螺纹分类与尺寸对照表

A型平垫圈 平垫圈 弹簧垫圈
B型平垫圈 薄平垫圈 斜垫圈
圆螺母用止动垫圈
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§7－2
一、 拧紧力矩
螺纹连接的预紧和防松
一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，这时螺纹联接受到预紧力的作用。对于重要的螺纹联接，应控制其预紧 力，因为的大小对螺纹联接的可靠性，强度和密封均有很大影响。
设轴向力为Fa
螺 按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 多线螺纹
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹 内螺纹
按螺旋的作用分
按母体形状分
螺纹副
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设计：潘存云
内螺纹
外螺纹
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按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹
梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
潘存云教授按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按母体形状分矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹左旋螺纹单线螺纹多线螺纹外螺纹内螺纹联接螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹长沙航空职院专用作者
螺纹分类与尺寸对照表
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§7－1 螺纹连接的基本知识
一、螺纹的形成
螺旋线——一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等 速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。
tanψ= πndP2
(7)牙型角 α 轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间
的夹角。
牙侧角 β
S ψ
πd2
PS
设计：潘存云
设计：潘存云
α ββ
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三、机械制造常用螺纹
三角形螺纹
普通螺纹α = 60˚
管螺纹α = 55˚
普通螺纹以大径d为公称直径，同一公称直径可以有多种螺距，
d-1+0.513
d-1+0.188
d-1+0.35
d-2+0.918
d-1+0.188
d-2+0.647
d-1+0.026
d-2+0.376
d-2+0.701
d-3+0.835
d-2+0.052
d-4+0.752
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表7-3 梯形螺纹基本尺寸 mm
P
R1
R2 ac
30˚ ac
设计：潘存云
dw
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工程上常采用测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力的 大小。
F
定力矩扳手
测力矩扳手
二、 螺纹联接的防松
防松的方法
联接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动 和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，联接仍有可能松动。高温下的螺栓联接，由于温度变形 差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松。即防止相对转动。
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹
内螺纹
按螺旋的作用分
联接螺纹
传动螺纹
按母体形状分
圆柱螺纹 圆锥螺纹
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圆柱螺纹
圆锥螺纹
管螺纹
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二、螺纹的主要几何参数
P/2 P/2
(1)大径d 与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假
想圆柱体的直径。
(2) 小径 d1 与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的
类
孔与螺杆之
型
间留有间隙 l1
螺纹余留长度l1
a
静载荷l1>=(0.3~0.5)d;
变载荷l1>=0.75d;
冲击载荷或弯曲载荷l1≥ d;
铰制孔用螺栓l1≈ 0;
螺纹伸出长度a=(0.2~0.3)d;
螺栓轴线到边缘的距离
e=d+(3~6) mm
e
设计：潘存云
d
可承受横向载荷。
d a l1
设计：潘存云
T1 WT
T1
d13 /16
