连接件之一较厚，受力不大或不经常拆卸的场合。将螺杆直接旋入被连接件之一的螺孔内，螺钉头部即可将两被连接件固紧。但如果经常拆卸容易使螺纹孔磨损，因此多用于不经常拆卸且受载较小的场合。 螺栓联接： 普通螺栓连接：被连接件不太厚，螺杆带钉头，螺杆穿过被连接件上的通孔与螺母配合使用。装配后孔和杆间有间隙，并在工作中保持不变。普通螺栓连接结构简单，装拆方便，可多次装拆，应用较广。 铰制孔用螺栓连接。孔和螺栓杆多采用基孔制过渡配合（H7/m6、H7/n6），能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，但孔的加工精度要求较高，需钻孔后铰孔，因此加工费用较高，一般用于精密螺栓连接，也可用于定位。 强度等级： 螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为十级，自3.6至12.9（3.6/4.6/4.8/5.6/5.8/6.8/8.8/9.8/10.9/12.9）。小数点前的数字代表材料的抗拉强度极限的1/100（σb/100），小数点后数字代表材料的屈服极限（σs）与抗拉强度极限（σb）之比值（屈强比）的10倍（10σs/σb）。例如：性能等级5.8，其中5表示材料的抗拉强度极限为500MPa，8表示屈服极限与抗拉强度极限之比为0.8。螺母的性能等级分为七级，从4至12，数字粗略表示螺母保证（能承受的）最小应力σmin的1/100（σmin/100）。选用时，须注意所用螺母的性能等级应不低于与其相配螺栓的性能等级。螺母材料一般比相配的螺栓材料的硬度低20~40HBW，目的是减小螺栓的磨损。 注：规定性能等级的螺栓、螺母等在图样上只标注性能等级，不能标出材料牌号，因为同一材料经过不同的热处理后得到不同的强度。国家标准还将螺纹紧固件产品按公差等级分成A、B、C三级，A级公差等级最高，用于要求配合精确的重要场合，C级公差等级较低，多用于一般螺栓连接。 螺栓常用材料：一般可采用低碳钢或中碳钢，如 10、15、Q215、Q235、25 、35和45钢，对于重要（承受冲击、振动或变载荷的情况）或特殊用途的螺纹连接可采用合金钢：如15Cr、20Cr、40Cr、15MnVB、30CrMnSi等机械性能较强的合金。 推荐材料：3.6级一般用低碳钢；4.6~6.8级一般用低碳钢或中碳钢；8.8和9.8级一般用低碳合金钢，中碳钢，淬火并回火；10.9级一般用中碳钢，低、中碳合金钢，合金钢，淬火并回火；12.9级一般用合金钢淬火并回火。 当有防腐蚀或导电等要求时，可采用铜或其他有色金属作螺纹紧固件。 高强度螺栓的定义： 按规定螺栓的性能等级在8.8级以上者,称为高强度螺栓。 扳手操做空间： 防松方法： 按原理分：摩擦防松、机械防松（也称直接锁住）及破坏螺纹副关系三种方法。 摩擦防松工程上常用的有：弹簧垫圈、对顶螺母、自锁螺母等，简单方便，但不可靠。 机械防松：开口销、止动垫及串联钢丝绳（注意串联钢丝绳的方向。）等，比摩擦防松可靠。 （注：以上两种方法用于可拆连接的防松。） 用于不可拆连接的防松，如：焊、粘、铆等方法，破坏螺纹副之间的运动关系。 常见的螺栓说明： 1）六角头螺栓产品登记分为A、B、C三级。其中A级最精确，C及精度最差。A级用于承载较大，要求精度高或受冲击、振动载荷的场合。 螺纹加工方法：切削、车削、铣削、磨削等方法加工丝锥和板牙 螺栓旋向判断： 顺时针旋入的螺纹称为右旋，反之为左旋。判断螺纹旋向时，可将轴线竖起，螺纹可见部分由左向右上升（右上、左下）的为右旋，反之为左旋（左上、右下）。 