国外螺纹学习教材

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美制螺纹标准手册

YESWIN螺纹教材螺纹一般状况 : 螺纹提供紧固件使之能作负荷之转移. 1 何谓螺纹 : 所谓螺纹即为在一圆柱物体上作出突起之螺旋山状物,外螺纹适用于螺栓, 螺丝及螺桩, 内螺纹适用于螺帽及螺纹孔. 2 螺纹之组成 : 主要分为三部份螺峰, 螺谷及螺腹. 螺纹部顶端称之为螺峰, 螺纹部底端称为螺谷, 二者之间称为螺腹. 三者组成一V字型之构造. 螺峰与螺谷之直线距离为螺纹高H, 螺峰与螺峰之距离为螺距P, 在UN螺纹方面H = 0.866025 x P ( 假设状况螺峰与螺谷均为V字型尖锐端). 完全与不完全螺纹: 螺纹同时具有螺峰及螺谷之完整形状时称为完全螺纹, 若螺谷或螺3 峰未完全成型则称为不完全螺纹. 螺距 : 螺距P即垂直于螺丝(帽)轴螺纹上之任一点与邻近螺纹同一点之水平距离. 在UN4 螺纹系统中, 通常以每寸几个螺纹表示. 大径及小径 : 在外螺纹系统中, 螺峰之外径称为大径, 螺谷之外径称为小径. 内螺纹类5 则正好相反, 螺峰之内径为小径, 螺谷之外径为最大径. 螺腹: 螺腹与轴部所成之角度称为螺腹角( Flank Angle ), 轴部双边角度相等者称为对称, 6 在UN螺纹系统中, 螺腹角通常为30度且对称, 故UN螺纹之角度均为60度. 7 有效径 : 理论上而言为垂直于轴而通过螺峰螺谷某点之径. 对标准螺纹而言, 此点正好位于中点. 但对非标准螺纹而言, 此点可能位于中点附近之任一点, 视实际制造状况而定. 8 裕度 : 螺纹配合之裕度意味外螺纹及内螺纹均以其最大上限制造且结合时之宽裕度. 对紧固件而言, 裕度通常由外螺纹提供, 这表示外螺纹之大径, 有效径, 小径均需比基本螺纹型为小. 而内螺纹之三径则等于基本螺纹型. 9 制造公差: 公差之配合则视制造而定. 公差即上限与下限之差. 对外螺纹而言, 其公差为上限减去公差即为下限, 内螺纹则正好相反. 10 螺纹长及结合深度: 紧固件结合时, 外螺纹部之完全螺纹部之轴距为其螺纹长, 旋进内螺纹之距离为其结合深度, 螺纹长及结合深度对其强度有深切之影响. 11 螺距 : 螺距一般以每寸几个螺纹表示, 常用有英制统一粗螺纹, 细螺纹及8-螺纹三种. 12 螺纹强度 : 螺纹支撑转移负荷之力量决定于四个强度. 抗拉强度应力面积为螺纹支撑抵抗拉力之面积. 抗剪应力面积为计算径剪断力之面积. 防松应力面积为内螺纹及外螺纹结合互相松脱时之强度应力面积. 螺纹选择 :螺纹选择之三要素 : 螺纹型式, 螺纹数及等级. 1 螺纹型式 : IFI所承认之螺纹型式共有三种 : UN, UNR, UNJ. 它们全为60度螺纹, 不同之处仅在螺谷处. 1.1 UN 螺纹: UN螺纹型为最早之设计, 外螺纹螺谷为平底或圆底均可.1.2 UNR螺纹: UNR与UN螺纹之不同点在于其螺谷半径限制在0.108到0.144倍螺距. 依目前要要, 1”以下规格螺纹均需使用UNR螺纹. 1”以上之无法滚制螺纹而需切制时, 需UNR螺纹仍需声明, 否则应以UN 螺纹为主. UNK 螺纹 : UNK螺纹与UNR螺纹几乎完全相同, 具有相同之公差配合及螺谷半径公1.3 差, 其不同点就在于UNK螺纹强制必需检查及保证螺谷半径必需符合公差限制, UNK螺纹成为六角孔承窝螺丝及六角孔固定螺丝之标准. UNJ螺纹: UNJ螺纹为目前最适用之螺纹型式, 因为其对疲劳应力之抵抗超过其它型1.4 式之螺纹. 这个答案就是UNJ螺纹加大螺谷半径. 其螺谷半径为0.150到0.180倍之螺距. 螺纹配合: UN内螺纹紧固件通常配合UN及UNR外螺纹. 理论上而言, UN 内螺纹不能配合UNJ外螺纹, UNJ内螺纹可配合UN, UNR及UNJ外螺纹, 但配合UN及UNR螺纹时必须小心行之. 1.1 螺谷半径之一些观念 : UN螺纹不强制必需有螺谷半径, 其螺谷可以是平的, UNR之螺谷半径至少为0.105倍螺纹距, UNJ 之螺谷半径至少为0.150倍螺纹距, 很难相信这小小之差别会有多重要, 但它确实如此重要. 螺谷半径之加大会稍许增加螺纹静态之抗拉强度, 此为一个相当简单之几何原理, 当螺谷半径增加时, 螺谷径及抗拉强度面积亦会加大, 故其抗拉强度亦增加. 螺谷半径主要功能为增加疲劳应力抵抗能力. 对紧固件暴露于长期动态之产品寿命影响很大, 其动态应力之计算应包括所有之摇动, 震动, 撞击, 冲压等力量以至于应力之计算是如此困难, 但寻求更耐耗磨之产品之努力却不能停止, 直至改良其螺谷半径后, 此问题才告解决, 螺谷半径越大, 其抗疲劳度越佳. 螺纹数 : 螺纹数与螺距及直径有关, 英制统一螺纹之螺纹距表示为每寸几个螺纹, 英1.2 制统一螺纹共有11种规范, 但其中较重要者有三 : 粗螺纹( Coarse UNC ), 细螺纹( Finc UNF )及8螺纹( 8 – UN ). UNC螺纹为惠勒氏( Whitworth )于19世纪中叶发展而出, 他选择该系螺纹之理由为当时之制造技术仅能提供类似之螺纹产品, 但时至今日, 随着制造技术之改良及精进, 已能制造出更精确之精制螺纹, 于是又加进UNF细螺纹一种以满足各项需求. 而8螺纹系统则不管其外径为何每寸之螺纹数均为8个. 1.3 螺纹等级配合: 螺纹配合意味着结合时内螺纹及外螺纹之松紧程度. 英制统一螺纹外螺纹有1A, 2A, 3A三种, 内螺纹亦有1B, 2B, 3B三种等级. 这些级数使用来表示其配合程度, 级数越高, 配合之松紧度越紧. 另外尚有一种5级螺纹, 其内螺纹及外螺纹无配合公差, 当外螺纹旋入内螺纹时, 其相互咬紧而无空隙存在, 请参考ANSI/ASME B1.12 A-75页. 级数1A及1B : 级数1A及1B是一种配合起来很松之螺纹. 适用于需快速装卸之紧固件. 1A及1B仅适用于1/4”以上之粗螺纹及细螺纹紧固件. 用于机械方面非常少, 事实上, 北美地区使用此级之紧固件比率还不到千分之一.级数2A及2B : 级数2A及2B之螺纹是目前使用最广之级数, 几乎90%以上之紧固件均使用本级数, 对制造和经济性而言, 此为最适当之级数. 级数3A及3B : 级数3A及3B之螺纹适用于需配合度良好之场合如六角承窝螺丝及内六角孔固定螺丝.航空用螺栓螺帽及其它高强度或高安全顾虑之紧固件. 螺纹配合之观念 :螺纹之配合应注意公差应严而配合度应松. 同时更好之品质可得到较佳之使用效率. 在图1上显示出1/2"-13 UNC螺纹之各级数相关性. 1B 螺纹 2B螺纹3B 螺纹内螺纹 .4597 .4565 195% 2A 螺纹130% .4548 2A 螺纹97.5% 2A 螺纹基本有效径.4500 30% 2A 螺纹之配合公差75 % .4485 .4485 2A 螺纹150% .4463 2A 螺纹 .4435 .4411 1A 螺纹2A 螺纹 3A 螺纹外螺纹强度 : 螺纹配合之强度决定于足够的螺纹长结合深度及长度. 螺纹之抗拉强度与级数无关. 但级数越高, 防松能力越好. 表面处理: 相当多之紧固件作表面处理以防止锈蚀及增进表面光泽. 表面处理将增加成品之厚度. 表面处理之紧固件之适用性在稍后章节将花相当大的篇幅介绍. 足够让我们了解到2A螺纹之表面处理之适用性, 但3A螺纹因为没有配合公差, 所以表面处理时必需特别小心以免造成无法组合. 高温状况:当紧固件长其暴露在高温( 通常在500度F以上)时,就必需加大配合公差以避免磨损情形发生. 表1 螺纹强度面积表 As Ar ASs Asn 尺寸抗松应力面积螺纹距抗拉强度面积抗剪应力面积 (平方寸/寸) 螺纹系列平方寸平方寸外螺纹内螺纹 2A 3A 2B 3B 0.00180 0.00151 0-80 UNF 0.0603 0.0748 0.106 0.116 0.00263 0.00218 1-64 UNC 0.0835 0.0913 0.133 0.144 0.00278 0.00237 1-72 UNF 0.0831 0.0922 0.130 0.142 0.00370 0.00310 2-56 UNC 0.101 0.109 0.162 0.174 0.00394 0.00339 2-64 UNF0.101 0.109 0.156 0.170 0.00487 0.00406 3-48 UNC 0.118 0.127 0.191 0.204 0.00523 0.00451 3-56 UNF 0.118 0.130 0.186 0.201 0.00604 0.00496 4-40 UNC 0.138 0.147 0.221 0.235 0.00661 0.00566 4-48 UNF 0.140 0.151 0.216 0.232 0.00796 0.00672 5-40 UNC 0.161 0.172 0.248 0.263 0.00830 0.00716 5-44 UNF 0.162 0.173 0.246 0.262 0.00909 0.00745 6-32 UNC 0.180 0.189 0.281 0.296 0.01015 0.00874 6-40 UNF 0.182 0.197 0.274 0.292 0.0140 0.0120 8-32 UNC 0.226 0.239 0.334 0.353 0.0147 0.0128 8-36 UNF 0.227 0.244 0.331 0.350 0.0175 0.0145 10-24 UNC 0.263 0.277 0.401 0.420 0.0200 0.0175 10-32 UNF 0.275 0.289 0.389 0.411 0.0242 0.0206 12-24 UNC 0.312 0.327 0.458 0.478 0.0258 0.0226 12-28 -UNF 0.317 0.336 0.450 0.474 0.0318 0.0269 1/4-20 UNC 0.368 0.385 0.539 0.563 0.0364 0.0326 1/4-28 UNF 0.373 0.403 0.521 0.549 0.0524 0.0454 5/16-18 UNC 0.470 0.502 0.682 0.710 0.0580 0.0524 5/16-24 UNF 0.479 0.520 0.663 0.696As Ar ASs Asn 尺寸抗松应力面积螺纹距抗拉强度面积抗剪应力面积(平方寸/寸) 螺纹系列平方寸平方寸外螺纹内螺纹 2A 3A 2B 3B 0.07750.0678 3/8-16 UNC 0.576 0.619 0.802 0.860 0.0878 0.0809 3/8-24 UNF 0.578 0.644 0.800 0.837 0.106 0.0933 7/16-14 UNC 0.677 0.734 0.981 1.01 0.119 0.109 7/16-20 UNF 0.685 0.761 0.908 0.991 0.142 0.126 1/2-13 UNC 0.779 0.854 1.12 1.16 0.160 0.149 1/2-13 UNF 0.799 0.887 1.08 1.13 0.182 0.162 9/16-12 UNC 0.893 0.974 1.27 1.32 0.203 0.189 9/16-18 UNF 0.901 1.02 1.23 1.29 0.226 0.202 5/8-11 UNC 0.998 1.09 1.42 1.47 0.256 0.240 5/8-18 UNF 0.998 1.13 1.37 1.43 0.334 0.302 3/4-10 UNC 1.21 1.34 1.72 1.78 0.373 0.351 3/4-16 UNF 1.23 1.38 1.66 1.73 0.462 0.419 7/8-9 UNC 1.43 1.58 2.03 2.09 0.509 0.480 7/8-14 UNF 1.441.63 1.962.03 0.606 0.551 1-8 UNC 1.66 1.82 2.332.40 0.663 0.625 1-12 UNF 1.66 1.87 2.77 2.35 0.680 0.646 1/14 UNS 1.67 1.89 2.23 2.33 0.763 0.693 1-1/8-7 UNC 1.88 2.04 2.65 2.72 0.790 0.728 1-1/8-8 UN 1.89 2.07 2.63 2.70 