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螺纹知识
螺纹知识
第一章国标螺纹的一般知识
一. 螺纹的分类
1. 螺纹分内螺纹和外螺纹两种;
2. 按牙形分可分为:
1)三角形螺纹2)梯形螺纹3)矩形螺纹4)锯齿形螺纹;
3. 按线数分单头螺纹和多头螺纹;
4. 按旋入方向分左旋螺纹和右旋螺纹两种,右旋不标注,左旋加LH,如M24×1.5LH;
5. 按用途不同分有:
米制普通螺纹、用螺纹密封的管螺纹、非螺纹密封的管螺纹、60°圆锥管螺纹、米制锥螺纹等
二. 米制普通螺纹
1. 米制普通螺纹用大写M表示,牙型角2α=60°(α表示牙型半角);
2. 米制普通螺纹按螺距分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹两种;
2.1. 粗牙普通螺纹标记一般不标明螺距,如M20表示粗牙螺纹;细牙螺纹标记必须标明螺距,如M30×1.5表示细牙螺纹、其中螺距为1.5。
2.2. 普通螺纹用于机械零件之间的连接和紧固,一般螺纹连接多用粗牙螺纹,细牙螺纹比同一公称直径的粗牙螺纹强度略高,自锁性能较好。
3. 米制普通螺纹的标记:
M20-6H、M20×1.5LH-6g-40,其中M表示米制普通螺纹,20表示螺纹的公称直径为20mm,1.5表示螺距,LH表示左旋,6H、6g表示螺纹精度等级,大写精度等级代号表示内螺纹,小写精度等级代号表示外螺纹,40表示旋合长度;
3.1. 常用米制普通粗牙螺纹的螺距如下表(螺纹底孔直径:
碳钢φ=公称直径-P;铸铁φ=公称直径-1.05~1.1P;加工外螺纹光杆直径取φ=公称直径-0.13P):
表1 常用米制普通粗牙螺纹的直径/螺距
公称直径 螺距P 铸铁底孔 碳钢底孔 外螺纹光杆直径 公称直径 螺距P 铸铁底孔 碳钢底孔 外螺纹光杆直径
M5 0.8 4.1 4.2 4.9 M24 3 20.8 21 23.7
M6 1 4.9 5 5.9 M27 3 23.8 24 26.7
M8 1.25 6.6 6.7 7.9 M30 3.5 26.3 26.5 29.6
M10 1.5 8.3 8.5 9.8 M33 3.5 29.3 29.5 32.6
M12 1.75 10.3 10.4 11.8 M36 4 31.7 32 35.5
M14 2 11.7 12 13.7 M42 4.5 37.2 37.5 41.5
M16 2 13.8 14 15.7 M48 5 42.5 43 47.5
M18 2.5 15.3 15.5 17.7 M56 5.5 50 50.5 55.5
M20 2.5 17.3 17.5 19.7 M64 6 57.5 58 63.5
3.2. 米制普通内螺纹的加工底孔直径可用下式作近似计算:
d=D-1.0825P,其中D为公称直径,P为螺距。
三. 用螺纹密封的管螺纹(GB7306与ISO7/1相同)
1. 用螺纹密封的管螺纹不加填料或密封质就能防止渗漏。
用螺纹密封的管螺纹有圆柱内螺纹和圆锥外螺纹、圆锥内螺纹和圆锥外螺纹两种连接形式。
压力在0.5MPa以下时,用前一种连接已足够紧密,后一种连接通常只在高温及高压下采用。
2. 用螺纹密封的管螺纹内螺纹有圆锥、圆柱两种形式。
外螺纹只有圆锥一种形式。
牙型如下:
锥度1:
16,牙形角55°,旧螺纹标准示例:
ZG3/8;
3. 标记示例:
圆锥内螺纹 Rc3/8
圆柱内螺纹 Rp3/8
圆锥外螺纹 R3/8
当螺纹为左旋螺纹时 Rc3/8-LH(LH表示左旋螺纹)
常用螺纹(标记:
Rc3/8、Rp3/8、R3/8)的基本尺寸:
表2
尺寸代号 每寸牙数 大径 中径 小径 建议底孔 基准距离 有效长度
1/8 28 9.728 9.147 8.566 φ8.4 4.0 6.5
