螺 紋標準

1、螺 紋 標 準 螺紋標準的地位和作用： 螺紋是平凡而重要的如：密封性問題、放松脫問題、強度設計問題以及檢驗問題； 螺紋刀具和量具的設計問題； 不知如何查找某種螺紋； 等等問題需要大家探討。 螺紋標準的產生和發(fā)展螺紋是人類最早發(fā)明的六種簡單機械之一。英國人發(fā)明螺紋絲杠車床，隨后他們發(fā)明了絲錐和板牙。世界上最有影響的緊固螺紋有三種，它們是：英國的惠氏螺紋、美國的賽氏螺紋、法國的米制螺紋。世界上最有影響的管螺紋有兩種：英國的惠氏管螺紋、美國的布氏管螺紋。一 概 述 螺紋的檢測一直是人們探索研究的課題。（1905年英國人泰勒提出了泰勒理論，檢測原則。成為緊固螺紋極限量規(guī)設計的基本原理。但是存在局限性）

2、現在美國在此方面的研究處于世界領先地位。 管螺紋的密封性能取決于螺紋牙型的準確性（牙頂高、牙低高、牙側角、螺距）、過盈量（材料性能。上緊方式、有效螺紋的長短）、密封填料的性能和螺紋檢驗手段。 目前管螺紋標準對此規(guī)定得少 為此大企業(yè)制定內控指標，作為管螺紋標準得補充。 目前管螺紋標準所控制得主要指標是基準平面位置，它與管螺紋得密封性能關系不大，僅決定了管件裝配后其外部軸向尺寸得大小。 螺紋的防松技術受到人們的重視。 螺紋技術的另一研究領域為疲勞強度計算。 螺紋標準的分類(見圖) 技術結構：從表明上看，幾百種螺紋標準千差萬別。 但從技術結構上看，每個螺紋標準必須包含： 牙型 直徑與螺距系列 基本尺

3、寸 公差和標記 為了方便使用，螺紋標準還包括：極限偏差及檢驗信息。二 螺 紋 術 語 GB/T147911993 螺紋術語：六大類 一般術語 與牙型相關的術語 與直徑相關的術語 與螺距相關的術語 與配合相關的術語 與公差檢驗相關的術語 理解與實施 關于“不完整螺紋”、“螺紋收尾”與“有效螺紋” 我國“不完整螺紋”是指牙頂不完整、而牙低完整的螺紋。 它不妨礙螺紋間的相互旋合性，整個“有效螺紋”部分都可以使用。這種“不完整螺紋”僅僅降低了螺紋牙的接觸高度和螺紋密封。 美國的“不完整螺紋”則包括了牙低不完整螺紋，其“有效螺紋”包含了“螺紋收尾”部分。因“螺紋收尾”不能與螺紋進行旋合，所以它的有效螺紋

4、長度不是整個都可以使用的。 在計算和使用最小有效螺紋長度時，一定注意各國“不完整螺紋”術語間的差異。 我國“不完整螺紋”定義與ISO及大多數國家的定義一致。 完整螺紋：牙頂和牙底均具有完整形狀的螺紋。 有效螺紋：由完整螺紋和不完整螺紋組成的螺紋，不包括羅尾。 關于“基本牙型”、“設計牙型”、“最大實體牙型”、 “最小實體牙型”的關系 “基本牙型”是內、外螺紋共有的理論牙型?；狙佬停窃O計牙型的基礎。 “設計牙型”是在“基本牙型”的基礎上修正而提出的。考慮內、外螺紋使用的不同要求和使用特性（牙側間隙、牙頂。）所以，內、外螺紋的“設計牙型”有差異，其某些尺寸代號與“基本牙型”的代號不同。設計牙型

5、是基本偏差的起點，它具有基本尺寸。 一種螺紋所具有“最大實體牙型”的個數與其具有基本偏差的個數是相同的。 “設計牙型” 是建立“最大實體牙型” 的參照物（起始點）、。而“最小實體牙型”的個數往往多于“最大實體牙型”的個數，它還與公差等級的個數相關， “最小實體牙型”的個數與公差帶的個數相同。 “最大實體牙型”是建立“最小實體牙型”的參照物。 “設計牙型”和“基本牙型”多用于螺紋標準中， “設計牙型”是基本尺寸標準和公差標準的基礎，實用性。 “最大實體牙型”和“最小實體牙型”多用于螺紋檢測標準，與量規(guī)設計緊密相聯(lián)。 目前，ISO標準和其它螺紋標準中沒有“設計牙型”術語，用“基本牙型”或“最大實體