0.969 0.890 1-1/4-7 UNC 2.11 2.30 2.94 3.02 1.000 0.929 1-1/4-8 UN 2.12 2.33 2.92 3.00 1.16 1.05 1-3/8-6 UNC 2.34 2.52 3.27 3.35 1.23 1.16 1-3/8-8 UN 2.34 2.58 3.21 3.30 1.41 1.29 1-1/2-6 UNC 2.58 2.773.57 3.65 1.49 1.41 1-1/2-8 UN 2.57 2.84 3.50 3.61As Ar ASs Asn 尺寸抗松应力面积螺纹距抗拉强度面积抗剪应力面积(平方寸/寸) 螺纹系列平方寸平方寸外螺纹内螺纹 2A 3A 2B 3B 1.78 1.68 1-5/8-8 UN 2.80 3.10 3.79 3.91 1.90 1.74 1-3/4-5 UNC 3.04 3.24 4.20 4.30 2.08 1.98 1-3/4-8 UN 3.03 3.35 4.08 4.21 2.41 2.30 1-7/8-8 UN 3.253.634.37 4.50 2.50 2.30 2-4-1/2 UNC 3.53 3.724.83 4.93 2.77 2.65 2-8 UN 3.48 3.86 4.66 4.81 3.25 3.02 2-1/4-4-1/2 UNC 4.02 4.235.44 5.55 3.56 3.42 2-1/4-8 UN 3.93 4.37 5.24 5.40 4.00 3.72 2-1/2-4 UNC 4.50 4.70 6.07 6.20 4.44 4.29 2-1/2-8 UN 4.38 4.87 5.81 6.00 4.93 4.62 2-3/4-4 UNC 4.995.226.68 6.82 5.43 5.26 2-3/4-8 UN 4.83 5.386.39 6.60 5.97 5.62 3-4 UNC 5.48 5.747.29 7.44 6.51 6.32 3-8 UNC 5.28 5.89 6.95 7.20 7.10 6.72 3-1/4-4 UNC 5.97 6.26 7.908.06 7.69 7.49 3-1/4-8 UN 5.73 6.40 7.53 7.79 8.33 7.92 3-1/2-4 UNC 6.47 6.77 8.51 8.68 8.96 8.75 3-1/2-8 UN 6.18 6.90 8.10 8.39 9.66 9.21 3-3/4-4 UNC 6.95 7.29 9.11 9.31 10.34 10.11 3-3/4-8 UN 6.61 7.41 8.678.98 11.08 10.61 4-4 UNC 7.44 7.81 9.71 9.92 11.81 11.57 4-8 UN 7.07 7.91 9.24 9.57 参照备注 12 3 4,6 5,6备注 : 1 在英制统一螺纹中, 1-12 UNF系细螺纹螺纹之规范, 1-14 UNS系一种径/距混合制, 在美国, 通常使用1-14 UNS螺纹. 22 2 As = 0.7854 ( D - 0.9743/n) 3 Ar = 0.7854 ( D - 1.3/n) As : 抗拉强度应力面积Ar : 抗剪应力面积 D : 基本螺纹径 D :基本螺纹径 n : 每寸螺纹数 n : 每寸螺纹数 4 ASs = 3.1416 x Le x Kn max x n x [ 1/2n +0.57735 x (Es min - Kn max)] ASs : 外螺纹抗松应力面积 Le : 螺纹作用长度 n : 每寸螺纹数Kn max : 外螺纹螺谷径上限 Es min : 外螺纹有效径下限 5 ASn = 3.1416 x Le x Ds min x n x [ 1/2n +0.57735 x (Ds min - En max)] ASn : 内螺纹抗松应力面积 Le : 螺纹作用长度n : 每寸螺纹数Ds min : 内螺纹最大径下限 En max : 内螺纹有效径上限 6 Kn, Es, Ds, En值请参照ANSI/ASME B1.1A-38页. 运送处理 : 大多数之紧固件在使用前均需运送处理, 此因螺纹( 外螺纹)很容易受损之故. 展延性: 低及中级强度之紧固件配上2A螺纹有相当好之展延性, 此因其具有配合公差及较大之公差范围使得螺纹更具弹性. 高强度之紧固件具有低展延性,需配合较严格之螺纹. 震动 : 螺纹配合度越佳, 因震动所导至螺纹松动之危险性越低, 易言之, 防松性视其螺纹配合性而言. 成本 : 螺纹配合度越佳,成本越高. 螺纹表面处理: 表面处理将会增加厚度, 如果超过限度,将会产生配合上之问题, 因此在表面处理前必需采取适当之措施. 在北美州处理表面处理之原则如下 : 除热浸锌类厚度大之处理层外, 表面处理不能违反基本螺纹配合原则. 除非购买者之特殊要求, 2A螺纹可以适应表面处理. 易言之, 表面处理后之最大径为基本尺寸, 同样之要求亦适用于3A螺纹. 如果在表面处理后仍需保留2A螺纹之特性限制时, 则符号2A应以2AG代替. 所谓2AG螺纹即与未表面处理之2A螺纹之特性要求一样. 1A螺纹不论其表面处理与否, 规格限制均相同.3A螺纹及所有内螺纹均无配合公差, 这意味者1A,2AG, 3A外螺纹之最大径及1B, 2B, 3B内螺纹之最小径在表面处理前必须调整以适应表面处理之厚度. 当表面处理厚度超过其配合公差时, 就必须调整其制造公差, 不论是调整外螺纹或内螺纹之限制, 此时外螺纹准许违反其基本螺纹限制. 在60度角之螺纹, 螺腹及有效径之增加约为表面处理层厚度之4倍. 表面处理厚度通常以最低限制表示, 而不管其上限为何, 所以一般而言, 通常规定其有效径变动为厚度之6倍.例如2A螺纹表面面处理厚度为0.00015”, 则配合以0.0009”以上之尺寸变动以便容纳增加之厚度. 通常在如此处理之后, 制造流程便不致以会发生问题. 一个较详细对于表面处理之处理状况规定在ANSI/ASME B1.1 A-48页. 在检验表面处理后之尺寸允收状况时, 使用之量具与未表面处理之量具一样, 但2A螺纹则不相同, 在表面处理后, GO适用3A环规, NOGO适用2A环规, 另外还有一种状况是大厚度之表面处理. 在大厚度之表面处理状况下, 美国最普遍之作法为加大内螺纹之孔径而不是减少外螺纹之外径, 这是因为加大孔径或减少外径均会减低螺纹结合强度, 而通常螺帽之强度是配合螺栓强度, 因此可加大孔径而非减少外径以避免结合强度之损失. 另外一个理由则纯粹基于经济上之考虑. 螺纹允收 : 螺纹具有两种功能 : 结合及承受负荷. 结合功能端视其尺寸特性, 而负荷状况则有赖于尺寸配合及材料级数, 尺寸不良之产品常造成不能结合或结合不良, 配合不当或材质错误则造成强度不足. 螺纹允收检验则在检验其尺寸特性是否合乎要求, 经常我们使用量规( 螺纹规及环规)或其它检验设备作检验. 通常螺纹允收状况由购买者决定, 这是因为他最了解紧固件使用状况及使用要求( 包含尺寸, 强度, 紧固件工作环境, 负荷及安全顾虑等等 ). 为帮助决定如何检验, ANSI/ASME B1.3 A-53页规定有量具量测系统可供使用. B1.3 共有三种系统以供螺纹测试, 分别为21, 22, 23三种, 它们之间之分别为需求状况之不同适用.系统编号越高, 其所测量之需要特性越多. 系统21系使用于低, 中强度一般工程用途之外螺纹紧固件. 系统22适用于高强度外螺纹紧固件, 系统23适用于UNJ系统外螺纹紧固件.同时系统21适用于除了UNJ系统内螺纹紧固件之所有内螺纹紧固件, UNJ 系统内螺纹紧固件则适用系统23, 系统22几乎不用于内螺纹紧固件. 这三种系统系为大部份常用紧固件而设计, 如果客户所需求为特殊要求, 则适当的修正本系统是被允许的. 螺纹强度: 螺纹组合有六种强度之失败模式: - 外螺纹之拉断. - 外螺纹之松脱. - 内螺纹之松脱. - 外螺纹纵轴之剪断. - 外螺纹扭断. - 内螺纹螺纹之扯裂. 拉断, 松脱, 扯断通常发生于使用阶段, 扭断导因于结合过紧, 剪断只发生于负荷过大.紧固件强度计算: 四个紧固件结合强度负荷面积为: a) 抗拉强度应力面积, b) 剪断应力面积( 最小径抗剪面积),外螺纹抗松应力面积, c) 内螺纹抗松应力面积. 所有数据资料及计算公式请参考表 1. 螺栓破断失败模式 : 在选择紧固件时, 设计人员应避免失败之产生-组合时结合过紧及工作负荷过大–导至螺栓破断或螺纹崩坏. 有一个相当重要之观念是: 在结合紧固件之过程中, 应该注意其降伏强度, 如果螺栓在结合的过程中破断, 是显而易见且容易矫正的, 且必须马上采取措施. 另外, 螺纹崩坏是一种另一型式之失败, 它通常是逐渐发生的, 从螺纹结合处逐渐脱落,其发生之时间要好几个小时以上, 一开始是查觉不出的. 螺纹崩坏之防止: 防止紧固件螺纹崩坏之关键在提供足够之紧固件结合长度, 将螺帽之膨涨率减至最低,并选择适当之强度级数以防止螺纹损坏. 螺纹结合长度: 防止螺纹于配合时崩坏之最明显之作法乃是加大结合长度. 但会增加成本. 当螺栓及螺帽结合而承受垂直之负荷时, 螺栓承受拉力, 螺帽则承受压缩力, 如果螺丝及螺栓之材料一样, 且均为标准螺纹型, 则其各部承受力均相等. 螺栓承受垂直负荷时, 将对螺纹产生拉伸作用而有拉长效果, 同样的, 螺帽因压缩作用螺纹将有缩短效果. 这些变形将于螺栓及螺帽二者继续进行到二者全部螺纹密接. 其结果造成全部负荷不均匀地分配在螺纹上, 造成接合之第一螺纹所承受的负荷超过平均负荷, 而最后结合之末端螺纹承受负荷却比较小, 实验证实第一结合螺纹其承受之负荷可以超过平均负荷之2倍,而末端所承受之负荷小于平均负荷之1/2, 这就是为何螺栓之破断通常位于螺栓与螺帽或螺孔结合之第一螺纹, 同样之研究更指出在同一结合长下, 螺距愈小, 第一螺纹所承受之负荷就愈大. 如将结合长加长到螺栓径之一倍以上亦不可行, 这是因为额外之结合螺纹仅可承受少部份之负荷且第一螺纹需足够粗大到可以将负荷成功地分配到其它螺纹, 就此观点而言, 十分可能失败. 螺帽膨涨: 当垂直负荷增加时, 螺栓伸长, 螺帽则因压缩而由墙向外挤压而膨涨, 这是因为螺纹部角度及负荷之故, 当螺帽强度越低, 或墙越薄, 膨涨就越厉害. 螺帽膨涨之控制相当重要, 因为膨涨导致结合长缩短, 抗剪应力面积减少, 单位剪断应力增加, 将造成不利之影响, 而螺纹距越细, 影响就越严重. 螺帽之对边为其公称径之1.5倍以上时相当理想, 但如小于1.5倍时就必需小心, 凸缘螺帽之抗膨涨相当不错, 至于螺纹孔, 一般而言不必考虑膨涨. 紧固件材料强度: 如果螺栓及螺帽之强度相当时, 则因为垂直负荷而导致螺纹断裂时, 则无法确定是内螺纹或外螺纹先被破坏. 如果螺栓之材料强度大于螺帽-大多数螺栓螺帽之配合状况-则螺栓之螺纹装配时不易变形, 即使是螺帽之降伏强度更低之状况下亦然, 在此情形下, 在螺纹破坏时, 外螺纹将先将内螺纹破坏. 同样的, 如果螺帽之材料强度大于螺栓, 则在破坏情形下, 螺栓之螺纹将先被螺帽之螺纹所破坏. 一般而言, 螺栓及螺帽之材料强度越接近, 则破坏之强度越低, 如果强度不一样, 则破坏强度会高一点, 这就是为何测试螺帽所使用之治具及螺栓需均硬化之原因. 根据表1各应力表, 我们可以很轻易的算出螺栓及螺帽结合所需要的结合长和最低的强度级数, 紧固件之选择必需先确定负荷以确知螺纹的确可以支持剪应力负荷( 螺纹剪应力面积乘螺纹结合长乘材料剪断强度)及拉伸应力负荷( 抗拉应力面积乘材料抗拉强度). 螺纹暴露于握取长中之影响: 材料被紧固件所结合之总厚度称为握取长度( GRIP ). 在紧固件组合后, 螺栓之螺纹负荷长度通常等于握取长度加上可能在螺帽内之一至二螺纹, 在握取长度中之螺栓螺纹数将严重影响到紧固件之最终抗拉强度-导至负荷失败. 螺栓螺帽结合抗拉失败之状况, 如果螺帽之位置位于螺栓之任一点但自螺帽之承受面至螺栓螺纹末端至少有四个完全螺纹时, 螺栓之拉力保持不变, 但当螺帽越接近螺栓螺纹末端时, 螺栓之拉力会增加, 甚至会比原来拉力多增加20%. 当螺栓暴露于握取长度之螺纹拉力增加时, 螺栓及螺帽之抗剪力会降低, 这是因为螺栓拉长-紧固件结合失败之前奏-会在与螺帽结合之螺纹中发生. 紧固件结合长度减少, 剪应力增加. 想象得到的是可以避免螺栓破断或螺纹扯裂, 只要减少外螺纹暴露于握取长度中之螺纹数即可. 特殊螺纹之设计 : 以下省略,有兴趣请自行参照 IFI 本文计算及设计特殊螺纹.。

