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螺纹的形成与结构要素分析

【摘要】:图7-5加工螺纹2.螺纹的结构要素下面介绍国家标准《螺纹术语》中有关螺纹结构要素的术语。在螺纹牙型上,两相邻牙侧之间的夹角称为牙型角,以α表示。公称直径是代表螺纹尺寸的直径。外螺纹的中径用d2表示,内螺纹的中径用D2表示。在螺纹的诸要素中,螺纹牙型、公称直径和螺距是决定螺纹的最基本要素,凡是这三个要素都符合国家标准规定的螺纹都称为标准螺纹。

1.螺纹的形成

螺纹可认为是由平面图形(如三角形、梯形、锯齿形等)在圆柱或圆锥表面上做螺旋运动而形成的连续凸起的牙体。螺纹通常采用专用刀具在机床或专用机床上制造。图7-5(a)、(b)所示的分别是在车床上加工外、内螺纹的方法,夹持在车床卡盘上的工件做等角速度旋转,车刀沿轴线方向做等速移动,刀尖相对于工件表面的运动轨迹便是圆柱螺旋线。在圆柱表面上形成的螺纹为圆柱螺纹;在圆锥表面上形成的螺纹为圆锥螺纹。在零件的圆柱或圆锥外表面上经加工形成的螺纹称为外螺纹,在零件圆柱或圆锥内表面(孔壁)上经加工形成的螺纹称为内螺纹。另外,还可以用如图7-5(c)所示的丝锥攻制内螺纹和用板牙套制外螺纹。

图7-5 加工螺纹

2.螺纹的结构要素

下面介绍国家标准《螺纹术语》(GB/T 14791—2013)中有关螺纹结构要素的术语。

1)牙型

牙型是在螺纹轴线平面内的螺纹轮廓形状。螺纹的牙型有三角形、梯形、矩形、锯齿形等,不同牙型的螺纹有不同的用途,如三角形螺纹用于连接,梯形、矩形螺纹用于传动等。在螺纹牙型上,两相邻牙侧之间的夹角称为牙型角,以α表示。

2)公称直径

螺纹的公称直径分为大径、中径和小径(见图7-6)等三种。

图7-6 螺纹各部分的名称

(1)大径是指与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。外螺纹的大径用d表示,内螺纹的大径用D表示。公称直径是代表螺纹尺寸的直径。对于紧固与传动螺纹,其大径是公称尺寸,即螺纹的代表尺寸;对于管螺纹,其管子的内径是公称尺寸,即螺纹的代表尺寸。

(2)小径是指与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱的直径。外螺纹的小径用d1表示,内螺纹的小径用D1表示。

(3)中径是一个设计直径。假设有一个圆柱或圆锥的母线通过圆柱(锥)螺纹上牙厚与牙槽宽相等的地方,此假想圆柱(锥)称为中径圆柱(锥)。中径圆柱(锥)的直径称为中径。外螺纹的中径用d2表示,内螺纹的中径用D2表示。

3)线数

螺纹有单线螺纹与多线螺纹之分。只有一个起始点的螺纹称为单线螺纹,具有两个或两个以上起始点的螺纹称为多线螺纹。线数又称头数,通常以n表示。

4)螺距

螺距是相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离,以P表示,如图7-7所示。

5)导程

导程是最邻近的两同名牙侧与中径线相交所得两点间的轴向距离,即螺纹旋转一周沿轴向移动的距离,以Ph(或L)表示。导程与螺距和线数的关系:Ph=nP。

6)旋向

螺纹有左旋和右旋之分,将螺纹轴线竖直放置,螺纹右上、左下则为右旋,螺纹左上、右下则为左旋。右旋螺纹顺时针转时旋合,逆时针转时退出;左旋螺纹反之。常用的是右旋螺纹。判断左旋、右旋螺纹的方法如图7-8所示。

图7-7 螺距和导程

图7-8 旋向

内、外螺纹通常是配合使用的,只有上述六个结构要素完全相同的内、外螺纹才能旋合在—起。

在螺纹的诸要素中,螺纹牙型、公称直径和螺距是决定螺纹的最基本要素,凡是这三个要素都符合国家标准规定的螺纹都称为标准螺纹。若牙型符合国家标准规定,公称直径和/或螺距不符合国家标准规定,称为特殊螺纹。若螺纹牙型不符合国家标准规定,则称为非标准螺纹。