1/4 19 13.157 12.301 11.445 φ11.2 6.0 9.7
3/8 19 16.662 15.806 14.950 φ14.7 6.4 10.1
1/2 14 20.955 19.793 18.631 φ18.3 8.2 13.2
3/4 14 26.411 25.279 24.117 φ23.6 9.5 14.5
1 11 33.249 31.770 30.291 φ29.7 10.4 16.8
1-1/4 11 41.910 40.431 38.952 φ38.3 12.7 19.1
1-1/2 11 47.803 46.324 44.845 φ44.1 12.7 19.1
4. GB7306规定的标记方法与ISO7/1的规定是一样的。
在ISO7/1作出统一之前,各国的标记方法如下:
表3
标准号 螺纹种类 圆锥内螺纹 圆柱内螺纹 圆锥外螺纹
ISO ISO7/1-1982 Rc1/2 Rp1/2 R1/2
英国 BS21-1973 Rc1/2″ Rp1/2″ R1/2″
法国 NFE03-004 —— G1/2″J G1/2″
德国 DIN2999 —— Rp1/2-DIN299 R1/2DIN2999
日本 JIS130203 PT1/2″ PS1/2″ PT1/2″
苏联 ГOCT6211 KTPYБ1/2″ —— KTPYБ1/2″
GB GB133-74 ZG1/2″ —— ZG1/2″
四. 60°圆锥管螺纹(GB/T12716-91)
1. 该螺纹等效于美国国家标准ANSIB1.20.1中NPT螺纹部分。
只有圆锥内螺纹和圆锥外螺纹一种连接形式。
2. 60°圆锥管螺纹与55°圆锥管螺纹的相同点:
2.1. 螺纹本身具有密封性。
2.2. 圆锥角:
1:
16
2.3. 通过控制基面距离(基准长度)来控制直径尺寸。
2.4. 允许在螺纹副内加入密封物。
3. 60°圆锥管螺纹与55°圆锥管螺纹的不同点:
表4
项目 60°圆锥管螺纹 55°圆锥管螺纹
标记 NPT3/8 Rc3/8、Rp3/8、R3/8
牙型角 60° 55°
牙距不同 表5 表2
公差要求 高 低
用途 汽车、飞机、机床中管路连接 水、煤气等低压管路系统
4. 代号NPT即旧标准代号Z:
标记:
NPT3/8、NPT3/8-LH,其中LH表示左旋。
表5 常用螺纹的基本尺寸
尺寸代号 每寸牙数 大径 中径 小径 建议底孔 基准距离 牙数
1/8 27 10.242 9.489 8.736 φ8.6 4.102 4.36
1/4 18 13.616 12.487 11.358 φ11.1 5.786 4.10
3/8 18 17.055 15.926 14.797 φ14.5 6.096 4.32
1/2 14 21.223 19.772 18.321 φ17.9 8.128 4.48
3/4 14 26.568 25.117 23.666 φ23.2 8.611 4.75
1 11.5 33.228 31.461 29.694 φ29.2 10.160 4.60
1-1/4 11.5 41.985 40.218 38.451 φ37.9 10.668 4.83
1-1/2 11.5 48.054 46.287 44.520 φ43.9 10.668 4.83
五. 非螺纹密封的管螺纹(GB7307)
1. 该螺纹标准与ISO228/1相同。
2. 牙型角:
55°,锥度:
1:
16。
3. 标记示例:
11/2左旋内螺纹 G11/2-LH(右旋不标)
11/2A级外螺纹 G11/2A
11/2B级外螺纹 G11/2B
内外螺纹装配 G11/2/G11/2A
另外螺纹中的1/4、1/2、1/8标记是指螺纹尺寸的直径,单位是英吋.行内人通常用分来称呼螺纹尺寸,一吋等于8分,1/4吋就是2分,如此类推.