美制螺纹标准手册

YESWIN螺纹教材螺纹一般状况 :螺纹提供紧固件使之能作负荷之转移.1 何谓螺纹 : 所谓螺纹即为在一圆柱物体上作出突起之螺旋山状物,外螺纹适用于螺栓,螺丝及螺桩, 内螺纹适用于螺帽及螺纹孔.2 螺纹之组成 : 主要分为三部份螺峰, 螺谷及螺腹. 螺纹部顶端称之为螺峰, 螺纹部底端称为螺谷, 二者之间称为螺腹. 三者组成一V字型之构造. 螺峰与螺谷之直线距离为螺纹高H, 螺峰与螺峰之距离为螺距P, 在UN螺纹方面H = 0.866025 x P ( 假设状况螺峰与螺谷均为V字型尖锐端 ).完全与不完全螺纹 : 螺纹同时具有螺峰及螺谷之完整形状时称为完全螺纹, 若螺谷或螺3峰未完全成型则称为不完全螺纹.螺距 : 螺距P即垂直于螺丝(帽)轴螺纹上之任一点与邻近螺纹同一点之水平距离. 在UN4螺纹系统中, 通常以每寸几个螺纹表示.大径及小径 : 在外螺纹系统中, 螺峰之外径称为大径, 螺谷之外径称为小径. 内螺纹类5则正好相反, 螺峰之内径为小径, 螺谷之外径为最大径.螺腹 : 螺腹与轴部所成之角度称为螺腹角( Flank Angle ), 轴部双边角度相等者称为对称, 6在UN螺纹系统中, 螺腹角通常为30度且对称, 故UN 螺纹之角度均为60度.7 有效径 : 理论上而言为垂直于轴而通过螺峰螺谷某点之径. 对标准螺纹而言, 此点正好位于中点. 但对非标准螺纹而言, 此点可能位于中点附近之任一点, 视实际制造状况而定.8 裕度 : 螺纹配合之裕度意味外螺纹及内螺纹均以其最大上限制造且结合时之宽裕度. 对紧固件而言, 裕度通常由外螺纹提供, 这表示外螺纹之大径, 有效径, 小径均需比基本螺纹型为小.而内螺纹之三径则等于基本螺纹型.9 制造公差 : 公差之配合则视制造而定. 公差即上限与下限之差. 对外螺纹而言, 其公差为上限减去公差即为下限, 内螺纹则正好相反.10 螺纹长及结合深度 : 紧固件结合时, 外螺纹部之完全螺纹部之轴距为其螺纹长, 旋进内螺纹之距离为其结合深度, 螺纹长及结合深度对其强度有深切之影响.11 螺距 : 螺距一般以每寸几个螺纹表示, 常用有英制统一粗螺纹, 细螺纹及8-螺纹三种.12 螺纹强度 : 螺纹支撑转移负荷之力量决定于四个强度. 抗拉强度应力面积为螺纹支撑抵抗拉力之面积. 抗剪应力面积为计算径剪断力之面积. 防松应力面积为内螺纹及外螺纹结合互相松脱时之强度应力面积.螺纹选择 :螺纹选择之三要素 : 螺纹型式, 螺纹数及等级.1 螺纹型式 : IFI所承认之螺纹型式共有三种 : UN, UNR, UNJ. 它们全为60度螺纹, 不同之处仅在螺谷处.1.1 UN 螺纹 : UN螺纹型为最早之设计, 外螺纹螺谷为平底或圆底均可.1.2 UNR螺纹 : UNR与UN螺纹之不同点在于其螺谷半径限制在0.108到0.144倍螺距. 依目前要要, 1”以下规格螺纹均需使用UNR螺纹. 1”以上之无法滚制螺纹而需切制时, 需UNR螺纹仍需声明, 否则应以UN螺纹为主.UNK 螺纹 : UNK螺纹与UNR螺纹几乎完全相同, 具有相同之公差配合及螺谷半径公1.3差, 其不同点就在于UNK螺纹强制必需检查及保证螺谷半径必需符合公差限制, UNK螺纹成为六角孔承窝螺丝及六角孔固定螺丝之标准.UNJ螺纹 : UNJ螺纹为目前最适用之螺纹型式, 因为其对疲劳应力之抵抗超过其它型1.4式之螺纹. 这个答案就是UNJ螺纹加大螺谷半径. 其螺谷半径为0.150到0.180倍之螺距.螺纹配合: UN内螺纹紧固件通常配合UN及UNR外螺纹. 理论上而言, UN内螺纹不能配合UNJ外螺纹, UNJ内螺纹可配合UN, UNR及UNJ外螺纹, 但配合UN及UNR螺纹时必须小心行之.1.1 螺谷半径之一些观念 : UN螺纹不强制必需有螺谷半径, 其螺谷可以是平的, UNR之螺谷半径至少为0.105倍螺纹距, UNJ之螺谷半径至少为0.150倍螺纹距, 很难相信这小小之差别会有多重要, 但它确实如此重要. 螺谷半径之加大会稍许增加螺纹静态之抗拉强度, 此为一个相当简单之几何原理, 当螺谷半径增加时, 螺谷径及抗拉强度面积亦会加大, 故其抗拉强度亦增加. 螺谷半径主要功能为增加疲劳应力抵抗能力. 对紧固件暴露于长期动态之产品寿命影响很大, 其动态应力之计算应包括所有之摇动, 震动, 撞击, 冲压等力量以至于应力之计算是如此困难, 但寻求更耐耗磨之产品之努力却不能停止, 直至改良其螺谷半径后, 此问题才告解决, 螺谷半径越大, 其抗疲劳度越佳.螺纹数 : 螺纹数与螺距及直径有关, 英制统一螺纹之螺纹距表示为每寸几个螺纹, 英1.2制统一螺纹共有11种规范, 但其中较重要者有三 : 粗螺纹( Coarse UNC ), 细螺纹( FincUNF )及8螺纹( 8 – UN ). UNC螺纹为惠勒氏( Whitworth )于19世纪中叶发展而出, 他选择该系螺纹之理由为当时之制造技术仅能提供类似之螺纹产品, 但时至今日, 随着制造技术之改良及精进, 已能制造出更精确之精制螺纹, 于是又加进UNF细螺纹一种以满足各项需求. 而8螺纹系统则不管其外径为何每寸之螺纹数均为8个.1.3 螺纹等级配合 : 螺纹配合意味着结合时内螺纹及外螺纹之松紧程度. 英制统一螺纹外螺纹有1A, 2A, 3A三种, 内螺纹亦有1B, 2B, 3B三种等级. 这些级数使用来表示其配合程度, 级数越高, 配合之松紧度越紧.另外尚有一种5级螺纹, 其内螺纹及外螺纹无配合公差, 当外螺纹旋入内螺纹时, 其相互咬紧而无空隙存在, 请参考ANSI/ASME B1.12 A-75页.级数1A及1B :级数1A及1B是一种配合起来很松之螺纹. 适用于需快速装卸之紧固件. 1A及1B仅适用于1/4”以上之粗螺纹及细螺纹紧固件. 用于机械方面非常少, 事实上, 北美地区使用此级之紧固件比率还不到千分之一.级数2A及2B :级数2A及2B之螺纹是目前使用最广之级数, 几乎90%以上之紧固件均使用本级数, 对制造和经济性而言, 此为最适当之级数.级数3A及3B :级数3A及3B之螺纹适用于需配合度良好之场合如六角承窝螺丝及内六角孔固定螺丝.航空用螺栓螺帽及其它高强度或高安全顾虑之紧固件.螺纹配合之观念 :螺纹之配合应注意公差应严而配合度应松. 同时更好之品质可得到较佳之使用效率. 在图1上显示出1/2"-13 UNC螺纹之各级数相关性.1B 螺纹 2B 螺纹 3B 螺纹内螺纹 .4597 .4565 195% 2A 螺纹 130% .4548 2A 螺纹 97.5% 2A 螺纹基本有效径 .4500 30% 2A 螺纹之配合公差75 % .4485 .4485 2A 螺纹150% .4463 2A 螺纹 .4435 .4411 1A 螺纹2A 螺纹 3A 螺纹外螺纹强度 :螺纹配合之强度决定于足够的螺纹长结合深度及长度.螺纹之抗拉强度与级数无关. 但级数越高, 防松能力越好.表面处理:相当多之紧固件作表面处理以防止锈蚀及增进表面光泽. 表面处理将增加成品之厚度.表面处理之紧固件之适用性在稍后章节将花相当大的篇幅介绍. 足够让我们了解到2A螺纹之表面处理之适用性, 但3A螺纹因为没有配合公差, 所以表面处理时必需特别小心以免造成无法组合.高温状况:当紧固件长其暴露在高温( 通常在500度F以上 )时, 就必需加大配合公差以避免磨损情形发生.表1 螺纹强度面积表 As Ar ASs Asn尺寸抗松应力面积螺纹距抗拉强度面积抗剪应力面积 (平方寸/寸)螺纹系列平方寸平方寸外螺纹内螺纹2A 3A 2B 3B0.00180 0.00151 0-80 UNF 0.0603 0.0748 0.106 0.116 0.00263 0.00218 1-64 UNC 0.0835 0.0913 0.133 0.144 0.00278 0.00237 1-72 UNF 0.0831 0.0922 0.130 0.142 0.00370 0.00310 2-56 UNC 0.101 0.109 0.162 0.174 0.00394 0.00339 2-64 UNF 0.101 0.109 0.156 0.1700.00487 0.00406 3-48 UNC 0.118 0.127 0.191 0.204 0.00523 0.00451 3-56 UNF 0.118 0.130 0.186 0.2010.00604 0.00496 4-40 UNC 0.138 0.147 0.221 0.235 0.00661 0.00566 4-48 UNF 0.140 0.151 0.216 0.2320.00796 0.00672 5-40 UNC 0.161 0.172 0.248 0.2630.00830 0.00716 5-44 UNF 0.162 0.173 0.246 0.262 0.00909 0.00745 6-32 UNC 0.180 0.189 0.281 0.296 0.01015 0.00874 6-40 UNF 0.182 0.197 0.274 0.292 0.0140 0.0120 8-32 UNC 0.226 0.239 0.334 0.3530.0147 0.0128 8-36 UNF 0.227 0.244 0.331 0.3500.0175 0.0145 10-24 UNC 0.263 0.277 0.401 0.420 0.0200 0.0175 10-32 UNF 0.275 0.289 0.389 0.411 0.0242 0.0206 12-24 UNC 0.312 0.327 0.458 0.478 0.0258 0.0226 12-28 -UNF 0.317 0.336 0.450 0.474 0.0318 0.0269 1/4-20 UNC 0.368 0.385 0.539 0.563 0.0364 0.0326 1/4-28 UNF 0.373 0.403 0.521 0.549 0.0524 0.0454 5/16-18 UNC 0.470 0.502 0.682 0.710 0.0580 0.0524 5/16-24 UNF 0.479 0.520 0.663 0.696 As Ar ASs Asn尺寸抗松应力面积螺纹距抗拉强度面积抗剪应力面积 (平方寸/寸)螺纹系列平方寸平方寸外螺纹内螺纹2A 3A 2B 3B0.0775 0.0678 3/8-16 UNC 0.576 0.619 0.802 0.860 0.0878 0.0809 3/8-24 UNF 0.578 0.644 0.800 0.837 0.106 0.0933 7/16-14 UNC 0.677 0.734 0.981 1.01 0.119 0.109 7/16-20 UNF 0.685 0.761 0.908 0.991 0.142 0.126 1/2-13 UNC 0.779 0.854 1.12 1.160.160 0.149 1/2-13 UNF 0.799 0.887 1.08 1.130.182 0.162 9/16-12 UNC 0.893 0.974 1.27 1.320.203 0.189 9/16-18 UNF 0.901 1.02 1.23 1.290.226 0.202 5/8-11 UNC 0.998 1.09 1.42 1.470.256 0.240 5/8-18 UNF 0.998 1.13 1.37 1.430.334 0.302 3/4-10 UNC 1.21 1.34 1.72 1.780.373 0.351 3/4-16 UNF 1.23 1.38 1.66 1.730.462 0.419 7/8-9 UNC 1.43 1.58 2.03 2.09 0.509 0.480 7/8-14 UNF 1.44 1.63 1.96 2.03 0.606 0.551 1-8 UNC 1.66 1.82 2.33 2.400.663 0.625 1-12 UNF 1.66 1.87 2.77 2.350.680 0.646 1/14 UNS 1.67 1.89 2.23 2.330.763 0.693 1-1/8-7 UNC 1.88 2.04 2.65 2.72 0.790 0.728 1-1/8-8 UN 1.89 2.07 2.63 2.700.969 0.890 