=
Fa tan( + ' ) d13 /16
=
2d2 d1
tan(
+
'
)
Fa
d12 /
4
d2 2
对于M10~M68的普通螺纹，取d1、d2和ψ的平均值， 并取： tanρ’ = f ’ =0.15
或预紧力（不受轴向载荷）
d
总力矩：
TT
=TT111+TT222=
FFaadd22ttagn((
22
+ '')
f c Fa rf
T1 ——克服螺纹副相对转动的阻力矩；
T2 ——克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩；
fc ——摩擦系数。 无润滑时取： fc =0.15
rf ——支撑面摩擦半径。
rf =(dw+d0)/4
细
牙
螺距P
0.35
0.5
1.25, 1 0.75 1.5, 1.25 0.5
1.5, 1
2, 1.5, 1
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表7-2
螺距P 0.35 0.5 0.75
1 1.25 1.5
2 3
细牙普通螺纹基本尺寸 mm
中径D2、d2 d-1+0.773 d-1+0.675
小径D1、d1 d-1+0.621 d-1+0.459
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§7－3 单个螺栓联接的强度计算
螺栓联接
螺栓拉断
螺栓与螺母的螺纹牙及其他各部尺寸是根据等强度原则及使用经验
规定的。采用标准件时，这些部分都不需要进行强度计算。所以， 螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按照标准选定螺纹公 称直径d及螺距P等。
的主要失 效形式：
螺纹压溃或剪断
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹
多线螺纹
分 类
按回转体的内外表面分
外螺纹
内螺纹
按螺旋的作用分
联接螺纹
传动螺纹
螺旋传动
按母体形状分
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联接螺纹
传动螺纹
第10页，共44页。
按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 多线螺纹
60˚
P/230˚
90˚
P/4
H/4
P/8
H=0.866P d2=d-0.6495-内、外螺纹中径 D1、d1----内、外螺纹小径
d1=d-1.0825P
P----螺距
标记示例：
M24(粗牙普通螺纹、直径24、螺距3)
M24X1.5(细牙普通螺纹,直径24,螺距1.5)
内螺纹
R2
H4
标记示例：Tr48X8
(梯形螺纹，直径48，螺距8)
d D2 d2 d3
H1
D1
D4
外螺纹
螺距 螺纹牙高 牙顶间隙
公称直径d
中 径 内螺纹小径
P
h3=H4
ac
第1系列
4
2.25 0.25 16、20
第2系列
18
D2 d2
d-2
D1
d-4
5
2.75 0.25 24、28
22、26
d-2.5 d-5
60˚圆锥管螺纹
公称直径——管子的公称通径。强调与普通螺纹不同
55 ˚
55 ˚
d
d2 d1
P
d
d2 d1
P
φ
非螺纹密封的管螺纹
2φ
用螺纹密封的管螺纹
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梯形螺纹：
锯齿形螺纹:
β= 15º
β= 3º
30º
常用于传动。
为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角β比三角形螺纹的要小得多。用于剖 分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生的间隙，应用较广。锯齿形螺纹的效率 比矩形螺纹高，但只适合单向传动。
6
2.25 0.5
32、36
30、34
d-3 d-6
8
6.5
0.5
48、52
46、50
d-4 d-8
10
5.5
0.5 40、70、80 38、42、65 d-5 d-10
12
6.5
0.5
90、100
85、95
d-6 d-12
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四、 螺纹联接的基本类型
基 螺栓联接
本
用于经常拆装易磨损之处。
右旋螺纹 左旋螺纹
纹 的
按螺旋线的根数分
单线螺纹 n线螺纹: S = n P
多线螺纹 一般: n ≤ 4
分
类
按回转体的内外表面分
SP
SP
P
设计：潘存云
按螺旋的作用分
S =P
S = 2P
设计：潘存云
按母体形状分
设计：潘存云
单线螺纹
双线螺纹
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按螺纹的牙型分
矩形螺纹
三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
T
简化公式： T ≈ 0.2 F d a 适用于M10~M60的粗牙螺纹， f’=0.15, fc=0.15,
Fa是由联接要求决定的，为了发挥螺栓的工作能力和保证预紧 可靠，应取：
预紧应力： σ=(0.5~0.7) σs
通常螺纹联接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。
d0
Fa
其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为细牙螺纹。