6、牙型”代替如： ISO普通螺紋標準內“基本牙型”代替“設計牙型”定義：基本牙型是基本偏差的起點，它具有基本尺寸。 GB/T192-2003系列標準中沒有引入“設計牙型”章節(jié)。以犧牲技術體系換取與ISO的采標關系。 “牙型角”、 “牙型半角”和“牙測角”的正確使用 “牙型角”主要用于螺紋識別和稱呼；用于螺紋單項參數質量控制和量具設計； “牙型半角”是傳統(tǒng)術語，目前用“牙測角”代替。 因“牙型角”和 “牙型半角”與螺紋軸線不發(fā)生關系，無法保證螺紋與軸線的垂直要求。 “牙型角”和 “牙型半角”準確的螺紋，有可能它的“牙測角”誤差非常大。 在刀、量具、標準中要特別注意， “牙型半角”不能再用。 “螺距

7、”、“導程”、“牙厚”、“槽寬”、與“中經線”的關系 螺紋的“螺距”、“導程”、“牙厚”和“槽寬”都定義在“中經線”上所測量的相應軸向距離（否則會造成測量誤差）。 檢驗人員注意技術要求。 個別螺紋標準的定義不同注意。三 米制緊固螺紋米制緊固螺紋以米制為單位，牙型角60。我國米制螺紋占主導地位。典型的是普通螺紋： GB/T192-2003 普通螺紋 基本牙型 GB/T193-2003 普通螺紋 直徑與螺距系列 GB/T196-2003 普通螺紋 基本尺寸 GB/T197-2003 普通螺紋 公差 GB/T2516-2003 普通螺紋 極限偏差 GB/T15756-1995 普通螺紋 極限尺寸 G

8、B/T9145-2003 普通螺紋 中等精度、優(yōu)選系列的極限尺寸 GB/T9146-2003 普通螺紋 粗糙精度、優(yōu)選系列的極限尺寸 GB/T1414-1996 普通螺紋 管路系列 GB/T9144-2003 普通螺紋 優(yōu)選系列 GB/T1167-1996 過渡配合螺紋 GB/T1181-1996 過盈配合螺紋 派生出 GB/T15054.1-2005 小螺紋 牙型 GB/T15054.2-2005 小螺紋 直徑與螺距系列 GB/T15054.3-2005 小螺紋 基本尺寸 GB/T15054.4-2005 小螺紋 公差 GB/T15054.5-2005 小螺紋 極限尺寸 GBJ3.1-200

9、3 MJ螺紋 第1部分：螺紋通用要求 GBJ3.2-2003 MJ螺紋 第2部分：螺栓和螺母螺紋 GBJ3.3-2003 MJ螺紋 第3部分：管路件螺紋的極限尺寸JB/T9313-1999 光學儀器特種細牙螺紋ISO965-4:1998ISO965-4:1998理解與實施一.米制緊固螺紋之間的相互關系普通螺紋超細牙過度過盈熱鍍鋅小螺紋航空牙型大徑削平高度H/8;小徑削平高度H/4相同相同相同相同小徑削平高度0.321H小徑削平高度5H/16系列標準系列優(yōu)選系列管路系列特殊螺距系列特殊系列普通螺紋特殊系列普通螺紋優(yōu)選系列普通螺紋優(yōu)選系列普通螺紋優(yōu)選系列略略公差4級9級公差基本偏差G、H、e、f、

10、g和h普通螺紋公差帶略略略普通螺紋公差帶普通螺紋公差帶 1.牙型 小螺紋牙型與普通螺紋牙型是相同的。 航空航天螺紋（MJ）對抗疲勞強度有特殊的要求 2.系列 普通螺紋的 “標準系列”。為降低生產成本，從標準系列挑出最常用的規(guī)格作為優(yōu)選系列。 3.公差帶 普通螺紋 ISO普通螺紋公差來源于德國、俄羅斯和美國公差體系的平均和圓整。一般按優(yōu)選公差選取，以降低刀量具成本。 考慮到方便加工，普通螺紋的頂徑公差一般要大于其中徑公差 低徑的基本偏差一般與其中徑的基本偏差相同 內螺紋的公差一般要大于同級外螺紋的公差 短旋合長度和小螺距螺紋一般要采用較嚴的公差等級 螺紋的頂徑公差不能過分地消弱螺紋牙的接觸高度

11、小螺紋 為保證其螺紋的接觸高度不因內螺紋小徑的增大而損失得太多，突破了普通螺紋頂徑公差要大于其中徑公差設計原則，其外螺紋頂徑公差小于對應中徑得公差，給小螺紋加工會帶來一定得難度。 過渡和過盈配合螺紋 用于雙頭螺柱的植入端。裝配后，要求螺柱的植入端與機體螺紋發(fā)生擠壓，以保證螺柱在使用中不從機體內脫落出來。兩者間的主要差異在于實現鎖緊的方式不同（中徑公差是否分組）見下表。 過渡配合螺紋為經濟型螺紋，而過盈配合螺紋為精密型螺紋。由于普通螺紋為間隙配合螺紋，它無法提供螺紋間的過盈或過渡配合，為此過渡配合螺紋和過盈配合螺紋各自補充規(guī)定了兩個高精度公差等級和3種螺紋基本偏差。同時，為避免牙底間發(fā)生過盈，兩