1-1/4-7 UNC 2.11 2.30 2.94 3.021.000 0.929 1-1/4-8 UN2.12 2.33 2.923.00 1.16 1.05 1-3/8-6 UNC 2.34 2.52 3.27 3.35 1.23 1.16 1-3/8-8 UN 2.34 2.58 3.21 3.301.41 1.29 1-1/2-6 UNC2.58 2.773.57 3.65 1.49 1.41 1-1/2-8 UN 2.57 2.84 3.50 3.61As Ar ASs Asn尺寸抗松应力面积螺纹距抗拉强度面积抗剪应力面积 (平方寸/寸)螺纹系列平方寸平方寸外螺纹内螺纹2A 3A 2B 3B1.78 1.68 1-5/8-8 UN2.803.10 3.79 3.911.90 1.74 1-3/4-5 UNC 3.04 3.24 4.20 4.302.08 1.98 1-3/4-8 UN3.03 3.354.08 4.212.41 2.30 1-7/8-8 UN3.25 3.634.37 4.502.50 2.30 2-4-1/2 UNC3.53 3.724.83 4.932.77 2.65 2-8 UN3.48 3.864.66 4.813.25 3.02 2-1/4-4-1/2 UNC4.02 4.235.44 5.553.56 3.42 2-1/4-8 UN 3.934.375.24 5.404.00 3.72 2-1/2-4 UNC 4.50 4.70 6.07 6.204.44 4.29 2-1/2-8 UN 4.38 4.875.816.004.93 4.62 2-3/4-4 UNC 4.995.226.68 6.825.43 5.26 2-3/4-8 UN 4.83 5.386.39 6.605.97 5.62 3-4 UNC 5.48 5.74 7.29 7.446.51 6.32 3-8 UNC 5.28 5.89 6.957.207.10 6.72 3-1/4-4 UNC 5.97 6.26 7.90 8.067.69 7.49 3-1/4-8 UN 5.73 6.40 7.53 7.798.33 7.92 3-1/2-4 UNC 6.47 6.77 8.51 8.688.96 8.75 3-1/2-8 UN 6.18 6.90 8.10 8.399.66 9.21 3-3/4-4 UNC 6.95 7.29 9.11 9.3110.34 10.11 3-3/4-8 UN 6.61 7.41 8.67 8.9811.08 10.61 4-4 UNC 7.44 7.81 9.71 9.9211.81 11.57 4-8 UN 7.07 7.91 9.24 9.57参照备注 12 3 4,6 5,6备注 :1 在英制统一螺纹中, 1-12 UNF系细螺纹螺纹之规范, 1-14 UNS系一种径/距混合制, 在美国,通常使用1-14 UNS螺纹.222 As = 0.7854 ( D - 0.9743/n)3 Ar = 0.7854 ( D - 1.3/n) As : 抗拉强度应力面积 Ar : 抗剪应力面积 D : 基本螺纹径 D : 基本螺纹径 n : 每寸螺纹数 n : 每寸螺纹数4 ASs = 3.1416 x Le x Kn max x n x [ 1/2n + 0.57735 x (Es min - Kn max)] ASs : 外螺纹抗松应力面积 Le : 螺纹作用长度 n : 每寸螺纹数 Kn max : 外螺纹螺谷径上限 Es min : 外螺纹有效径下限5 ASn = 3.1416 x Le x Ds min x n x [ 1/2n + 0.57735 x (Ds min - En max)] ASn : 内螺纹抗松应力面积 Le : 螺纹作用长度 n : 每寸螺纹数 Ds min : 内螺纹最大径下限 En max : 内螺纹有效径上限6 Kn, Es, Ds, En值请参照ANSI/ASME B1.1 A-38页.运送处理 : 大多数之紧固件在使用前均需运送处理, 此因螺纹( 外螺纹 )很容易受损之故.展延性 :低及中级强度之紧固件配上2A螺纹有相当好之展延性, 此因其具有配合公差及较大之公差范围使得螺纹更具弹性. 高强度之紧固件具有低展延性, 需配合较严格之螺纹.震动 :螺纹配合度越佳, 因震动所导至螺纹松动之危险性越低, 易言之, 防松性视其螺纹配合性而言.成本 :螺纹配合度越佳,成本越高.螺纹表面处理 :表面处理将会增加厚度, 如果超过限度, 将会产生配合上之问题, 因此在表面处理前必需采取适当之措施. 在北美州处理表面处理之原则如下 : 除热浸锌类厚度大之处理层外, 表面处理不能违反基本螺纹配合原则.除非购买者之特殊要求, 2A螺纹可以适应表面处理. 易言之, 表面处理后之最大径为基本尺寸, 同样之要求亦适用于3A螺纹.如果在表面处理后仍需保留2A螺纹之特性限制时, 则符号2A应以2AG代替. 所谓2AG螺纹即与未表面处理之2A螺纹之特性要求一样. 1A 螺纹不论其表面处理与否, 规格限制均相同.3A螺纹及所有内螺纹均无配合公差, 这意味者1A,2AG, 3A外螺纹之最大径及1B, 2B,3B内螺纹之最小径在表面处理前必须调整以适应表面处理之厚度.当表面处理厚度超过其配合公差时, 就必须调整其制造公差, 不论是调整外螺纹或内螺纹之限制, 此时外螺纹准许违反其基本螺纹限制.在60度角之螺纹, 螺腹及有效径之增加约为表面处理层厚度之4倍. 表面处理厚度通常以最低限制表示, 而不管其上限为何, 所以一般而言, 通常规定其有效径变动为厚度之6倍.例如2A螺纹表面面处理厚度为0.00015”, 则配合以0.0009”以上之尺寸变动以便容纳增加之厚度. 通常在如此处理之后, 制造流程便不致以会发生问题. 一个较详细对于表面处理之处理状况规定在ANSI/ASME B1.1 A-48页.在检验表面处理后之尺寸允收状况时, 使用之量具与未表面处理之量具一样, 但2A螺纹则不相同, 在表面处理后, GO适用3A环规, NOGO适用2A环规, 另外还有一种状况是大厚度之表面处理.在大厚度之表面处理状况下, 美国最普遍之作法为加大内螺纹之孔径而不是减少外螺纹之外径, 这是因为加大孔径或减少外径均会减低螺纹结合强度, 而通常螺帽之强度是配合螺栓强度, 因此可加大孔径而非减少外径以避免结合强度之损失. 另外一个理由则纯粹基于经济上之考虑.螺纹允收 :螺纹具有两种功能 : 结合及承受负荷. 结合功能端视其尺寸特性, 而负荷状况则有赖于尺寸配合及材料级数, 尺寸不良之产品常造成不能结合或结合不良, 配合不当或材质错误则造成强度不足. 螺纹允收检验则在检验其尺寸特性是否合乎要求, 经常我们使用量规( 螺纹规及环规 )或其它检验设备作检验. 通常螺纹允收状况由购买者决定, 这是因为他最了解紧固件使用状况及使用要求( 包含尺寸, 强度, 紧固件工作环境, 负荷及安全顾虑等等 ). 为帮助决定如何检验, ANSI/ASME B1.3 A-53页规定有量具量测系统可供使用. B1.3 共有三种系统以供螺纹测试, 分别为21, 22, 23三种, 它们之间之分别为需求状况之不同适用.系统编号越高, 其所测量之需要特性越多. 系统21系使用于低, 中强度一般工程用途之外螺纹紧固件. 系统22适用于高强度外螺纹紧固件, 系统23适用于UNJ系统外螺纹紧固件.同时系统21适用于除了UNJ系统内螺纹紧固件之所有内螺纹紧固件, UNJ系统内螺纹紧固件则适用系统23, 系统22几乎不用于内螺纹紧固件.这三种系统系为大部份常用紧固件而设计, 如果客户所需求为特殊要求, 则适当的修正本系统是被允许的.螺纹强度 :螺纹组合有六种强度之失败模式 :- 外螺纹之拉断.- 外螺纹之松脱.- 内螺纹之松脱.- 外螺纹纵轴之剪断.- 外螺纹扭断.- 内螺纹螺纹之扯裂.拉断, 松脱, 扯断通常发生于使用阶段, 扭断导因于结合过紧, 剪断只发生于负荷过大.紧固件强度计算 :四个紧固件结合强度负荷面积为 :a) 抗拉强度应力面积,b) 剪断应力面积( 最小径抗剪面积 ),外螺纹抗松应力面积,c) 内螺纹抗松应力面积.所有数据资料及计算公式请参考表1.螺栓破断失败模式 :在选择紧固件时, 设计人员应避免失败之产生-组合时结合过紧及工作负荷过大–导至螺栓破断或螺纹崩坏. 有一个相当重要之观念是 : 在结合紧固件之过程中, 应该注意其降伏强度, 如果螺栓在结合的过程中破断, 是显而易见且容易矫正的, 且必须马上采取措施.另外, 螺纹崩坏是一种另一型式之失败, 它通常是逐渐发生的, 从螺纹结合处逐渐脱落,其发生之时间要好几个小时以上, 一开始是查觉不出的.螺纹崩坏之防止 :防止紧固件螺纹崩坏之关键在提供足够之紧固件结合长度, 将螺帽之膨涨率减至最低,并选择适当之强度级数以防止螺纹损坏.螺纹结合长度 :防止螺纹于配合时崩坏之最明显之作法乃是加大结合长度. 但会增加成本.当螺栓及螺帽结合而承受垂直之负荷时, 螺栓承受拉力, 螺帽则承受压缩力, 如果螺丝及螺栓之材料一样, 且均为标准螺纹型, 则其各部承受力均相等.螺栓承受垂直负荷时, 将对螺纹产生拉伸作用而有拉长效果, 同样的, 螺帽因压缩作用螺纹将有缩短效果. 这些变形将于螺栓及螺帽二者继续进行到二者全部螺纹密接. 其结果造成全部负荷不均匀地分配在螺纹上, 造成接合之第一螺纹所承受的负荷超过平均负荷, 而最后结合之末端螺纹承受负荷却比较小, 实验证实第一结合螺纹其承受之负荷可以超过平均负荷之2倍, 而末端所承受之负荷小于平均负荷之1/2, 这就是为何螺栓之破断通常位于螺栓与螺帽或螺孔结合之第一螺纹, 同样之研究更指出在同一结合长下, 螺距愈小, 第一螺纹所承受之负荷就愈大.如将结合长加长到螺栓径之一倍以上亦不可行, 这是因为额外之结合螺纹仅可承受少部份之负荷且第一螺纹需足够粗大到可以将负荷成功地分配到其它螺纹, 就此观点而言, 十分可能失败.螺帽膨涨 :当垂直负荷增加时, 螺栓伸长, 螺帽则因压缩而由墙向外挤压而膨涨, 这是因为螺纹部角度及负荷之故, 当螺帽强度越低, 或墙越薄, 膨涨就越厉害.螺帽膨涨之控制相当重要, 因为膨涨导致结合长缩短, 抗剪应力面积减少, 单位剪断应力增加, 将造成不利之影响, 而螺纹距越细, 影响就越严重.螺帽之对边为其公称径之1.5倍以上时相当理想, 但如小于1.5倍时就必需小心, 凸缘螺帽之抗膨涨相当不错, 至于螺纹孔, 一般而言不必考虑膨涨.紧固件材料强度 :如果螺栓及螺帽之强度相当时, 则因为垂直负荷而导致螺纹断裂时, 则无法确定是内螺纹或外螺纹先被破坏.如果螺栓之材料强度大于螺帽-大多数螺栓螺帽之配合状况-则螺栓之螺纹装配时不易变形, 即使是螺帽之降伏强度更低之状况下亦然, 在此情形下, 在螺纹破坏时, 外螺纹将先将内螺纹破坏.同样的, 如果螺帽之材料强度大于螺栓, 则在破坏情形下, 螺栓之螺纹将先被螺帽之螺纹所破坏.一般而言, 螺栓及螺帽之材料强度越接近, 则破坏之强度越低, 如果强度不一样, 则破坏强度会高一点, 这就是为何测试螺帽所使用之治具及螺栓需均硬化之原因.根据表1各应力表, 我们可以很轻易的算出螺栓及螺帽结合所需要的结合长和最低的强度级数, 紧固件之选择必需先确定负荷以确知螺纹的确可以支持剪应力负荷( 螺纹剪应力面积乘螺纹结合长乘材料剪断强度 )及拉伸应力负荷( 抗拉应力面积乘材料抗拉强度 ).螺纹暴露于握取长中之影响 :材料被紧固件所结合之总厚度称为握取长度( GRIP ).在紧固件组合后, 螺栓之螺纹负荷长度通常等于握取长度加上可能在螺帽内之一至二螺纹, 在握取长度中之螺栓螺纹数将严重影响到紧固件之最终抗拉强度-导至负荷失败.螺栓螺帽结合抗拉失败之状况, 如果螺帽之位置位于螺栓之任一点但自螺帽之承受面至螺栓螺纹末端至少有四个完全螺纹时, 螺栓之拉力保持不变, 但当螺帽越接近螺栓螺纹末端时, 螺栓之拉力会增加, 甚至会比原来拉力多增加20%.当螺栓暴露于握取长度之螺纹拉力增加时, 螺栓及螺帽之抗剪力会降低, 这是因为螺栓拉长-紧固件结合失败之前奏-会在与螺帽结合之螺纹中发生. 紧固件结合长度减少, 剪应力增加. 想象得到的是可以避免螺栓破断或螺纹扯裂, 只要减少外螺纹暴露于握取长度中之螺纹数即可.特殊螺纹之设计 :以下省略,有兴趣请自行参照 IFI 本文计算及设计特殊螺纹.。

