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6螺纹及螺纹连接
第六章螺纹及螺纹连接
§6.1螺纹
螺纹一般用于机件之间的相互联接(联结螺纹)和动力传递(传动螺纹)。
从几何角度看,螺纹结构实际上是一种螺旋体。
它既可在圆柱体或圆锥体的表面上形成(外螺纹),也可在圆柱孔或圆锥孔的内孔壁上形成(内螺纹)。
当在实际使用时,又必须内外螺纹配对使用,称之为螺纹副。
一、螺纹的基本知识
螺纹的定义及其形成过程:
指在圆柱或圆锥表面上,沿着螺旋线形成的、具有规定牙型的连续凸起。
有关螺纹的术语:
牙、螺纹沟槽、牙顶、牙底、内螺纹、外螺纹。
二、螺纹的五要素
1.牙型(在通过螺纹轴线的剖面上螺纹轮廓的形状)
普通螺纹、管螺纹为连接螺纹。
梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹为传动螺纹。
2.大径、小径和中径
大径:
与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱面的直径(外螺纹的大径用表示,
内螺纹的大径用表示),即螺纹的最大直径。
小径:
与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱面的直径(外螺纹的小径用表示,内螺纹的小径用表示),即螺纹的最小直径。
中径:
在大径和小径中间有一个假想圆柱,其母线通过牙型上沟槽宽度和凸起宽度相等的地方,这个假想圆柱的直径就是中径(外螺纹的中径用表示,内螺纹的中径用表示)。
顶径:
过牙顶的假想圆直径。
底径:
过牙底的假想圆直径。
3.单线和多线螺纹
单线螺纹:
沿一条螺旋线所形成的螺纹。
多线螺纹:
沿两条或两条以上,在轴向等距离分布的螺旋线所形成的螺纹。
4.螺距与导程
导程:
沿同一条螺旋线形成的螺纹上的相邻两牙,在中径线上对应两点间的轴向距离,称为导程。
螺距:
相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距。
单线螺纹:
螺距=导程
多线螺纹:
螺距=导程÷线数
5.旋向
右旋螺纹:
顺时针旋转时旋入的螺纹,多用右旋螺纹。
左旋螺纹:
逆时针旋转时旋入的螺纹。
螺纹的五要素:
牙型、大径、导程、线数、旋向,只有五要素相同的外螺纹和内螺纹才能互相旋合。
三、螺纹的种类
标准螺纹:
螺纹的牙型、大径和螺距都符合标准规定。
特殊螺纹:
螺纹的牙型符合标准,而大径和螺距不符合标准。
非标准螺纹:
凡是牙型不符合标准的螺纹。
标准螺纹中包括普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等,这些螺纹都有各自的特征代号。
矩形螺纹是非标准螺纹。
普通螺纹又有粗牙和细牙之分,其区别就是螺纹大径相同而螺距不同,螺距最大的一种称为粗牙,其余都称为细牙。
四、螺纹的规定画法
1.外螺纹的规定画法
2.内螺纹的规定画法
3.盲孔螺纹的加工方法和画法
4.螺纹画法其他注意事项
5.螺纹旋合画法
6.国家标准中的相关规定
(1)螺纹为可见时,牙顶用粗实线表示,牙底用细实线表示,在螺杆的倒角或倒圆部分细实线也应画出。
在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中,表示牙底的细实线只画约3/4圈。
(2)有效螺纹的终止线(简称螺纹终止线)用粗实线表示,外螺纹终止线处被剖开时,螺纹终止线只画出表示牙型高度的一小段。
(3)不可见螺纹的所有图线都画成虚线。
(4)在剖视图或断面图中,内、外螺纹的剖面线都应画到粗实线。
(5)当需要表示螺纹牙型时,可采用剖视或局部放大图来表示。
(6)内、外螺纹连接时的画法:
剖开时,旋合部分按外螺纹画法绘制,不旋合部分仍按各自的画法表示。
为了方便绘图,通常将螺纹的小径画成大径的0.85倍左右。
五、有关螺纹的各种结构及其表示法
1.倒角
为了便于内、外螺纹旋合,并防止端部螺纹碰伤,一般在螺纹端部做出倒角(即圆台)。
国家标准规定,倒角两端底圆的直径差应略大于螺纹大径与小径之差。
在投影为圆的视图上,倒角圆一般省略不画
倒角尺寸的注法:
2.有效螺纹、螺尾和退刀槽
完整螺纹:
牙顶和牙底均具有完整形状的螺纹
不完整螺纹:
牙底完整而牙顶不完整的螺纹,倒角部分就是不完整螺纹
完整螺纹和不完整螺纹称为有效螺纹,可以进行旋合
螺尾:
向光滑表面过渡的螺纹称为螺尾,由于工艺因素形成,无法旋合,图中不必画出,图中标注的螺纹长度均指不包括螺尾的螺纹有效长度。
退刀槽:
消除螺尾。
六、螺纹的标注方法
1.完整螺纹标记(管螺纹特殊)
螺纹代号-加工精度-旋合长度(L,N,S)
其中螺纹代号包含了螺纹五要素的注明:
特征代号(牙型)工称直径(大径)x螺距或导程旋向(右省略,左LH)
2.普通螺纹标记
普通螺纹代号-中径公差带代号顶径公差带代号-旋合长度代号
例如:
M10-5g6g—S
(1)普通螺纹代号:
粗牙普通螺纹:
特征代号+公称直径(大径)