12、者外螺紋的底徑沒有與其中徑取相同的偏差。項目過盈配合螺紋過渡配合螺紋索緊要素一元（中徑）兩元（中徑和輔助結構）中徑分組分34組不分組內、外螺紋公差帶的相對位置內、外螺紋的最小過盈量要保證在使用中不發(fā)生脫落內、外螺紋的最大過盈量要保證在裝配中不發(fā)生卡死螺紋精度極高較高成本高低應用場合軍品民品二.普通外螺紋牙底的變化范圍 對8.8級及以下的外螺紋，其牙底的變化范圍對應小徑削平高度H/8H/4 對8.8級和8.8級以上的外螺紋，其小徑的變化范圍對應小徑削平高度H/7H/6三.小螺紋的外螺紋牙底圓弧半徑 小螺紋的外螺紋牙底沒有最小圓弧半徑限制，因為小螺紋的受力一般不大，其抗疲勞強度不是主要問題。 小螺

13、紋小徑處留間隙（ac）的目的是使其外螺紋牙高h 3 =0.56P與普通螺紋的基本牙型高（5H/8=0.54P）相接近四。內螺紋的牙底形狀 內螺紋的抗疲勞強度一般不成問題，內螺紋的主要破壞型式是脫扣（剪切強度不夠）。所有，標準一般不規(guī)定內螺紋的牙底形狀和最小圓弧半徑要求。其牙底形狀取決于刀具牙頂的磨損形狀，一般為圓弧形狀。五.基本偏差種類 普通螺紋使用G、H、h、g、f、e六種基本偏差 過渡配合螺紋使用H、h、k、km、kj五種基本偏差 熱鍍鋅螺紋使用H、G、AZ、AX、h、a六種基本偏差 小螺紋使用H、G 、h三種基本偏差 航空和航天螺紋主要使用H、h、g三種基本偏差六.鍍層度與基本偏差大小的

14、關系 基本偏差可以容納鍍層厚度，以保證螺紋鍍層不妨礙內、外螺紋間的裝配。 基本偏差的大小要不小于牙側鍍層厚度的4倍。 如果不知道鍍層厚度的變化范圍，則取基本偏差的大小為牙側鍍層厚度的6倍。 如果要保持大的牙側接觸高度，螺紋頂徑基本偏差的大小可以取為鍍層厚度的23倍。 注意：在螺紋牙面上，各處的鍍層厚度是不一樣的。七.熱鍍鋅螺紋的基本偏差配對 外螺紋熱鍍鋅層留容納間隙有兩種方法。 一種方法為外螺紋上留間隙（az）； 另一種方法為在內螺紋上留間隙（AZ或AX）。 但不允許在螺紋副內同時在內、外螺紋上留間隙，以避免螺紋牙的接觸強度損失得太多，而超出螺紋設計允許范圍。 八.公差理論計算式公差表內數值的

15、關系 ISO的普通螺紋公差來源于德國（M螺紋）、俄羅斯（ M螺紋）和美國（UN螺紋）這三個國家螺紋公差的平均和圓整。九.米制螺紋各公差等級 目前，米制螺紋的公差等級已用到29級，對應的公差由小到大均勻發(fā)布。從各級公差的大小成等比數列排列。每升或低三級，其公差值會增大一倍或縮小一半。同等級內、外螺紋的公差之比為1.32.十.緊固螺紋的檢驗方法 在螺紋公差標準內，一般都給出了沿牙型分布的螺紋公差圖。所以多數人認為用量規(guī)檢驗可以保證實際螺紋的尺寸都落在此螺紋公差帶范圍內，螺紋的質量是有保證的。 事實上，許多質量非常差的螺紋可以通過量規(guī)檢驗而不被發(fā)現。存在技術漏洞。 螺紋是一個復雜的空間曲面體，它有許多幾何參數構成。從理論上講，只有對螺紋的每個參數都進行單獨測量才能正確地確定螺紋的質量水平。實際上沒有必要。 螺紋檢驗量規(guī)的作用： 螺紋通規(guī)用于保證內、外螺紋間的可裝配性； 螺紋止規(guī)希望用于保證保證螺紋件具有一定的抗拉強度。 這種螺紋通、止規(guī)優(yōu)點是： 綜合檢驗螺紋參數，具有較好的經濟性對于生產工藝水平較高的企業(yè)，使用它可以較好地控制螺紋質量。 這種螺紋通、止規(guī)局限性是： 無法知道螺紋尺寸的具體參數，僅知道它位于某個極限范圍之內；（如量規(guī)尺寸有偏差） 這種檢驗方法在中國是普遍使用的。 為克服傳統(tǒng)通、止量規(guī)的不足，提高螺紋的加工質量，工業(yè)發(fā)達國家已使用螺紋指示量規(guī)代替