螺纹形成及参数解析-汽车机械基础

1.螺纹的形成和分类

如图6-14所示，将底边长πd₂的直角三角形ABC的纸片绕在直径为d₂的圆柱面上，并使其底边BC和圆柱面底周边相重合，则斜边AB在圆柱面上形成的一条曲线即为螺旋线。再取一个通过圆柱面轴线的牙型平面N（如矩形、三角形、梯形），使其沿螺旋线移动，则此牙型平面的空间轨迹即构成螺纹，如图6-15所示。

图6-14 螺旋线的形成

图6-15 螺纹的形成

按照牙型平面N的不同，可将螺纹分为普通螺纹、圆柱管螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等，其特点和应用见表6-1。

表6-1 常用螺纹的特点及应用

注：除管螺纹采用英制外（以每英寸牙数表述螺距）外，其他螺纹均采用国际单位制。

根据螺旋线绕行方向，可将螺纹分为右旋螺纹（如图6-16a所示，标注时可省略）和左旋螺纹（如图6-16b所示，标注代号为LH）。当螺纹体的轴线垂直放置时，螺旋线的可见部分自左向右上升，称为右旋，反之为左旋。右旋螺纹应用最广。

按照圆柱表面上螺旋线的数目，又可将螺纹分为单线螺纹（图6-16a）和多线螺纹（图6-16b）。为制造方便，螺纹线数一般不超过4。单线螺纹自锁性好，常用于连接；多线螺纹传动效率较高，常用于传动。根据母体形状，螺纹可分为圆柱螺纹和圆锥螺纹，常用的是圆柱螺纹，圆锥螺纹多用于管件连接中。

此外，根据螺纹是分布在内圆柱面上还是外圆柱面上，可以将其分为圆柱内螺纹和圆柱外螺纹，两者共同组成螺旋副，如图6-17所示。一般内螺纹的尺寸参数用大写字母表示，外螺纹的尺寸参数用小写字母表示。

图6-16 螺纹的线数和旋向

图6-17 螺纹的基本参数

2.螺纹的基本参数和尺寸(www.xing528.com)

下面以普通螺纹为例说明螺纹的基本参数和几何尺寸，如图6-17所示。

（1）大径d（D）螺纹的最大直径，与外螺纹牙顶（内螺纹牙底）相重合的假想圆柱直径，它是螺纹的公称直径。

（2）小径d₁（D₁）螺纹的最小直径，与外螺纹牙底（内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱直径。

（3）中径d₂（D₂）螺纹的牙厚与牙间相等的假想圆柱直径。

（4）螺距P相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。根据螺距的大小，普通螺纹可分为粗牙（螺距可不标注）和细牙。

（5）线数 线数n是螺纹的螺旋线数。沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿n条等距螺旋形成的螺纹称为n线螺纹。

（6）导程P_h同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。设螺旋线数为n，则P_h＝nP。

（7）导程角λ在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。计算公式为

（8）牙型角α轴向剖面内，螺纹牙型两侧边的夹角。

（9）牙型斜角β轴向剖面内，螺纹牙型两侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。对三角形、梯形等对称牙型，β＝α/2。α和β影响螺纹牙根强度、螺纹自锁性和传动效率。

（10）螺纹接触高度h内、外螺纹相互旋合后，牙侧重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离。

国标GB/T197—2003《普通螺纹公差》规定了普通螺纹的基本尺寸和标注方法，见表6-2。

表6-2 普通螺纹的基本尺寸

注：优先选用不带括号的公称直径。