螺纹的类型、形成与参数

一、螺纹的形成

如图1-2（a）所示，假想将一直角三角形ABC绕一圆柱体旋转一周，并使底边AB与圆柱体底面圆周相重合，斜边AC所形成的曲线叫作螺旋线。选择一定形状的平面，如三角形［图1-2（b）］、矩形［图1-2（c）］、梯形［图1-2（d）］和锯齿形［图1-2（e）］等沿螺旋线运动，并保持此平面图形始终在通过圆柱体轴线的平面内，则此平面图形的轮廓线在空间的轨迹便形成螺纹。

图1－2　螺纹形成及螺纹牙型

（a）螺纹的形成；（b）三角形；（c）矩形；（d）梯形；（e）锯齿形

二、螺纹的类型和主要参数

1.螺纹的分类

螺纹有内螺纹和外螺纹之分，两者旋合组成螺旋副，即螺纹副。用于连接的螺纹称为连接螺纹；用于传动的螺纹称为传动螺纹，相应的传动称为螺旋传动。

螺纹的分类方法很多，螺纹按照牙型分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等；按照螺旋线绕行方向分为左旋螺纹和右旋螺纹；按照螺旋线的数目分为单线螺纹和等距排列的多线螺纹；按照母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。

2.螺纹的主要参数

现以圆柱普通螺纹为例说明螺纹的主要几何参数。

（1）螺纹线数n。单线螺纹（n=1）为一条螺旋线所形成的螺纹［图1-3（a）］。由两条或两条以上（n≥2）在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹［图1-3（b）］。一般为了加工方便取n≤4。

（2）螺纹的旋向。螺纹的旋向是螺旋线在圆柱面上的旋转方向。按照螺纹的旋向不同，分为右旋和左旋，顺时针方向旋入的螺纹为右旋螺纹，逆时针方向旋入的螺纹为左旋螺纹。螺纹的旋向可用右手法则来判别：手心对着自己，四指沿螺纹轴线方向伸直，螺纹的旋向与右手大拇指指向一致则为右旋螺纹［图1-4（b）］；反之为左旋螺纹［图1-4（a）］。一般常用右旋螺纹，也叫正扣。

图1－3　螺纹的线数

（a）单线；（b）多线

图1－4　螺纹的旋向

（a）左旋；（b）右旋

（3）大径D、d。与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径，称为大径，即螺纹的最大直径，如图1-5所示。其中内螺纹大径用D表示，外螺纹大径用d表示。螺纹大径为普通螺纹的公称直径，代表螺纹的规格尺寸。

（4）小径D1、d1。与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径，称为小径，即螺纹的最小直径，如图1-5所示。其中内螺纹小径用D1表示，外螺纹小径用d1表示。螺纹小径在强度计算中作为危险剖面的计算直径。

图1－5　螺纹的主要参数(www.xing528.com)

（5）中径D2、d2。中径是圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等处的假想圆柱的直径，如图1-5所示。其中内螺纹中径用D2表示，外螺纹中径用d2表示。

（6）螺距P。相邻两牙在螺纹中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺距，用P表示，如图1-5所示。

（7）导程S。同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，用S表示，S=nP。如图1-3（b）所示。

（8）螺纹升角ψ。螺纹升角是指在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角，用ψ表示，如图1-5所示。

（9）牙型角α。牙型角是指在螺纹牙型上相邻两牙侧边的夹角，如图1-5所示。

（10）牙侧角β。螺纹牙型侧边与垂直于螺纹轴线的平面的夹角。对称牙型β=α／2，如图1-5所示。

3.常用螺纹的种类、特点及应用

表1-1列出了机械中常用螺纹的类型与特点。

表1－1　机械中常用螺纹的类型与特点

续表

利用螺纹零件构成的可拆连接称为螺纹连接。螺纹连接结构简单、紧固可靠、装拆方便、成本低廉，在各类机械设备中应用非常广泛。