进口英制螺纹规Swanson_培训 3.9

M6X1 6g
NOTE - ISO limits are from ISO 1502 - Values are Pitch Diameters 5.342 5.334 W MML MAX SCREW 5.329 5.324 GO 5.315 GO 5.316
GO Gauge Acceptance Zone
Set Plug for ANSI NOGO ADJ Ring Set for Plug Current ISO NOGO ADJ Ring
MIN SCREW 5.212
6. ISO1502 Vs ASME螺纹量规的异同螺纹量规的异同显然，在考虑螺纹规的磨损余度时，M6x1 6H/6g螺纹环规，ISO1502标准下可接受的通规/止规中径制造公差与ASME标准下通规/止规中径制造公差,要更大一些。
MIN 5.212 SCREW
NOT GO
5.220 W NOT GO
5.221 NOGO Acceptance Zone 5.198
6. ISO1502 Vs ASME螺纹量规的异同螺纹量规的异同这张表以M6x1 6H螺纹塞规为例，列出了ISO1502标准下，这副塞规可接受的通规中径制造公差与止规中径制造公差。对应的列出了ASME标准下，这副塞规可接受的通规中径制造公差与止规中径制造公差。同时在下方列出了M6x1 6g环规的中径公差。
6. ISO1502 Vs ASME螺纹量规的异同螺纹量规的异同总结 ASME B1.16螺纹规的理念是允许零件超出公差极限，所以螺纹规不设磨损极限。磨损后，必须定期检测或重新校准。 ISO1502 ISO1502螺纹规允许部分超过螺纹公差极限的产品合格，并设有磨损极限，这使螺纹规的寿命延长。但ASME B1.16标准下的螺纹规更适用于螺纹质量要求高的场合，并帮助客户筛选出更多高价值的零件。 ASME B1.16螺纹环规可通过重新校准，恢复精度，多次使用。

国外螺纹的识别和转换(清华大学内部资料)

国外螺纹的识别和转化随着国内外技术交流的日益频繁，许多国外的技术图样和技术信息进入我国企业，但是由于世界各国存在米制和英寸之差，给工作带来了困难和障碍，其中各国在机械上所采用的各种各样的螺纹，就是其中的事例之一，现对国外常用的一些螺纹提供识别和转化的办法。

1 英寸制统一螺纹的识别英寸制统一螺纹，在英寸制国家广泛采用，该类螺纹分三个系列：粗牙系列UNC，细牙系列UNF，特细牙系列UNFF，外加一个定螺距系列UN。

标注方法：螺纹直径—每英寸牙数系列代号—精度等级示例：粗牙系列3/8—16 UNC—2A细牙系列3/8—24 UNF—2A特细牙系列3/8—32 UNFF—2A定螺距系列3/8—20 UN—2A第一位数字3/8表示螺纹外径，单位为英寸，转换为米制单位mm要乘以25.4，即3/8×25.4=9.525mm；第二、三位数字16、24、32、20为每英寸牙数(在25.4mm长度上的牙数)；第三位以后的文字代号UNC、UNF、UNFF、UN为系列代号，最后两位2A为精度等级。

英寸制统一螺纹的牙型见下图。

2 、55°圆柱管螺纹的转化55°圆柱管螺纹，来源于英寸制系列，但米制和英寸制国家均广泛采用，用于输送液体经、气体和安装电线的管接头与管子的联接，然而，各国的代号不同，应按下表(对照表)中的国外代号转化为我国代号，现将各国的55°圆柱管螺纹代号列于下表。

国别中国日本英国法国德国前苏联ISO代号G G、PFBSPBSPPGR(内螺纹)K(外螺纹)GTPУБRp55°圆柱管螺纹的牙型见下图。

3、55°圆锥管螺纹的转化55°圆锥管螺纹，是指螺纹的牙型角为55°、螺纹具有1：16的锥度。

该系列螺纹在世界上应用广泛，它的代号，各国规定不同，见下表。

按下表中的国外代号转化为我国代号。

国别中国英国法国德国日本ISO 美国代号ZGR(外螺纹)BSPTR(外螺纹)Rc(内螺纹)G(外螺纹)R(外螺纹)R(外螺纹)PTRR(外螺纹)Rc(内螺纹)55°圆锥管螺纹的牙型见下图460°圆锥管螺纹的转化60°圆锥管螺纹是指牙型角为60°、螺纹锥度为1：16的管螺纹，此系列螺纹在我国机床行业和美国、前苏联应用。

螺丝培训教材(doc).doc

螺丝培训教材第一部分基础知识第一章度量当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。

1、公制计量：（10进制）1m =100 cm=1000 mm0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm2、英制计量：（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4 mm 3/8''×25.4 =9.520 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 inch3、1/4''以下的产品用番号来表示其称呼径，如：4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#第二章螺纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。

根据其结构特点和用途可分为三大类：（一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。

普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。

（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。

（三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。

二、螺纹配合等级：螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。

（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。

等级数字越高，配合越紧。

在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。

等级数目越大公差越小，如图所示：径1A1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。

2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。

美制螺纹标准手册-教材

螺紋教材螺紋一般狀況:螺紋提供緊固件使之能作負荷之轉移:1何謂螺紋 : 所謂螺紋即為在一圓柱物體上作出突起之螺旋山狀物,外螺紋適用於螺栓, 螺絲及螺樁, 內螺紋適用於螺帽及螺紋孔.2螺紋之組成 : 主要分為三部份螺峰, 螺谷及螺腹. 螺紋部頂端稱之為螺峰, 螺紋部底端稱為螺谷, 二者之間稱為螺腹. 三者組成一V字型之構造. 螺峰與螺谷之直線距離為螺紋高H, 螺峰與螺峰之距離為螺距P, 在UN螺紋方面H = 0.866025 x P ( 假設狀況螺峰與螺谷均為V字型尖銳端 ).3完全與不完全螺紋 : 螺紋同時具有螺峰及螺谷之完整形狀時稱為完全螺紋, 若螺谷或螺峰未完全成型則稱為不完全螺紋.4螺距 : 螺距P即垂直於螺絲(帽)軸螺紋上之任一點與鄰近螺紋同一點之水平距離. 在UN 螺紋系統中, 通常以每寸幾個螺紋表示.5大徑及小徑 : 在外螺紋系統中, 螺峰之外徑稱為大徑, 螺谷之外徑稱為小徑. 內螺紋類則正好相反, 螺峰之內徑為小徑, 螺谷之外徑為最大徑.6螺腹 : 螺腹與軸部所成之角度稱為螺腹角( Flank Angle ), 軸部雙邊角度相等者稱為對稱, 在UN螺紋系統中, 螺腹角通常為30度且對稱, 故UN螺紋之角度均為60度.7有效徑 : 理論上而言為垂直於軸而通過螺峰螺谷某點之徑. 對標準螺紋而言, 此點正好位於中點. 但對非標準螺紋而言, 此點可能位於中點附近之任一點, 視實際製造狀況而定.8裕度 : 螺紋配合之裕度意味外螺紋及內螺紋均以其最大上限製造且結合時之寬裕度. 對緊固件而言, 裕度通常由外螺紋提供, 這表示外螺紋之大徑, 有效徑, 小徑均需比基本螺紋型為小,而內螺紋之三徑則等於基本螺紋型.9製造公差 : 公差之配合則視製造而定. 公差即上限與下限之差. 對外螺紋而言, 其公差為上限減去公差即為下限, 內螺紋則正好相反.10螺紋長及結合深度 : 緊固件結合時, 外螺紋部之完全螺紋部之軸距為其螺紋長, 旋進內螺紋之距離為其結合深度, 螺紋長及結合深度對其強度有深切之影響.11螺距 : 螺距一般以每寸幾個螺紋表示, 常用有英制統一粗螺紋, 細螺紋及8-螺紋三種. 12螺紋強度 : 螺紋支撐轉移負荷之力量決定於四個強度. 抗拉強度應力面積為螺紋支撐抵抗拉力之面積. 抗剪應力面積為計算徑剪斷力之面積. 防鬆應力面積為內螺紋及外螺紋螺紋選擇:螺紋選擇之三要素 : 螺紋型式、螺紋數及等級。

