螺纹及螺纹紧固.ppt

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1、螺纹及螺纹紧固件,螺纹的定义,当一个平面图形（如三角形、梯形、矩形等）绕着圆柱面作螺旋运动时，形成的圆柱螺旋体称为螺纹。,在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称外螺纹,在圆柱或圆锥内表面上形成的螺纹称内螺纹,外螺纹,内螺纹,螺纹的分类,按标准化程度分类螺纹按其参数的标准化程度分为标准螺纹、特殊螺纹和非标准螺纹。按螺纹的用途分类螺纹根据其用途不同可分为紧固螺纹、管螺纹和传动螺纹三类。按牙型螺纹分类：三角形、矩形、梯形、锯齿形、圆形五种。,三角形螺纹分：公制及英制二类，一般用公制螺纹，其牙形角为60度；英制螺纹一般用于管螺纹，其牙形角为55度。公制螺纹按螺距又分粗牙、细牙2种。表示方法：1）公制螺纹用（

2、M）来表示。例如：24毫米直径的粗牙螺纹用M24-2来表示，（-2）指2级螺纹精度。24毫米直径的细牙螺纹用 M24*2-2来表示,（*2）指螺距=2，（-2）螺纹精度为2级。,2）英制螺纹用直径表示，例如直径1/4英寸的螺纹表示为1/4”3）管螺纹：圆柱管螺纹G3/4”-2左，G3/4是直径，2是精度，左表示是左旋（右旋不标）；圆锥管螺纹的话用ZG3/4”来表示；ZG是锥管的汉语拼音第一个字母。就是锥管螺纹的意思。3/4是四分之三英寸。是指管子的内径是3/4英寸。,同样ZG1/2螺纹的管子内径15毫米。俗称4分。ZG1螺纹的管子内径25毫米。俗称1寸。ZG11/2螺纹的管子内径32毫米。俗称

3、1寸半。锥管螺纹只用于液压系统连接；而管螺纹G3/4只用于水管连接。锥管螺纹与管螺纹极为相似，区别只在锥度上。公制螺纹：是以毫米为单位，表示方法是M加直径*螺距如：M4*0.5、M5*0.6、M6*0.8、M8*1、M10*1.5等。在日常称呼中简称M4、M5、M6、M8、M10等。,常用螺纹的种类,螺纹加工方法,（一）外螺纹加工方法（二）内螺纹加工方法,内外螺纹的车销加工,卡盘,车刀,工件,外螺纹车削法,内螺纹车削法,车刀沿轴向进给,外螺纹的车销加工,内螺纹的丝锥加工,碾压外螺纹,工件,加工内外螺纹的工具,碾压板,丝锥,板牙,螺纹要素,螺纹由牙型、直径、螺距、线数、旋向五要素确定，国家规定了

4、一些标准的牙型、公称直径和螺距。凡是这些都符号标准的称为标准螺纹，牙型符合标准，但公称直径或螺距不符合标准的称为特殊螺纹，牙型不符合标准的称为非标准螺纹。（一）螺纹牙型（二）螺纹直径（三）螺纹旋向（四）螺纹线数（五）螺纹螺距和导程,大径,中径,小径,（）螺纹牙型,螺纹代号,1.普通螺纹(M)2.英制管螺纹(G、R、RP、RC)3.梯形螺纹(Tr)4.锯齿形螺纹(B),1.普通螺纹（M）,普通螺纹是常用的连接螺纹，牙型为三角形，牙型角为60，螺纹特征代号为M。普通螺纹又分为粗牙和细牙两种，它们的代号相同。一般连接都用粗牙螺纹。当螺纹的大径相同时，细牙螺纹的螺距和牙型高度比粗牙小，因此细牙螺纹适用

5、于薄壁零件的连接。,2.英制管螺纹(G、R、RP、RC),管螺纹主要用于连接管子，牙型为三角形，牙型角为55，管螺纹有两类：（1）非螺纹密封的管螺纹 螺纹种类为G，其内、外螺纹均为圆柱螺纹，内外螺纹旋合无密封能力，常用于电线管等不需要密封的管路中的连接。（2）螺纹密封的管螺纹 螺纹种类代号有三种：圆锥外螺纹为R；圆锥内螺纹（锥度1：16）为RC；圆柱内螺纹为RP。这种螺纹可以是圆锥内螺纹与圆锥外螺纹相连接；也可是圆柱内螺纹和圆锥外螺纹相连接，其内、外螺纹旋合后有密封能力，常用于水管、煤气管、润滑油管等。,3.梯形螺纹(Tr),梯形螺纹为常用的传动螺纹，牙型为等腰梯形，牙型角为30，螺纹种类代号