表6常用基本尺寸
尺寸代号 每寸牙数 大径 中径 小径 建议底孔 基准距离 有效长度
1/8 28 9.728 9.147 8.566 φ8.8 4.0 6.5
1/4 19 13.157 12.301 11.445 φ11.7 6.0 9.7
3/8 19 16.662 15.806 14.950 φ15.2 6.4 10.1
1/2 14 20.955 19.793 18.631 φ18.9 8.2 13.2
3/4 14 26.411 25.279 24.117 φ24.4 9.5 14.5
1 11 33.249 31.770 30.291 φ30.6 10.4 16.8
1-1/4 11 41.910 40.431 38.952 φ39.2 12.7 19.1
1-1/2 11 47.803 46.324 44.845 φ45.1 12.7 19.1
4. 用途:
非螺纹密封的管螺纹主要用于压力较低的不、煤气管道,连接时就加填料或密封质(麻丝、铅丹、聚四氟乙烯胶带等),以防止渗漏。
5. 非螺纹密封的管螺纹与用螺纹密封的管螺纹相同点是:
两者牙型一样均为55°,相同规格螺纹的螺距、牙高、基本直径相同。
6. 非螺纹密封的管螺纹与用螺纹密封的管螺纹不同点是:
6.1. 用螺纹密封的管螺纹内螺纹有圆柱内螺纹(RP)和圆锥内螺纹(RC)两种形式,外螺纹只有圆锥外螺纹(R)一种形式。
6.2. 非螺纹密封的管螺纹(G)不论内外螺纹都只有圆柱螺纹一种形式。
6.3. 两种螺纹部分规格的公差不同。
6.4. 非螺纹密封的内圆柱管螺纹可以和用螺纹密封的外圆锥管螺纹相连接,但非螺纹密封的外圆柱管螺纹却不可以和用螺纹密封的内管螺纹形成用螺纹密封的连接。
7. 各国的不同标记方法:
表7
标准号 螺纹种类 圆柱内螺纹 圆柱外螺纹
ISO ISO228/1-1982 G1/2 G1/2AB
英国 BS2779-1973 G1/2″ G1/2″AB
法国 NFE03-005 G1/2″H G1/2″AB
德国 DIN259 R1/2 K1/2
日本 JIS130202 PF1/2″AB PF1/2″AB
苏联 ГOCT6357 TPYБ1/2″Kл2Kл3 TPYБ1/2″Kл2Kл3
GB GB133-74 G1/2″ G1/2″
六. 米制锥螺纹(GB1415)
1. 标记:
ZM10、ZM10-S、ZM10/ZM10、ZM10/ZM10-S。
2. ZM-米制锥螺纹的标记代号;标准基准距离时,省略基准距离代号;S-短基准距离。
3. 用途:
适用于气体或液体管路系统依靠螺纹密封的连接螺纹(水、煤气管道用管螺纹除外),必要时允许在螺纹配合面间加密封填料提高其密封性。
4. 公径直径/螺距
直径 6,8,10 12,14,16,18,20,22,24 27,30,33,36,39,42,45,48,52,56,60
螺距 1 1.5 2
第二章美国螺纹
§1.美国标准管螺纹
一.标准:
ANSIB1.20.1美国标准管螺纹。
美国标准管螺纹不仅用于压力较低的水、煤气管道,也同时用于高温、高压系统。
就管螺纹而言,目前在世界范围内形成了以ISO标准为一方,以美国标准为另一方的两大管螺纹标准体系。
二.螺纹类型
1.基本牙型:
牙型角60°。
锥度1:
16。
牙型为平顶平底。
2.基本类型
NPT一般用途的美国标准锥管螺纹
NPSC管接头用美国标准直管螺纹
NPTR导杆连接用美国标准锥管螺纹
NPSM设备上的自由配合机械连接用美国标准直管螺纹
NPSL锁紧螺母的松配合机械连接用美国标准直管螺纹另有薄壁管上采用的UNS——薄壁管用特殊统一螺纹
三.一般用途的锥管螺纹NPT
1.标记:
3/8-18NPT。
2.基本中径和基准距离:
锥管螺纹的基本中径是根据管子外径、螺距和手旋合长度确定的,内外螺纹之间用手旋合的公称长度为基准距离,内螺纹的基面为螺纹大端处截面(该截面上的螺纹中径为基本中径),外螺纹基面在离小端距离为基准距离处。
3.常用螺纹尺寸
尺寸代号每寸牙数大径中径小径建议底孔基准距离牙数
1/82710.2429.4898.736φ8.64.1024.36
1/41813.61612.48711.358φ11.15.7864.10
3/81817.05515.92614.797φ14.56.0964.32
1/21421.22319.77218.321φ17.98.1284.48
3/41426.56825.11723.666φ23.28.6114.75
111.533.22831.46129.694φ29.210.1604.60
1-1/411.541.98540.21838.451φ37.910.6684.83
1-1/211.548.05446.28744.520φ43.910.6684.83
四.管接头用直管内螺纹NPSF
1.该螺纹与标准锥管螺纹装配时,能形成耐压密封连接,但只在压力较低的情况下才采用。
2.标记示例:
1/8-27NPSF
3.常用螺纹尺寸
4.