螺纹教材

螺紋一般狀況:螺紋提供緊固件使之能作負荷之轉移.1何謂螺紋 : 所謂螺紋即為在一圓柱物體上作出突起之螺旋山狀物,外螺紋適用於螺栓, 螺絲及螺樁, 內螺紋適用於螺帽及螺紋孔.2螺紋之組成 : 主要分為三部份螺峰, 螺谷及螺腹. 螺紋部頂端稱之為螺峰, 螺紋部底端稱為螺谷, 二者之間稱為螺腹. 三者組成一V字型之構造. 螺峰與螺谷之直線距離為螺紋高H, 螺峰與螺峰之距離為螺距P, 在UN螺紋方面H = 0.866025 x P ( 假設狀況螺峰與螺谷均為V字型尖銳端 ).3完全與不完全螺紋 : 螺紋同時具有螺峰及螺谷之完整形狀時稱為完全螺紋, 若螺谷或螺峰未完全成型則稱為不完全螺紋.4螺距 : 螺距P即垂直於螺絲(帽)軸螺紋上之任一點與鄰近螺紋同一點之水平距離. 在UN螺紋系統中, 通常以每寸幾個螺紋表示.5大徑及小徑 : 在外螺紋系統中, 螺峰之外徑稱為大徑, 螺谷之外徑稱為小徑. 內螺紋類則正好相反, 螺峰之內徑為小徑, 螺谷之外徑為最大徑.6螺腹 : 螺腹與軸部所成之角度稱為螺腹角( Flank Angle ), 軸部雙邊角度相等者稱為對稱, 在UN螺紋系統中, 螺腹角通常為30度且對稱, 故UN螺紋之角度均為60度.7有效徑 : 理論上而言為垂直於軸而通過螺峰螺谷某點之徑. 對標準螺紋而言, 此點正好位於中點. 但對非標準螺紋而言, 此點可能位於中點附近之任一點, 視實際製造狀況而定.8裕度 : 螺紋配合之裕度意味外螺紋及內螺紋均以其最大上限製造且結合時之寬裕度. 對緊固件而言, 裕度通常由外螺紋提供, 這表示外螺紋之大徑, 有效徑, 小徑均需比基本螺紋型為小.而內螺紋之三徑則等於基本螺紋型.9製造公差 : 公差之配合則視製造而定. 公差即上限與下限之差.對外螺紋而言, 其公差為上限減去公差即為下限, 內螺紋則正好相反.10螺紋長及結合深度 : 緊固件結合時, 外螺紋部之完全螺紋部之軸距為其螺紋長, 旋進內螺紋之距離為其結合深度, 螺紋長及結合深度對其強度有深切之影響.11螺距 : 螺距一般以每寸幾個螺紋表示, 常用有英制統一粗螺紋, 細螺紋及8-螺紋三種.12螺紋強度 : 螺紋支撐轉移負荷之力量決定於四個強度. 抗拉強度應力面積為螺紋支撐抵抗拉力之面積. 抗剪應力面積為計算徑剪斷力之面積. 防鬆應力面積為內螺紋及外螺紋結合互相鬆脫時之強度應力面積.螺紋選擇 :螺紋選擇之三要素 : 螺紋型式, 螺紋數及等級.1螺紋型式 : IFI所承認之螺紋型式共有三種: UN, UNR, UNJ. 它們全為60度螺紋, 不同之處僅在螺谷處.1.1UN 螺紋 : UN螺紋型為最早之設計, 外螺紋螺谷為平底或圓底均可.UNR螺紋 : UNR與UN螺紋之不同點在於其螺谷半徑限制在0.108到0.144倍螺距. 依目前要要, 1”以下規格螺紋均需使用UNR螺紋. 1”以上之無法滾製螺紋而需切製時, 需UNR螺紋仍需聲明, 否則應以UN螺紋為主.1.2UNK 螺紋 : UNK螺紋與UNR螺紋幾乎完全相同, 具有相同之公差配合及螺谷半徑公差, 其不同點就在於UNK螺紋強制必需檢查及保證螺谷半徑必需符合公差限制, UNK螺紋成為六角孔承窩螺絲及六角孔固定螺絲之標準.1.3UNJ螺紋 : UNJ螺紋為目前最適用之螺紋型式, 因為其對疲勞應力之抵抗超過其它型式之螺紋. 這個答案就是UNJ螺紋加大螺谷半徑. 其螺谷半徑為0.150到0.180倍之螺距.螺紋配合:UN內螺紋緊固件通常配合UN及UNR外螺紋. 理論上而言, UN 內螺紋不能配合UNJ外螺紋, UNJ內螺紋可配合UN, UNR及UNJ外螺紋, 但配合UN及UNR螺紋時必須小心行之.1.1螺谷半徑之一些觀念 : UN螺紋不強制必需有螺谷半徑, 其螺谷可以是平的, UNR之螺谷半徑至少為0.105倍螺紋距, UNJ之螺谷半徑至少為0.150倍螺紋距, 很難相信這小小之差別會有多重要, 但它確實如此重要. 螺谷半徑之加大會稍許增加螺紋靜態之抗拉強度, 此為一個相當簡單之幾何原理, 當螺谷半徑增加時, 螺谷徑及抗拉強度面積亦會加大, 故其抗拉強度亦增加. 螺谷半徑主要功能為增加疲勞應力抵抗能力. 對緊固件暴露於長期動態之產品壽命影響很大, 其動態應力之計算應包括所有之搖動, 震動, 撞擊, 沖壓等力量以至於應力之計算是如此困難, 但尋求更耐耗磨之產品之努力卻不能停止, 直至改良其螺谷半徑後, 此問題才告解決, 螺谷半徑越大, 其抗疲勞度越佳.螺紋數 : 螺紋數與螺距及直徑有關, 英制統一螺紋之螺紋距表示為每寸幾個螺紋, 英制統一螺紋共有11種規範, 但其中較重要者有三 : 粗螺紋( Coarse UNC ), 細螺紋( Finc UNF )及8螺紋( 8 – UN ). UNC螺紋為惠勒氏( Whitworth )於19世紀中葉發展而出, 他選擇該系螺紋之理由為當時之製造技術僅能提供類似之螺紋產品, 但時至今日, 隨著製造技術之改良及精進, 已能製造出更精確之精製螺紋, 於是又加進UNF 細螺紋一種以滿足各項需求. 而8螺紋系統則不管其外徑為何每寸之螺紋數均為8個.1.2螺紋等級配合 : 螺紋配合意味著結合時內螺紋及外螺紋之鬆緊程度. 英制統一螺紋外螺紋有1A, 2A, 3A三種, 內螺紋亦有1B, 2B, 3B三種等級. 這些級數使用來表示其配合程度, 級數越高,配合之鬆緊度越緊.另外尚有一種5級螺紋, 其內螺紋及外螺紋無配合公差, 當外螺紋旋入內螺紋時, 其相互咬緊而無空隙存在, 請參考ANSI/ASME B1.12 A-75頁.級數1A及1B :級數1A及1B是一種配合起來很鬆之螺紋. 適用於需快速裝卸之緊固件. 1A及1B僅適用於1/4”以上之粗螺紋及細螺紋緊固件. 用於機械方面非常少, 事實上, 北美地區使用此級之緊固件比率還不到千分之一.級數2A及2B :級數2A及2B之螺紋是目前使用最廣之級數, 幾乎90%以上之緊固件均使用本級數, 對製造和經濟性而言, 此為最適當之級數.級數3A及3B :級數3A及3B之螺紋適用於需配合度良好之場合如六角承窩螺絲及內六角孔固定螺絲.航空用螺栓螺帽及其它高強度或高安全顧慮之緊固件.螺紋配合之觀念 :螺紋之配合應注意公差應嚴而配合度應鬆. 同時更好之品質可得到較佳之使用效率. 在1B 螺紋2B 螺紋3B 螺紋內螺紋1A 螺紋2A 螺紋3A 螺紋外螺紋強度 :螺紋配合之強度決定於足夠的螺紋長結合深度及長度.螺紋之抗拉強度與級數無關. 但級數越高, 防鬆能力越好.表面處理:相當多之緊固件作表面處理以防止銹蝕及增進表面光澤. 表面處理將增加成品之厚度.表面處理之緊固件之適用性在稍後章節將花相當大的篇幅介紹. 足夠讓我們了解到2A 螺紋之表面處理之適用性, 但3A螺紋因為沒有配合公差, 所以表面處理時必需特別小心以免造成無法組合.高溫狀況:當緊固件長其暴露在高溫( 通常在500度F以上)時, 就必需加大配合公差以避免磨損情形發生.表1 螺紋強度面積表As Ar ASs Asn抗鬆應力面積 (平方寸/寸) 外螺紋內螺紋尺寸螺紋距螺紋系列抗拉強度面積平方寸抗剪應力面積平方寸 2A 3A 2B 3B0-80 UNF 0.00180 0.00151 0.06030.0748 0.106 0.116 1-64 UNC 0.00263 0.00218 0.08350.0913 0.133 0.144 1-72 UNF 0.00278 0.00237 0.08310.0922 0.130 0.142 2-56 UNC 0.00370 0.00310 0.101 0.109 0.162 0.174 2-64 UNF 0.00394 0.00339 0.101 0.109 0.156 0.170 3-48 UNC 0.00487 0.00406 0.118 0.127 0.191 0.204 3-56 UNF 0.00523 0.00451 0.118 0.130 0.186 0.201 4-40 UNC 0.00604 0.00496 0.138 0.147 0.221 0.235 4-48 UNF 0.00661 0.00566 0.140 0.151 0.216 0.232 5-40 UNC 0.00796 0.00672 0.161 0.172 0.248 0.263 5-44 UNF 0.00830 0.00716 0.162 0.173 0.246 0.262 6-32 UNC 0.00909 0.00745 0.180 0.189 0.281 0.296 6-40 UNF 0.01015 0.00874 0.182 0.197 0.274 0.292 8-32 UNC 0.0140 0.0120 0.226 0.239 0.334 0.353 8-36 UNF 0.0147 0.0128 0.227 0.244 0.331 0.350 10-24 UNC 0.0175 0.0145 0.263 0.277 0.401 0.420 10-32 UNF 0.0200 0.0175 0.275 0.289 0.389 0.411 12-24 UNC 0.0242 0.0206 0.312 0.327 0.458 0.478 12-28 -UNF 0.0258 0.0226 0.317 0.336 0.450 0.474 1/4-20 UNC 0.0318 0.0269 0.368 0.385 0.539 0.563 1/4-28 UNF 0.0364 0.0326 0.373 0.403 0.521 0.549 5/16-18 UNC 0.0524 0.0454 0.470 0.502 0.682 0.710 5/16-24 UNF0.05800.05240.4790.5200.6630.696As Ar ASs Asn抗鬆應力面積 (平方寸/寸) 外螺紋內螺紋尺寸螺紋距螺紋系列抗拉強度面積平方寸抗剪應力面積平方寸 2A 3A 2B 3B3/8-16 UNC 0.0775 0.0678 0.576 0.619 0.802 0.860 3/8-24 UNF 0.0878 0.0809 0.578 0.644 0.800 0.837 7/16-14 UNC 0.106 0.0933 0.677 0.734 0.981 1.01 7/16-20 UNF 0.119 0.109 0.685 0.761 0.908 0.991 1/2-13 UNC 0.142 0.126 0.779 0.854 1.12 1.16 1/2-13 UNF 0.160 0.149 0.799 0.887 1.08 1.13 9/16-12 UNC 0.182 0.162 0.893 0.974 1.27 1.32 9/16-18 UNF 0.203 0.189 0.901 1.02 1.23 1.29 5/8-11 UNC 0.226 0.202 0.998 1.09 1.42 1.47 5/8-18 UNF 0.256 0.240 0.998 1.13 1.37 1.43 3/4-10 UNC 0.334 0.302 1.21 1.34 1.72 1.78 3/4-16 UNF 0.373 0.351 1.23 1.38 1.66 1.73 7/8-9 UNC 0.462 0.419 1.43 1.58 2.03 2.09 7/8-14 UNF 0.509 0.480 1.44 1.63 1.96 2.03 1-8 UNC 0.606 0.551 1.66 1.82 2.33 2.40 1-12 UNF 0.663 0.625 1.66 1.87 2.77 2.35 1/14 UNS 0.680 0.646 1.67 1.89 2.23 2.33 1-1/8-7 UNC 0.763 0.693 1.88 2.04 2.65 2.72 1-1/8-8 UN 0.790 0.728 1.89 2.07 2.63 2.70 1-1/4-7 UNC 0.969 0.890 2.11 2.30 2.94 3.02 1-1/4-8 UN 1.000 0.929 2.12 2.33 2.92 3.00 1-3/8-6 UNC 1.16 1.05 