6、为Tr。,4.锯齿形螺纹(B),锯齿形螺纹是一种受单向力的传动螺纹，牙型为不等腰梯形，一侧边牙型角为30，另一边牙型角为3，螺纹种类代号为B。,(1)大径：与外螺纹的牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径称为大径。大径即为公称直径。内、外螺纹的大径分别用D、表示。,(2)小径：与外螺纹牙底与内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径称为螺纹小径。内、外螺纹的小径分别用1、1表示。,(3)中径：它是一个假想圆柱的直径，即在大径和小径之间，其母线通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的假想圆柱面的直径称为中径。内、外螺纹的中径分别用2、2表示。,*公称直径：代表螺纹尺寸的直径（普通螺纹以其大径表示，管螺纹用尺寸代

7、号表示）,（2）螺纹直径,（）线数,螺纹有单线和多线之分。当圆柱面上只有一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹，有两条或两条以上在轴向等距离分布的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。螺纹的线数用表示,单线螺纹,双线螺纹,（4）螺距和导程,相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为螺距，用P表示,同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为导程，用Ph表示,单线螺纹：P=Ph,多线螺纹：P=Ph/n,（5）旋向,螺纹的旋向有:左旋和右旋之分,若顺着螺杆旋进方向观察，顺时针旋转时旋进的螺纹称右旋螺纹，逆时针旋转时旋进的螺纹称左旋螺纹,右旋,左旋,内、外螺纹连接的条件是:螺纹的五个要素必须完全相同，否

8、则内、外螺纹不能互相旋合。,螺距的测量,螺纹的画法和标注,1.外螺纹的画法2.内螺纹的画法3.内外螺纹连接的画法4.螺纹的标注,（1）外螺纹的画法,螺纹的牙顶（大径线）和螺纹终止线用粗实线绘制，螺纹的牙底（小径线）用细实线绘制，在倒角或倒圆部分处的细实线也应画出。,在投影为圆的视图中，大径画粗实线圆，小径画细实线圆，只画34圈，倒角圆省略不画。,在剖视图中，螺纹终止线只画出大径和小径之间的部分，剖面线应画到粗实线处。,当需要表示螺尾时，用与轴线成30的细实线绘制,（2）内螺纹的画法,内螺纹（螺孔）一般应画剖视图，画剖视图时，牙顶（小径线）和螺纹终止线用粗实线表示。牙底（大径线）用细实线表示,在

9、投影为圆的视图中，小径圆画粗实线圆，大径圆画细实线圆，只画约34圈，倒角圆省略不画,内螺纹未取剖视时，大径线、小径线、螺纹终止线均画虚线,对于不穿通螺孔，应将钻孔深度和螺纹孔深度分别画出。,注意：钻孔顶端应画成120,（3）内、外螺纹连接的画法,在绘制螺纹连接的剖视图时，其连接部分应按外螺纹的画法绘制，其余部分仍按各自的画法绘制,外螺纹,内螺纹,旋合部分按外螺纹画,大小径分别对齐,画图步骤：,1、先画外螺纹,2、再确定内螺纹的端面位置,3、最后画内螺纹及其余部分投影,注意：1、大小径分别对齐 2、剖面线画到粗实线,（4）普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的标注,其完整标记包括三部分：,当为右旋螺纹

10、时，“旋向”省略标注。左旋螺纹用“LH”表示,粗牙普通螺纹，螺距省略标注。,(2)公差带代号,螺纹公差带代号是由表示其大小的公差等级数字和表示其位置的字母组成（内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母）如6H、5g等。若螺纹的中径公差带与顶径公差带的代号不同（顶径指外螺纹的大径和内螺纹的小径）则分别标注，如4H5H、5h6h。梯形螺纹、锯齿形螺纹只标注中径公差带代号。,(3)旋合长度代号,螺纹旋合长度是指:两个相互配合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度（螺纹端倒角不包括在内）,普通螺纹旋合长度分短(S)、中(N)、长(L)三组；梯形螺纹分N、L两组。当旋合长度为N时，省略标注。必要时，也可用数

11、值注明旋合长度。,*螺纹标注示例,(1)普通螺纹,粗牙内螺纹,细牙外螺纹,内外螺纹旋合标记,（1）普通螺纹从大径处引出尺寸线，按标注尺寸的形式进行标;(2）普通螺纹的公称直径为螺纹的大径;粗牙普通螺纹不标注螺距，细牙普通螺纹必须注明螺距；（3）右旋螺纹不标注，左旋螺纹标注代号“LH”;（4）普通螺纹必须标注螺纹的公差带代号，公差等级在前，基本偏差代号在后。中径和顶径的公差带代号不同时，先注中径、后注顶径的;（5）旋合长度是指两个相互旋合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。普通螺纹公差带按短（S）、中（N）、长（L）三组旋合长度给出了精密、中等及粗糙三种精度；旋合长度为中等时，可省略旋合长