五.导杆连接用锥管螺纹NPTR
1.NPTR螺纹的牙型与标准锥管螺纹是一样的。
导杆连接要求用内、外锥螺纹形成一个刚性的机械螺纹连接。
2.标记示例:
1/2-14NPTR
3.常用螺纹尺寸
4.
六.机械连接用直管螺纹NPSM、NPSL
1.设备上自由配合的机械连接,内、外螺纹均采用NPSM螺纹;带锁紧螺母的松配合机械连接,内、外螺纹均采用NPSL螺纹。
2.标记示例:
1/8-27NPSM
1/8-27NPSL
3.常用螺纹尺寸
4.
七.薄壁管用特殊统一螺纹UNS
1.对一般用途的薄壁管,推荐采用27牙系列、1/4至1英寸的特殊统一螺纹UNS,螺纹等级为2A和2B级。
UNS螺纹牙型采用统一螺纹牙型。
2.标记示例:
1/4-27UNS-2A
3.常用螺纹尺寸
4.完整螺纹的最小长度=1/3基本大径+0.185英寸(5牙)。
§2.干密封式美国标准管螺纹
第三章干密封式美国标准管螺纹
一.标准:
ANSIB1.20.3干密封式美国标准管螺纹
1.干密封式管螺纹主要用于冷却器、船舶、汽车及飞机的燃油和润滑油管路接头、加油放油塞、军用毒气弹等。
2.干密封式管螺纹的特点是控制牙顶和牙底的削平量,以保证牙顶牙底外金属和金属的接触首先发生或与侧面接触同时发生。
牙顶和牙底的接触可以防止螺纹渗漏,并保证在不使用润滑剂和密封填料的情况下形成密封紧密连接。
3.干密封式内管螺纹可以是圆柱形的,也可以是圆锥形的。
而干密封式外管螺纹仅有圆锥形一种。
所有干密封式管螺纹均为右螺纹。
二.干密封式螺纹(NPTF)与标准管螺纹(NPT)相同点是:
两者型一样。
不同点是:
1.螺纹牙高h不一样。
NPTF内、外螺纹之间没有间隙,而NPT的内、外螺纹之间可能有过盈也可能有间隙。
2.NPT内、外螺纹均为圆锥形,而NPTF外螺纹为圆锥形,内螺纹有圆锥形和圆柱形两种。
3.NPT有右旋和左旋两种螺纹,而NPTF只有一种右旋螺纹。
4.ISO标准中没有与美国干密封式管螺纹对应的标准。
我国的米制锥螺纹(GB/T1415-92)与美国干密封式管螺纹概念相近。
三.干密封式管螺纹的四种类型:
1.干密封式美国标准管螺纹NPTF
2.干密封式SAE短锥管螺纹PTF-SAESHORT
3.干密封式美国标准燃油用直管内螺纹NPSF
4.干密封式美国标准普通直管内螺纹NPSI
5.各种类型的标准干密封螺纹的推荐搭配关系
干密封外螺纹与其相配的干密封内螺纹
NPTF(锥)外螺纹NPTF(锥)内螺纹
PTF-SAESHORT(锥)内螺纹
NPSF(直)内螺纹
NPSI(直)内螺纹
PTF-SAESHORT(锥)外螺纹NPSI(直)内螺纹
NPTF(锥)内螺纹
第三章管螺纹用途、规格及工具
1.管螺纹的规范及用途
PT(英制管用推拔螺纹)
以痈是使用面直角的螺纹峰,现在将规格统一为轴直角者.JIS定为耐密用而组全外螺纹和内螺纹.
PT外螺纹除了配合PT内螺纹,有时也配合PS.
PS(英制管用推拔螺纹用平行内螺纹)
属于JIS内PT的规格,旧JIS裹有外螺纹,现在已被取消,对方的外螺纹规定要有用PT.(耐密用)
PF(英制管用平行螺纹)
JIS所定的机械接合螺纹,外螺纹与内螺纹成一对,许容差之设定与PS不同,采用一般固定螺钉方法,外螺纹在负边,内螺纹在正边,成为无余隙公差.
精度有A级.B级二等级.
NPT(美制管用耐密推拔螺纹)
制定在ANSI规格中,称为美国标准管用推拔螺纹,有外螺纹与内螺纹.NPT外螺纹不但对NPT内螺纹配合,有时也配合NPSC,这点类似T.纹峰与根切成同形,又因公差,大余隙.压紧两种配合都可用.如用润滑齐,则变成耐密用,耐密用者另有称为干封闭之如NPTF,NPSF等付有F之一群.