2.34 2.52 3.27 3.35 1-3/8-8 UN 1.23 1.16 2.34 2.58 3.21 3.30 1-1/2-6 UNC 1.41 1.29 2.58 2.77 3.57 3.65 1-1/2-8 UN1.491.412.572.843.503.61As Ar ASs Asn抗鬆應力面積 (平方寸/寸) 外螺紋內螺紋尺寸螺紋距螺紋系列抗拉強度面積平方寸抗剪應力面積平方寸 2A 3A 2B 3B1-5/8-8 UN 1.78 1.68 2.80 3.10 3.79 3.91 1-3/4-5 UNC 1.90 1.74 3.04 3.24 4.20 4.30 1-3/4-8 UN 2.08 1.98 3.03 3.35 4.08 4.21 1-7/8-8 UN 2.41 2.30 3.25 3.63 4.37 4.50 2-4-1/2 UNC 2.50 2.30 3.53 3.72 4.83 4.93 2-8 UN 2.77 2.65 3.48 3.86 4.66 4.81 2-1/4-4-1/2 UNC 3.25 3.02 4.02 4.23 5.44 5.55 2-1/4-8 UN 3.56 3.42 3.93 4.37 5.24 5.40 2-1/2-4 UNC 4.00 3.72 4.50 4.70 6.07 6.20 2-1/2-8 UN 4.44 4.29 4.38 4.87 5.81 6.00 2-3/4-4 UNC 4.93 4.62 4.99 5.22 6.68 6.82 2-3/4-8 UN 5.43 5.26 4.83 5.38 6.39 6.60 3-4 UNC 5.97 5.62 5.48 5.74 7.29 7.44 3-8 UNC 6.51 6.32 5.28 5.89 6.95 7.20 3-1/4-4 UNC 7.10 6.72 5.97 6.26 7.90 8.06 3-1/4-8 UN 7.69 7.49 5.73 6.40 7.53 7.79 3-1/2-4 UNC 8.33 7.92 6.47 6.77 8.51 8.68 3-1/2-8 UN 8.96 8.75 6.18 6.90 8.10 8.39 3-3/4-4 UNC 9.66 9.21 6.95 7.29 9.11 9.31 3-3/4-8 UN 10.34 10.11 6.61 7.41 8.67 8.98 4-4 UNC 11.08 10.61 7.44 7.81 9.71 9.92 4-8 UN11.8111.577.077.919.249.57參照備註 12 3 4,6 5,6備註 :1在英制統一螺紋中, 1-12 UNF係細螺紋螺紋之規範, 1-14 UNS係一種徑/距混合制, 在美國, 通常使用1-14 UNS螺紋.2As = 0.7854 ( D - 0.9743/n)2 3 Ar = 0.7854 ( D - 1.3/n)2As : 抗拉強度應力面積Ar : 抗剪應力面積D : 基本螺紋徑 D : 基本螺紋徑n : 每寸螺紋數n : 每寸螺紋數4 ASs = 3.1416 x Le x Kn max x n x [ 1/2n + 0.57735 x (Es min - Kn max)]ASs : 外螺紋抗鬆應力面積Le : 螺紋作用長度n : 每寸螺紋數Kn max : 外螺紋螺谷徑上限 Es min : 外螺紋有效徑下限5ASn = 3.1416 x Le x Ds min x n x [ 1/2n + 0.57735 x (Ds min - En max)]ASn : 內螺紋抗鬆應力面積Le : 螺紋作用長度n : 每寸螺紋數Ds min : 內螺紋最大徑下限En max : 內螺紋有效徑上限6 Kn, Es, Ds, En值請參照ANSI/ASME B1.1 A-38頁.運送處理 :大多數之緊固件在使用前均需運送處理, 此因螺紋( 外螺紋)很容易受損之故.展延性 :低及中級強度之緊固件配上2A螺紋有相當好之展延性, 此因其具有配合公差及較大之公差範圍使得螺紋更具彈性.高強度之緊固件具有低展延性, 需配合較嚴格之螺紋.震動 :螺紋配合度越佳, 因震動所導至螺紋鬆動之危險性越低, 易言之, 防鬆性視其螺紋配合性而言.成本 :螺紋配合度越佳,成本越高.螺紋表面處理 :表面處理將會增加厚度, 如果超過限度, 將會產生配合上之問題, 因此在表面處理前必需採取適當之措施.在北美州處理表面處理之原則如下 :除熱浸鋅類厚度大之處理層外, 表面處理不能違反基本螺紋配合原則.除非購買者之特殊要求, 2A螺紋可以適應表面處理. 易言之, 表面處理後之最大徑為基本尺寸, 同樣之要求亦適用於3A螺紋.如果在表面處理後仍需保留2A螺紋之特性限制時, 則符號2A應以2AG代替. 所謂2AG 螺紋即與未表面處理之2A螺紋之特性要求一樣.1A螺紋不論其表面處理與否, 規格限制均相同.3A螺紋及所有內螺紋均無配合公差, 這意味者1A, 2AG, 3A外螺紋之最大徑及1B, 2B, 3B內螺紋之最小徑在表面處理前必須調整以適應表面處理之厚度.當表面處理厚度超過其配合公差時, 就必須調整其製造公差, 不論是調整外螺紋或內螺紋之限制, 此時外螺紋准許違反其基本螺紋限制.在60度角之螺紋, 螺腹及有效徑之增加約為表面處理層厚度之4倍. 表面處理厚度通常以最低限制表示, 而不管其上限為何, 所以一般而言, 通常規定其有效徑變動為厚度之6倍.例如2A螺紋表面面處理厚度為0.00015”, 則配合以0.0009”以上之尺寸變動以便容納增加之厚度. 通常在如此處理之後, 製造流程便不致以會發生問題. 一個較詳細對於表面處理之處理狀況規定在ANSI/ASME B1.1 A-48頁.在檢驗表面處理後之尺寸允收狀況時, 使用之量具與未表面處理之量具一樣, 但2A螺紋則不相同, 在表面處理後, GO適用3A環規, NOGO適用2A環規, 另外還有一種狀況是大厚度之表面處理.在大厚度之表面處理狀況下, 美國最普遍之作法為加大內螺紋之孔徑而不是減少外螺紋之外徑, 這是因為加大孔徑或減少外徑均會減低螺紋結合強度, 而通常螺帽之強度是配合螺栓強度, 因此可加大孔徑而非減少外徑以避免結合強度之損失. 另外一個理由則純粹基於經濟上之考慮.螺紋允收 :螺紋具有兩種功能 : 結合及承受負荷. 結合功能端視其尺寸特性, 而負荷狀況則有賴於尺寸配合及材料級數, 尺寸不良之產品常造成不能結合或結合不良, 配合不當或材質錯誤則造成強度不足.螺紋允收檢驗則在檢驗其尺寸特性是否合乎要求, 經常我們使用量規( 螺紋規及環規)或其它檢驗設備作檢驗. 通常螺紋允收狀況由購買者決定, 這是因為他最了解緊固件使用狀況及使用要求( 包含尺寸, 強度, 緊固件工作環境, 負荷及安全顧慮等等 ).為幫助決定如何檢驗, ANSI/ASME B1.3 A-53頁規定有量具量測系統可供使用. B1.3 共有三種系統以供螺紋測試, 分別為21, 22, 23三種, 它們之間之分別為需求狀況之不同適用.系統編號越高, 其所測量之需要特性越多. 系統21係使用於低, 中強度一般工程用途之外螺紋緊固件. 系統22適用於高強度外螺紋緊固件, 系統23適用於UNJ系統外螺紋緊固件.同時系統21適用於除了UNJ系統內螺紋緊固件之所有內螺紋緊固件, UNJ系統內螺紋緊固件則適用系統23, 系統22幾乎不用於內螺紋緊固件.這三種系統係為大部份常用緊固件而設計, 如果客戶所需求為特殊要求, 則適當的修正本系統是被允許的.螺紋強度 :螺紋組合有六種強度之失敗模式 :-外螺紋之拉斷.-外螺紋之鬆脫.-內螺紋之鬆脫.-外螺紋縱軸之剪斷.-外螺紋扭斷.-內螺紋螺紋之扯裂.拉斷, 鬆脫, 扯斷通常發生於使用階段, 扭斷導因於結合過緊, 剪斷只發生於負荷過大.緊固件強度計算 :四個緊固件結合強度負荷面積為 :a)抗拉強度應力面積,b)剪斷應力面積( 最小徑抗剪面積 ),c)外螺紋抗鬆應力面積,d)內螺紋抗鬆應力面積.所有數據資料及計算公式請參考表1.螺栓破斷失敗模式 :在選擇緊固件時, 設計人員應避免失敗之產生-組合時結合過緊及工作負荷過大–導至螺栓破斷或螺紋崩壞. 有一個相當重要之觀念是 : 在結合緊固件之過程中, 應該注意其降伏強度, 如果螺栓在結合的過程中破斷, 是顯而易見且容易矯正的, 且必須馬上採取措施.另外, 螺紋崩壞是一種另一型式之失敗, 它通常是逐漸發生的, 從螺紋結合處逐漸脫落,其發生之時間要好幾個小時以上, 一開始是查覺不出的.螺紋崩壞之防止 :防止緊固件螺紋崩壞之關鍵在提供足夠之緊固件結合長度, 將螺帽之膨漲率減至最低,並選擇適當之強度級數以防止螺紋損壞.螺紋結合長度:防止螺紋於配合時崩壞之最明顯之作法乃是加大結合長度. 但會增加成本.當螺栓及螺帽結合而承受垂直之負荷時, 螺栓承受拉力, 螺帽則承受壓縮力, 如果螺絲及螺栓之材料一樣, 且均為標準螺紋型, 則其各部承受力均相等.螺栓承受垂直負荷時, 將對螺紋產生拉伸作用而有拉長效果, 同樣的, 螺帽因壓縮作用螺紋將有縮短效果. 這些變形將於螺栓及螺帽二者繼續進行到二者全部螺紋密接. 其結果造成全部負荷不均勻地分配在螺紋上, 造成接合之第一螺紋所承受的負荷超過平均負荷, 而最後結合之末端螺紋承受負荷卻比較小, 實驗證實第一結合螺紋其承受之負荷可以超過平均負荷之2倍, 而末端所承受之負荷小於平均負荷之1/2, 這就是為何螺栓之破斷通常位於螺栓與螺帽或螺孔結合之第一螺紋, 同樣之研究更指出在同一結合長下, 螺距愈小, 第一螺紋所承受之負荷就愈大.如將結合長加長到螺栓徑之一倍以上亦不可行, 這是因為額外之結合螺紋僅可承受少部份之負荷且第一螺紋需足夠粗大到可以將負荷成功地分配到其它螺紋, 就此觀點而言, 十分可能失敗.螺帽膨漲 :當垂直負荷增加時, 螺栓伸長, 螺帽則因壓縮而由牆向外擠壓而膨漲, 這是因為螺紋部角度及負荷之故, 當螺帽強度越低, 或牆越薄, 膨漲就越厲害.螺帽膨漲之控制相當重要, 因為膨漲導致結合長縮短, 抗剪應力面積減少, 單位剪斷應力增加, 將造成不利之影響, 而螺紋距越細, 影響就越嚴重.螺帽之對邊為其公稱徑之1.5倍以上時相當理想, 但如小於1.5倍時就必需小心, 凸緣螺帽之抗膨漲相當不錯, 至於螺紋孔, 一般而言不必考慮膨漲.緊固件材料強度 :如果螺栓及螺帽之強度相當時, 則因為垂直負荷而導致螺紋斷裂時, 則無法確定是內螺紋或外螺紋先被破壞.如果螺栓之材料強度大於螺帽-大多數螺栓螺帽之配合狀況-則螺栓之螺紋裝配時不易變形, 即使是螺帽之降伏強度更低之狀況下亦然, 在此情形下, 在螺紋破壞時, 外螺紋將先將內螺紋破壞.同樣的, 如果螺帽之材料強度大於螺栓, 則在破壞情形下, 螺栓之螺紋將先被螺帽之螺紋所破壞.一般而言, 螺栓及螺帽之材料強度越接近, 則破壞之強度越低, 如果強度不一樣, 則破壞強度會高一點, 這就是為何測試螺帽所使用之治具及螺栓需均硬化之原因.根據表1各應力表, 我們可以很輕易的算出螺栓及螺帽結合所需要的結合長和最低的強度級數, 緊固件之選擇必需先確定負荷以確知螺紋的確可以支持剪應力負荷( 螺紋剪應力面積乘螺紋結合長乘材料剪斷強度)及拉伸應力負荷( 抗拉應力面積乘材料抗拉強度 ).螺紋暴露於握取長中之影響 :材料被緊固件所結合之總厚度稱為握取長度( GRIP ). 在緊固件組合後, 螺栓之螺紋負荷長度通常等於握取長度加上可能在螺帽內之一至二螺紋, 在握取長度中之螺栓螺紋數將嚴重影響到緊固件之最終抗拉強度-導至負荷失敗.螺栓螺帽結合抗拉失敗之狀況, 如果螺帽之位置位於螺栓之任一點但自螺帽之承受面至螺栓螺紋末端至少有四個完全螺紋時, 螺栓之拉力保持不變, 但當螺帽越接近螺栓螺紋末端時, 螺栓之拉力會增加, 甚至會比原來拉力多增加20%.當螺栓暴露於握取長度之螺紋拉力增加時, 螺栓及螺帽之抗剪力會降低, 這是因為螺栓拉長-緊固件結合失敗之前奏-會在與螺帽結合之螺紋中發生. 緊固件結合長度減少, 剪應力增加. 想像得到的是可以避免螺栓破斷或螺紋扯裂, 只要減少外螺紋暴露於握取長度中之螺紋數即可.特殊螺紋之設計 :以下省略,有興趣請自行參照 IFI 本文計算及設計特殊螺紋.。