12、度代号N。,(2)非螺纹密封的管螺纹的标记和标注,内螺纹,A级外螺纹,B级外螺纹,内外螺纹旋合标记,管螺纹必须采用从大径轮廓线上引出的标注方法,各种管螺纹的尺寸代号都不是螺纹的大径，而近似地等于管子的孔径。,(3)梯形螺纹,内螺纹,内外螺纹旋合标记,外螺纹,（1）梯形和锯齿形螺纹从大径处引出尺 寸线，按标注尺寸的形式进行标注；(2）梯形和锯齿形螺纹的公称直径为螺纹的大径；（3）多线梯形螺纹应标注“导程（P螺距）”；（4）右旋螺纹不标注，左旋螺纹标注代号“LH”；（5）梯形和锯齿形螺纹只标注中径公差带代号；（6）旋合长度为中等时，可省略旋合长度代号N。,(4)锯齿形螺纹,内螺纹,外螺纹,（5）非

13、标准螺纹的标注,应注出螺纹的大径、小径、螺距和牙型的尺寸,非标准螺纹必须画出牙型并标注全部尺寸！,（6）特殊螺纹的标注,特,特殊螺纹的标注，应在牙型符号前加注“特”字，并注出大径和螺距,*螺纹的局部结构,1、螺纹端部的倒角,3、不通的螺孔,加工不通的螺孔时：先钻孔再攻丝，钻头端部的圆锥角约为118。为简化作图，钻孔底部的圆锥孔均画成120角,为了便于攻丝，保证螺纹的有效长度，钻孔深度要大于螺纹长度，其多余部分称钻孔余量。为简化作图，钻孔余量常取为.5D（为螺纹大径）,内螺纹的底孔,二、螺纹紧固件及其连接1.螺纹紧固件及其标记,用螺纹起连接和紧固作用的零件称螺纹紧固件,常用的螺纹紧固件,六角头螺

14、栓,螺 母,垫 圈,双头螺柱,螺 钉,常用螺纹紧固件的图例和标记示例,螺纹紧固件的标记,六角头螺栓,螺栓GB/T 5780-1986 M1060,螺钉GB/T 68-1985 M1060,开槽沉头螺钉,双头螺柱,螺柱GB/T 897-1988 M1050,螺钉GB/T 75-1985 M525,开槽长圆柱端紧定螺钉,螺母GB/T 6170-1986 M12,1型六角螺母,螺母GB/T 6178-1986 M16,1型六角开槽螺母,平垫圈,垫圈GB/T 97.1-1985 12-140HV,标准型弹簧垫圈,垫圈GB/T 3-1987 20,螺纹紧固件的画法,六角头螺栓,d、l由结构确定b=2d(

15、l=2d时b=l)e=2dk=0.7dc=0.15dd1=0.85d,六角螺母,垫圈,e=2dm=0.8d,d2=2.2dh=0.15dd1=1.1d,1.查表画法,2.比例画法,2.装配图中螺纹紧固件的画法,螺纹紧固件连接的基本形式有：,螺栓连接,双头螺柱连接,螺钉连接,国标有三条规定：,1)在剖视图中，若剖切平面通过螺纹紧固件的轴线时，这些紧固件按不剖绘制。,2)装配图中，螺纹紧固件的工艺结构，如倒角、退刀槽、缩颈、凸肩等均可省略不画。,3)在装配图中，不穿通的螺纹孔可不画出钻孔深度，仅按有效螺纹部分的深度（不包括螺尾）画出。,（1）螺栓连接的画法,螺栓连接常用的紧固件有螺栓、螺母、垫圈,

16、螺栓,螺母,垫圈,它用于被连接件都不太厚，能加工成通孔且要求连接力较大的情况。,(1)螺栓连接的查表画法,1)根据紧固件螺栓、螺母、垫圈的标记，在有关标准中，查出它们的全部尺寸。,2)确定螺栓的公称长度L。(先计算，再查表，取最接近的标准值）,L12 取0.20.4d,可按以下方法计算,d0=1.1d,螺栓连接的画图步骤,不剖,对六角螺栓头及六角螺母上的交线，可按图绘制，（用圆弧代替双曲线）。,(2)螺栓连接的比例画法,为了提高画图速度，螺栓连接可按比例关系画图，主要以螺栓公称直径为依据，但不得把按比例关系计算的尺寸作为螺纹紧固件的尺寸进行标注。,六角头螺栓,d、l 由结构确定b=2d(l=2