NPTF(美制管用耐密推拔螺纹)
NPTF外螺纹,像PT.NPT有时也配合NPSF.NPSI(都是内螺纹).因这种螺纹都是峰尖.根浅.峰不是密接于根就是食进.可防止在此部份变成螺旋状间隙,这是前述耐密性之理由.
PTF(美制管用耐密推拔螺纹)
耐密推拔螺纹.外螺纹之对方是NPSI,内螺纹之对方是NPTF.齿形和各部尺寸与NPTF相同,但内螺纹之小端径及外螺纹之大端径短一节距表.也是干封闭用.
NPTR(美制栏杆管接头)
ANSI芝栏杆接头用管用推拔螺纹,有外螺纹与内螺纹,不和别种配合.下记螺纹长度以外和NPT相同.如2寸以下外螺纹之管端短三节距,2寸以上都短三节距,内螺纹也在管口削峰扩大2.5~3节距,剩余螺纹长度比NPT作手转配合短1~2节距.
ANPT(美制管用耐密推拔螺纹)
MIL(陆军规格)之管用耐密推拔螺纹,由外螺纹与内累纹成组.螺纹基本上与NPT相同,量规制度如NPTF使用L2规,L3柱塞规,相异点为使用六段切除之外径用,风径用推拔量规,量规之峰部切断大小另有规定.
NPSC(美制直管接头用管用平行螺纹)
如PS只有内螺纹,对方要用NPT.有效径许容差与PS相同.正负同尺寸,精度也大致类似.
NPSC(燃料管用耐密平行螺纹)
主要用天软材料,外螺纹采用NPTF(干封闭).有效径许容差设于负边,公差定于NPC之1/2(等于单边公差),螺纹齿形与NPTF相同,作成峰与根间无余隙,将推拔外螺纹紧配,扩大内螺纹管口适合使用.
NPSI(中间管用耐密平行螺纹)
有效径许容差在正负两边,负边.大公差和NPSF相同,可以说是近于基准有效径之中间的尺寸.对使用硬或脆性材料时多增加管壁厚度,避免相配时扩张过度而破坏而规定比NPSF稍大.
NPSM
ANSI之机械接合用者裹,具有比较精密配合之外螺纹内螺纹两方都是平行的组合之螺纹.
精度略近PF之A级,有0.03以上之余隙,和美制螺纹之2A,2相同.使用于无内压作用之铸铁管,钢管.黄铜等之接合.
NPSL
ANSI之机械接合用者裹,配合锁紧帽之螺纹,外螺纹.内螺纹两方都是平行的组合,而余隙有NPSM之大约2-4倍之松配合者.
外螺纹为了能直接切削于标准尺寸管外面,连最小有效径也规定比基准尺寸大.公差除小尺寸者外规定比NPSM大.
NPSH
使用于流通蒸气.空气.水等之软管接头之螺纹,虽然外螺纹,内螺纹两方都是平行的组合,设以0.2~0.25之最小余隙之松配合,以衬垫.密合垫等耐密.
无论内螺纹,外螺纹都比NPSM大,然公差规定大0.02左右.
UNS
以薄壁管用螺纹被推荐的美制螺纹之27纹系,外螺纹,内螺纹各适用,2A,2B级.呼称范围是1/4-1'',此呼称是美制与管用螺纹有异。
C(薄钢电线管螺纹)
JISB0204-1976之80螺纹,在旧规格使用以外径之寸数值做呼称,改正为如C15,C19,C25等以mm之整数值.记号"c"为CONDUITTOBE之首字.
G(厚钢电线管螺纹)
1976年9月新制定厚钢电线管螺纹.制定于JISB0204之规格内,取符号G(GASPIPE)之首字.
2.管螺纹的种类.符合,组合表
管螺纹的种类.符合,组合表
名 称
符号
分 别
特 种 组 合
外螺纹
内螺纹
英制管螺纹
耐密结合用
管用推拔螺纹
(BS管用推拔螺纹)
PT
(BSP.Tr)
(
)
(
)
有时用PS的内螺纹
(有时用BSP,PI的内螺纹)
管用平行螺纹
(BS管用平行螺纹)
PS
(BSP.PL)
(
)
正对外螺纹为PT
(正对外螺纹为BS,PTR.)
机械结合用
管用平行螺纹
(BS管用平行螺纹)
PF
(BSP.F.)
(
)
(
)
美制标准管螺纹
一般用美国标准管用推拔螺纹
NPT
直管接头用美国标准管
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