粗牙螺纹应用最广
细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高，
缺点：不耐磨易滑扣。
应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。
P 60˚
P
P
粗牙
d
细牙 d
细牙 d
第14页，共44页。
普通细牙螺纹
管螺纹
非螺纹密封管螺纹（圆柱管壁α = 55˚） 用螺纹密封管螺纹（圆锥管壁α = 55˚）
公称直径（大径）
粗
牙
Dd
3 4 5 6 8
螺距P
0.5 0.7 0.8 1 1.25
中径 D2 d2 2.675 3.545 3.545 5.350 7.188
10
1.5
9.026
12
1.75
10.863
(14) 16
2
12.701
2
14.701
(18) 20 (20) 24 (27) 30
2.5
16.376
固 件
螺母 国标罗列有六十余种不同结构的螺母
用于经常拆装易
磨损之处。
设计：潘存云
六角螺母
六角扁螺母 六角厚螺母
用于尺寸受限制之处。
圆螺母
第26页，共44页。
其它螺母：
第27页，共44页。
其它螺母：
第28页，共44页。
五、螺纹紧固件
螺栓
螺 纹
双头螺柱
紧 螺钉、紧定螺钉
固
件 螺母
垫圈
作用：增加支撑面积以减小 压强，避免拧紧螺母擦伤表 面、防松。
1. 利用附加摩擦力防松
设计：潘存云
弹簧垫圈
对顶螺母
设计：潘存云
尼龙圈锁紧螺母
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2. 采用专门防松元件防松
潘存云教授研制
潘存云教授研制
开口销与六 角开槽螺母
止动垫圈
圆螺母用止动垫圈
串联钢丝
第32页，共44页。
3. 其他方法防松
用冲头冲2~3点 1~1.5P 冲点防松法
涂粘合剂
粘合法防松
d d
第23页，共44页。
五、螺纹紧固件
螺栓
螺 纹
双头螺柱
紧
固
件
L
L1
L0
设计：潘存云
d
L1 -----座端长度 L0 -----螺母端长度
第24页，共44页。
五、螺纹紧固件
螺栓
螺 纹
双头螺柱
紧 螺钉、紧定螺钉
固
件
头部 结构
末端 结构
第25页，共44页。
五、螺纹紧固件
螺栓
螺 纹
双头螺柱
紧
螺钉、紧定螺钉
设计：潘存云
梯形
3º
锯齿形 30º
螺纹的基本尺寸： 粗牙普通螺纹的基本尺寸见P135表10-1 后面有图 细牙普通螺纹的基本尺寸见P136表10-2 梯形螺纹的基本尺寸见P136表10-3
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表7-1 直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸 mm
P/8
Dd D2 d2 D1 d1
P P/8
假想圆柱体的直径。
(3)中径d d 2 也是一个假想圆柱的直径，该圆柱
的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。
d2 d1
(4) 螺距P 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴
向距离。
(5) 导程S S = nP
同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距P
ψ
(6) 螺纹升角ψ 中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角
滑扣 因经常拆装
Fa
一、松螺栓联接 装配时不须要拧紧
强度条件：
Fa
d12 /
4
[
]
力除以面积
式中:d1 ——螺纹小径， mm
二、紧螺栓联接 装配时须要拧紧，在工作状态下可能还需要补充拧紧。
螺栓受轴向拉力Fa和摩擦力矩T的双重作用。
拉应力：
Fa
d12 / 4
[
]
Fa
第34页，共44页。
切应力：
分母为抗剪截面系数
矩形螺纹
三角形螺纹 梯形螺纹
锯齿形螺纹
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按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺
按螺纹的旋向分
右旋螺纹
左旋螺纹
纹 的 按螺旋线的根数分
分 类 按回转体的内外表面分
按螺旋的作用分
按母体形状分
第5页，共44页。
按螺纹的牙型分
矩形螺纹 三角形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
螺 按螺纹的旋向分
铰制孔螺栓
第20页，共44页。
四、 螺纹联接的基本类型
基 本
螺栓联接
螺钉联接
结构简单，省了螺母，不宜经常拆装，以免损坏螺孔 而修复困难。
类
双头螺柱联接 联接件厚，允许拆装。
型
参数l1 、e、a与螺栓相同 座端拧入深度H，当螺孔材料为：
钢或青铜 H=d; 铸铁 H=(1.25~1.5)d 铝合金 H=(1.5~2.5)d 螺纹孔深度 H1=H+(2~2.5)P; 钻孔深度 H2=H1+(0.5~1)d;
2.5
18.376
2.5
20.376
3
22.052
3
25.052
3.5
27.727
注：括号内的公称直径为第二系列
小径 D1d1 2.459 3.242 4.134 4.918 6.647 8.376
10.106
11.835 13.835
15.294 17.294 19.294 20.752 23.752 26.211