17、d时b=l)e=2dk=0.7dc=0.15dd1=0.85d,(3)螺栓连接的简化画法,在部件装配图中，螺栓连接允许按简化画法绘制,(4)注意问题,1)被连接件的孔径必须大于螺栓的大径，d01.1d，否则成组装配时，由于孔间距有误差而装不进去。,2)在螺栓连接剖视图中，被连接零件的接触面（投影图上为线）画到螺栓大径处。,3)螺母及螺栓的六角头的三个视图应符合投影关系。,4)螺栓的螺纹终止线必须画到垫圈之下（应在被连接两零件接触面的上方），否则螺母可能拧不紧。,（2）（双头）螺柱连接的画法,双头螺柱连接常用的紧固件有双头螺柱、螺母、垫圈。螺柱连接一般用于被连接件之一较厚，不适合加工成通孔，且要

18、求连接力较大的情况，其上部较薄零件加工成通孔。,双头螺柱连接画法,上部与螺栓连接相同,旋入端螺纹终止线与螺纹孔端面平齐,下部与螺钉连接相同,（3）螺钉连接的画法,螺钉连接多用于受力不大的零件之间的连接。,1)根据螺钉的标记，在有关标准中，查出螺钉的全部尺寸。,(a)螺钉连接的查表画法：,2)确定螺钉的公称长度L,初算 L1L1 根据初算出的L值，在螺钉的标准中，选取与其近似的标准值，作为最后确定的L值。,涂黑,3)螺钉的旋入端长度L1与被连接件的材料有关，可参照表9-5的bm值近似选取。,L1=bm:,钢：bm=d,铸铁:bm=1.25d 或 1.5d,铝:bm=2d,4)按图所示的画图步骤画

19、出螺钉连接图。,1、画螺纹小径,2、画螺纹大径,3、画上板光孔,4、画螺钉,螺纹终止线高于螺纹孔端面,(b)螺钉头部的比例画法,紧定螺钉常用于定位、防松而且受力较小的情况,常见螺钉连接图,二、滚动轴承 滚动轴承的结构、分类和代号,滚动轴承的结构一般是由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。,外圈装在机座的孔内，内圈套在轴上，在大多数情况下是外圈固定不动而内圈随轴转动。,滚动轴承是一种支承旋转轴的组件。由于它具有摩擦力小、结构紧凑等优点，已被广泛采用在机器、仪表等多种产品中。,代号：,代号的构成：,基本代号,按顺序由前置代号、基本代号、后置代号构成。,基本代号是轴承代号的基础。其内含和标注见GB/T

20、272-1993,基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。,例推力圆柱滚子轴承81107 规定标记为：轴承 81107 GB/T 4663-1994 表示轴承内径的两位数字，从“04”开始用这组数字乘以5，即为轴承内径的尺寸。在上例中07535，即为轴承内径尺寸。表示轴承内径的两位数字，在“04”以下时，标准规定：00表示d10；01表示12；02表示d15；03表示d17(单位为mm）。,深沟球轴承简化画法：,d,D,A,A/2,B,B/2,A/2,60,滚动轴承的画法(GB/T 4459.7-1998),GB/T4459.7-1998对滚动轴承的画法作了统一规定，有简化画法和规

21、定画法之分，简化画法又分为通用画法和特征画法。图（a）为深沟球轴承的通用画法，图（b）为特征画法，图（C）为规定画法。,深沟球轴承的规定画法,名称,简化画法,示意画法,主要尺寸,深沟球轴承,推力球轴承,D,d,b,D,d,H,圆锥滚子球轴承,D,dT,B,C,名称,简化画法,示意画法,主要尺寸,螺栓等级含义,钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即

22、可。其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。,螺栓材料,一些没有机械性能要求的是ISO Class 4.8 SAE Grade 1-2 等低碳钢紧固件，用Q235A SAE 1015 DIN C15 足以，不要什么热处理，直接冷加工制成，而级别稍高一点的紧固件如：ISO Class 6.8 SAE Grade 3-4 则要用含碳量在0.2%以上的钢，如 C1020 C1022 等，此类螺丝也不需要什么热处理的，冷加工强度完全可以满足要求。我们最常用

23、的就是ISO Class 8.8 SAE Grade 5 的螺丝，一般使用中碳钢，SAE 1035 DIN 35 JIS SWRCH35K 经过热处理(淬火+回火)，也可以使用SAE5140 40Cr等，合金元素的增加对热处理的淬透性有很大的帮助，所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢。,ISO Class 9.8 10.9 则要用中碳钢或低合金钢材料，经过热处理(淬火+回火)，用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合，常用的材料为40Cr 35CrMo SAE5140 SAE4135 SAE4137 JIS SCr440(H)DIN 41Cr4等，实际上45#也可以达到要求的机械性能，不过在综合机械性能方面要比合金钢稍有逊色。ISO Class12.9 是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓，则要用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火)，如 5CrMo SAE 4137 SAE4135 DIN 34CrMo4，此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时，会产生氢脆现象，所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件)。,