螺纹型芯和环工作尺寸的计算方法

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：本书只以一般紧固连接用的螺纹型芯和螺纹型环的计算方法为例进行介绍。螺纹成型尺寸的计算是以下列假设为前提的。国家标准规定普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径。表64 螺纹型芯和螺纹型环的螺距制造公差 B螺纹型环成型尺寸计算1）螺纹型环大径Dm。

1.螺纹成型尺寸计算假设

螺纹连接的种类很多，其配合性质也不相同，影响螺纹连接的因素比较复杂，目前还没有成熟的计算方法。本书只以一般紧固连接用的螺纹（牙型角为60°的普遍螺纹）型芯和螺纹型环的计算方法为例进行介绍。螺纹成型尺寸的计算是以下列假设为前提的。

1）塑件外螺纹与塑件内螺纹相配合，两者收缩率相同（例如，内外螺纹由同种塑料制造）或相近时，可不考虑螺距收缩率。

2）金属螺纹与塑件螺纹相配合，塑件成型模具的螺纹部分考虑螺距收缩率。

3）金属螺纹与塑件螺纹相配合，但配合长度很短（不超过8牙），成型模具可不考虑螺距收缩率。

螺纹连接的主要几何参数是大径、小径、中径、螺距、牙型角和旋合长度，如图6⁃25所示。国家标准规定普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径。

图6⁃25 螺纹型芯和螺纹型环的几何参数

2.螺纹型芯和螺纹型环成型尺寸计算

（1）A螺纹型芯成型尺寸计算

1）螺纹型芯大径d_m。

式中 d_m——螺纹型芯大径（mm）；

D_s——塑件内螺纹大径（mm）；

S_cp——塑件的平均收缩率（%）；

b——塑件内螺纹中径公差（mm）；

δ_z——螺纹型芯大径制造公差（mm）。

目前，我国尚无专门的塑料螺纹公差标准，实际工作中可参照金属螺纹公差标准中精度最低者选用，其公差值可查有关公差标准（GB/T197—2003）。

螺纹型芯大径制造公差，一般取，或查表6⁃2和表6⁃3选取。

表6⁃2 粗牙普通螺纹型芯和螺纹型环的制造公差（单位：mm）

表6⁃3 细牙普通螺纹型芯和螺纹型环的制造公差（单位：mm）

2）螺纹型芯中径d_2m。

式中 d_2m——螺纹型芯中径（mm）；

D_2s——塑件内螺纹中径（mm）；

δ_z——螺纹型芯中径制造公差（mm），一般取，或查表6⁃2和表6⁃3选取。

3）螺纹型芯小径d_1m。

式中 d_1m——螺纹型芯小径（mm）；

D_1s——塑件内螺纹小径（mm）；

δ_z——螺纹型芯小径制造公差（mm），一般取，或查表6⁃2和表6⁃3选取。

4）螺纹型芯螺距P_m。

P_m=（P_s+P_sS_cp）±δ_z （6⁃20）

式中 P_m——螺纹型芯螺距（mm）；

P_s——塑件内螺纹螺距（mm）；

δ_z——螺纹型芯螺距制造公差（mm），查表6⁃4选取。

表6⁃4 螺纹型芯和螺纹型环的螺距制造公差（单位：mm）

（2）B螺纹型环成型尺寸计算

1）螺纹型环大径D_m。

式中 D_m——螺纹型环大径（mm）；

d_s——塑件外螺纹大径（mm）；

δ_z——螺纹型环大径制造公差（mm），一般取，或查表6⁃2和表6⁃3选取。

2）螺纹型环中径D_2m。

式中 D_2m——螺纹型环中径（mm）；

d_2s——塑件内螺环中径（mm）；

δ_z——螺纹型环中径制造公差（mm），一般取，或查表6⁃2和表6⁃3选取。

3）螺纹型环小径D_1m。

式中 D_1m——螺纹型芯小径（mm）；

d_1s——塑件内螺纹小径（mm）；

δ_z——螺纹型芯小径制造公差（mm），一般取，或查表6⁃2和表6⁃3选取。

4）螺纹型环螺距，与螺纹型芯螺距计算公式相同。

3.螺纹型芯和螺纹型环成型尺寸计算的补充说明

1）成型塑件螺纹时，由于收缩的不均匀性及收缩率波动等因素，其尺寸（如螺距尺寸）和牙型与正常螺纹相比都有较大的偏差和变化，降低了可旋入性。因此，在不影响使用的情况下，为了确保两塑件螺纹的配合，要求它们的配合比较松。这样螺纹型环的尺寸就要比螺纹型芯相应部分的尺寸小一些，从而保证塑件外螺纹比塑件内螺纹略小。

从以上公式可知，螺纹型芯径向尺寸计算与一般型芯径向尺寸计算是相似的，螺纹型环径向尺寸计算与一般型腔径向尺寸计算是相似的，但它们又不完全相同。

在螺纹型芯的小径计算公式中，按一般规律加上，但此公式中是加上b，因此用该螺纹型芯成型的塑件内螺纹的小径大些，牙尖短些，这样不仅增加了牙顶端的配合间隙，避免配合时牙顶与牙根的干涉现象，有利于装配，而且也增加了牙顶的厚度和强度，防止螺纹破裂或变形。根据同样的理由，螺纹型环的大径计算公式中减去b，而不是减去，因此用它成型的塑件外螺纹大径较小，这样就能使螺纹配合比较松，利于装配。