螺纹公差等级： 国家标准规定，内螺纹的公差带为G和H两种，外螺纹的公差带为e、f、g、h四种。H和h的基本偏差为零，G的基本偏差为正值。e、f、g的基本偏差为负值。内、外螺纹的配合最好选用G/h、H/g或H/h。 内螺纹的小径和中径、外螺纹的大径和中径，应依据精度和旋合长度的不同选用不同的公差带等级。螺纹常用的公差带等级为4~8级，精密的用4~6级，中等的用7级，粗糙的用7~8级。旋合长度有短、中、长之分，分别用S（short）、N（normal）、L（long）表示，中等旋合长度N可以省略，图样上不必标注。旋合长度大的，稳定性好且有足够的连接强度，但加工精度难以保证，螺纹累积误差大，故其公差等级宜比旋合长度小的低一级。 设计时，螺纹在图样上一定要标注有关公差及精度。三角形右旋螺纹不必标出；如果是三角形普通粗牙螺纹正常螺距，则螺距不必标出。 螺纹公差及精度的图样标注方法： （1）普通螺纹的完整标注格式： 单线普通螺纹的一般标注格式为： 螺纹特征代号 螺纹大径x螺距 旋向-螺纹公差带代号-旋合长度代号； 多线普通螺纹的一般标注格式为： 螺纹特征代号 螺纹大径x导程（螺距P）旋向-螺纹公差带代号-旋合长度代号。 1）三角形外螺纹： 公称直径为10mm、螺纹为右旋、中径及顶径公差带代号均为6g（6位公差带等级）、螺纹旋合长度为N的粗牙普通螺纹标注为：M10-6g（右旋螺纹不标出；粗牙普通螺纹螺距不标出；旋合长度为中等长度N不标出）。 公称直径为20mm、螺距为2mm、螺纹为左旋、中径及顶径公差带代号分别为5g和6g（5、6位公差带等级）、螺纹旋合长度为S的三角形细牙螺纹标注为：M20x2LH-5g5g-S（左旋螺纹用英文字头LH表示）。 2）三角形内螺纹： 公称直径为10mm、螺距为1mm、螺纹为右旋、中径及顶径公差带代号均为6H、螺纹旋合长度为N的三角形细牙内螺纹标注为：M10x1-6H（右旋螺纹不标出；旋合长度为中等长度N不标出）。 3）三角形螺纹副： 公称直径为20mm、螺距为2mm、螺纹为右旋、内螺纹中径及顶径公差带代号均为6H、外螺纹中径及顶径公差带代号均为6g、螺纹旋合长度为N的三角形细牙螺纹的螺纹副标注为：M20x2-6H/6g（右旋螺纹不标出；旋合长度为中等长度N不标出）。 4）梯形外螺纹： 公称直径为40mm、螺距为7mm、螺纹为右旋、中径公差带代号为7e、螺纹旋合长度为N的梯形外螺纹标注为：Tr40x7-7e。 公称直径为40mm、螺距为7mm、导程为14mm、螺纹为左旋、中径公差带代号为8e、螺纹旋合长度为L的梯形多头外螺纹标注为：Tr40x14（P7）LH-8e-L。 5）梯形内螺纹： 公称直径为40mm、螺距为7mm、螺纹为右旋、中径公差带代号为7H、螺纹旋合长度为N的梯形内螺纹标注为：Tr40x7-7H。 6）梯形螺纹副： 公称直径为36mm、螺距为3mm、螺纹为左旋、内螺纹中径公差带代号为7H、外螺纹中径公差带代号为7e、螺纹旋合长度为N的梯形螺纹副，其标注方法为：Tr36x3LH-7H/7e。 螺丝胶（厌氧胶）的应用： 用于锁紧、密封、固持、粘接、堵漏等方面。 螺栓防咬合剂（功能：防锈、防腐蚀、减少磨损和防咬合）应用： 用于极高温度条件下螺纹、螺母、螺杆、套管、铰链、法兰密封件的防卡死和防腐蚀。 如：金牛油等。 螺栓组强度设计计算内容，查看相关设计手册。 |
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