细牙普通螺纹:
特征代号+公称直径×螺距
左旋螺纹,则在后面加LH
(2)公差带代号表示尺寸的允许变动范围,由数字后加字母组成,内螺纹用大写,外螺纹用小写。
(3)顶径指外螺纹的大径和内螺纹的小径(手可以摸到的部分),当顶径和中径公差带代号相同时,只注一个代号。
(4)螺纹旋合长度分为短旋合长度、中等旋合长度和长旋合长度,分别用S,N,L表示,N一般不标注。
3.其他螺纹标记举例
1.梯形螺纹
完整标记:
梯形螺纹代号-中径公差带代号-旋合长度代号
例如:
Tr36×6-8HTr40×14(P7)-8e-L
2.锯齿形螺纹
与梯形螺纹标记相似,其特征代号为B
如:
B40×7-7A
B40×14(P7)-8e-L
3.管螺纹
(1)非螺纹密封管螺纹:
G11/2-LH,G1A,G1/2B(A,B-外螺纹的中径公差)
(2)螺纹密封管螺纹:
Rp-圆柱内螺纹
Rc-圆锥内螺纹
R1-与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹
R2-与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹
4.螺纹标记的标注方法
对于非标准螺纹,应画出螺纹的牙型,在图中注出完整的尺寸及有关要求,线数为多线,旋向左旋时,应在图纸适当位置注明。
§6.2螺纹紧固件
一、常用螺纹紧固件
螺纹紧固件包括螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母,垫圈,它们的种类较多,但其结构、型式、尺寸和技术要求等都可以根据标记从国家标准中查到,课本表8-1列举了一些常用螺纹紧固件以及它们的简图和简化标记。
表中除垫圈外,其余标注的尺寸都是该螺纹紧固件的规格尺寸。
螺纹紧固件的基本连接形式有螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接。
二、螺栓连接
螺栓连接:
螺栓+螺母+垫圈
垫圈的作用是防止拧紧螺母时损伤被连接零件的表面,并使螺母的压力均匀分布倒零件表面上。
被连接零件都加工出无螺纹的通孔,通孔的直径略大于螺纹大径。
螺栓公称长度的确定:
(1)通过计算,初步确定螺栓的公称长度。
被连接零件的总厚度+垫圈厚度+螺母高度(m)+螺栓伸出螺母的高度(b1)。
h,m从标准中可以查得,b1为0.2~0.3d
(2)根据公称长度的计算值,选定公称长度。
(3)确定螺栓标记
三、双头螺柱连接
双头螺柱连接:
双头螺柱+垫圈+螺母;
被连接件一个是螺孔,其余为通孔。
双头螺柱两端都是螺纹,一端必须全部旋入被连接件螺孔内,称为旋入端;另一端用以拧紧螺母,称为紧固端。
选入端的长度与螺孔和钻孔的深度尺寸和,根据螺纹大径和加工出螺孔的零件的材料决定,螺孔和钻孔深度的尺寸数值可查有关标准。
用于:
铜、青铜零件bm=1d;
铸铁零件bm=1.25d;
铝零件bm=2d;
材料强度在铸铁与铝之间bm=1.5d;
画图时,先计算近似l,再查表确定l,然后确定双头螺柱标记。
l>=加工出通孔的零件厚度+h+m+b1;
四、螺钉连接
螺钉连接不用螺母、垫圈,一般用于受力不大且不需要经常拆卸的场合。
被连接件一个加工出螺孔,其余为通孔。
螺钉的近似长度:
l>=加工出通孔的零件厚度+螺钉旋入螺孔的深度L1;
L1与螺纹大径和加工出螺孔的材料有关,可按双头螺柱旋入端长度bm的计算方法确定,最后确定螺钉标记。
五、规定画法
(1)两零件的接触面只画一条线,不接触面画两条线;
(2)在剖视图中,若剖切平面通过螺纹紧固件的轴线时,这些标准件均按不剖处理,仍画其外形;
(3)相邻的两金属零件,其剖面线方向应相反,同一零件的所有剖面线的方向和间隔都应一致;
(4)在剖视图中,当其边界不画波浪线时,应将剖面线绘制整齐;
六、简化画法
(1)可将零件上的倒角和因倒角而产生的截交线省去不画;
(2)对于不穿通的螺孔,可以不画出螺孔深度,仅按螺纹部分的深度(不包括螺尾)画出;
(3)螺钉头的一字槽、十字槽可用比粗实线稍宽的线型表示;
§6.3其他标准件及常用件
一、键
键通常用来联结轴与轴上的零件(如齿轮、带轮等),使它们和轴一起转动。
常用的键有普通平键、半圆键和钩头楔键三种。
键的选用:
首先要知道轴的直径和键的型式,然后根据轴的直径查出有关标准值,确定尺寸。
二、销
常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销,圆柱销和圆锥销通常用于零件间的连接和定位。
开口销用来防止螺母回松或固定其他零件;
三、齿轮
齿轮传动在机械传动中应用很广,除用来传递动力外,还可以改变转动方向、转动速度和运动方式等。
常见齿轮传动有圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。
1.齿轮的画法
2.齿轮的啮合画法
四、弹簧
五、轴承
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- 螺纹 连接