《常用螺纹基础知识》全面螺纹讲解说明 PPT课件

公称直径 D，d
螺距 P
0.5 3
0.35
4
0.7
0.5
5
0.8
0.5
1 6
0.75
1.25
8
1
0.75
1.5
10
1.25
1
0.75
小径 D1,D1 2.459 2.621
3.242 3.459 4.134 4.459 4.917 5.188
6.647 6.917 7.188
8.376 8.647 8.917 9.188
1/4
19
1.337
3/8
19
1.337
1/2
14
1.814
5/8
14
1.814
3/4
14
1.814
7/8
14
1.814
1
11
2.309
11/8
11
2.309
牙高h
0.856 0.856 1.162 1.162 1.162 1.162 1.479 1.479
大径D=d
13.157 16.662 20.955 22.911 26.441 30.201 33.249 37.897
·公差带位置（基本偏差）
内螺纹中径D2 小径D1
G,H
大小（公差等级） 4，5，6，7，8
外螺纹
大径d
中径d2
e，f，g，h
4，6，8
3，4，5，6，7， 8，9
2、普通螺纹旋合长度
（mm）
公称直径
旋合长度·
螺距
D,d
PS
N
L
＞≤
≤＞≤＞
公称直径
旋合长度·

螺纹知识培训教材

螺纹知识培训
螺纹起源
螺纹是人类最早发明的简单机械之一，在古代，人们利用螺纹固定战袍的铠甲、提升物体、压榨油料和酒制品等。18世纪末，英国工程师亨利· 莫斯利（Henry Maudslag）发明了螺纹丝杠车床。第一次工业革命后， 1841年英国人约瑟夫· 惠特沃斯（Joseph Whitworth）提出了世界上第一份螺纹国家标准 (BS84,惠氏螺纹，B.S.W.和B.S.F.)从而奠定了螺纹标准的技术体系。1905年，英国人泰勒（William Taylor）发明了螺纹量规设计原理（泰勒原理）。从此，英国成为世界上第一个全面掌握螺纹加工和检测技术的国家，英制螺纹标准是世界上现行螺纹标准的祖先，英制螺纹标准最早得到了世界范围的认可和推广。
1.767
60.092
58.325
56.558
代号圆锥螺纹代号NPT,例如:NPT1/2；圆柱内螺纹代号NPSC，例如:NPSC1/2 备注:密封管螺纹圆锥螺纹设计锥度为1:16; 60°密封管螺纹有2种连接形式: 圆锥内螺纹与圆锥外螺纹形成“锥/锥”配合;圆柱内螺纹与圆锥外螺纹形成“柱/锥”配合。
THANKS！
28
28 19 19 14 14 11 11 11 11
0.907
0.907 1.337 1.337 1.814 1.814 2.309 2.309 2.309 2.309
0.581
0.581 0.856 0.856 1.162 1.162 1.479 1.479 1.479 1.479
0.125
0.125 0.184 0.184 0.249 0.249 0.317 0.317 0.317 0.317
米制螺纹（M）
螺纹标准手册15页起
米制外螺纹的牙型设计

国外螺纹的代号和标注识别学习资料

国外螺纹的代号和标注识别资料1.英制螺纹(螺纹牙型角55度)BSW----英国标准惠氏螺纹(粗牙) BSF----英国标准惠氏螺纹(细牙)R----锥管外螺纹(旧代号ZG、KG) RC----锥管内螺纹(旧代号ZG、KG)G----直管螺纹(外螺纹分A、B两面级,丝锥分G、G-D)2. 美制螺纹（螺纹牙型60度）UNC---统一制粗牙螺纹（代替NC） UNF---统一制细牙螺纹（代替NF）UNEF---统一制超细牙螺纹 UN---统一制不变螺距螺纹UNS---统一制特殊螺纹 NPT---美国标准锥管螺纹NPSC---美国标准管接头用直管螺纹 NGT---气瓶用锥螺纹NPTF---干密封锥管螺纹 NPSF---干密封燃油直管螺纹NPSM---美国标准机械连接用直管螺纹 NPTR---美国标准导杆采用锥管螺纹NPSL---美国标准管锁紧螺母用直管螺纹 NPSH---美国标准软管连接用直管螺纹3.其它螺纹SM----缝纫机螺纹 PZ----气瓶用锥螺纹51－201－气门芯螺纹标注示例55°圆柱管螺纹是非螺纹密封管螺纹，属惠氏螺纹家族。

米制和英寸制国家均广泛采用。

用于输送液体、气体、和安装电线的管接头和管子的连接。

国家标准可查阅GB/T7307-2001。

完整的标记由螺纹特征代号（G）、螺纹尺寸代号、中径公差等级代号（内螺纹省略不标注，外螺纹代号为A和B）和旋向代号组成：尺寸代号为3/4的A级、右旋、非密封圆柱外螺纹标注为：G3/4A螺纹中的3/8、1/2、3/4标记是指螺纹尺寸的直径，单位是英寸。

行内人通常用“分”来称呼螺纹尺寸，一寸等于8分，1/2寸就是4分，以此类推55°圆锥管螺纹是螺纹密封管螺纹，属惠氏螺纹家族。

该系列螺纹在世界上应用广泛，常用于水及煤气管行业。

锥度规定为1：16.国家标准可查阅GB/T7306-2000。

完整的标记由螺纹特征代号、螺纹尺寸代号和旋向代号组成：英制密封圆柱内螺纹的特征代号为RP；英制密封圆锥内螺纹的特征代号为RC；英制密封圆锥外螺纹的特征代号为R1（与英制密封圆柱内螺纹配合使用）R2（与英制密封圆锥内螺纹配合使用）尺寸代号为3/4的左旋、英制密封圆柱内螺纹：RP3/4－LHNPT是属于美国标准的60度锥管螺纹，锥度规定为1：16。

公制、英制管螺纹培训教材

2??Hunan Oil Pump Co. Ltd 2009公制粗牙螺纹一、描述公司通用的公制螺纹公差带等级一般为2级精度等级的螺纹即内螺纹为6H外螺纹为6g相关加工尺寸见表一M 10 X 1.5 -6g 6h -S -LH机械牙代号公制螺纹公称直径螺距中径的公差等级外径的公差等级如果公差等级一样就不标表示短旋合长度L表示长旋合长度螺纹中旋合长度螺纹不标。

表示左旋右旋为RH一般不标3??Hunan Oil Pump Co. Ltd 2009最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小M1.0×0.250.750.7740.7290.7850.7291.01.00.958M1.1×0.250.850.8740.8290.8850.8291.11.11.058M1.2×0.250.950.9740.9290.9850.9851.21.21.158M1.4×0.31.101.1281.0751.14 21.0751.41.41.352M1.6×0.351.251.2841.2211.3211.2211.61.61.5471.5811.496M1.8×0.3 51.451.4841.4211.5211.4211.81.81.7471.7811.696M2.0×0.41.601.6381.5671.6791.5672.02.01.9401.9811.886M2.2×0.451.751.7931.7131.8381.7132.22.22.1372.1802.080M2.5×0.452.102.0932.0132.1382.0132.52.52.4372.4802.380M3.0×0.52.502.5492.4592.5992.45 92.6392.4593.03.02.9332.9802.874M3.5×0.62.902.9502.8503.0102.8503.0502.8503.53.5 3.4203.4793.354M4.0×0.73.303.3543.2423.4223.2423.4663.2424.04.03.9103.9783.838 M4.5×0.753.803.8063.6883.8783.6883.9243.6884.54.54.4104.4784.338M5.0×0.84.204.2 594.1344.3344.1344.3844.1345.05.04.9054.0764.826M6.0×1.05.005.0674.9175.1534.91 75.2174.9176.06.05.8885.9745.794暂无相关资料介绍1级精度4H螺纹底孔内螺纹规格标准底孔直径表一公制粗螺纹钻孔加工外径对照表3级精度7H螺纹底孔1级精度4h 螺纹底孔2级精度6g轴直径3级精度8g轴直径标准大径外螺纹2级精度6H螺纹底孔4??Hunan Oil Pump Co. Ltd 2009最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小M7.0×1.06.006.0675.9176.1535.9176.2175.9177.07.06.8886.9746.794M8.0×1.256.806.8 176.6476.9126.6476.9826.6478.08.07.8687.9727.760M9.0×1.257.807.8177.6477.9127.6 477.9827.6479.09.08.8688.9728.760M10×1.58.508.5668.3768.6768.3768.7518.37610.01 0.09.8509.9689.732M11×1.59.509.5669.3769.6769.3769.7519.37611.011.010.85010.968 10.732M12×1.7510.3010.31810.10610.44110.10610.53110.10612.012.011.83011.96611. 701M14×2.012.0012.07111.83512.21011.83512.31011.83514.014.013.82013.96213.682 M16×2.014.0014.07113.83514.21013.83514.31013.83516.016.015.82015.96215.682M1 8×2.515.5015.57415.29415.74415.29415.85415.29418.018.017.78817.95817.623M20×2 .517.5017.57417.29417.74417.29417.85417.29420.020.019.78819.95819.623M22×2.519 .5019.57419.29419.74419.29419.85419.29422.022.021.78821.95821.623M24×3.021.002 1.06720.75221.25220.75221.38220.75224.024.023.76423.95223.577M27×3.024.0024.06 723.75224.25223.75224.38223.75227.027.026.76426.95226.577M30×3.526.5026.56626. 21126.77126.21126.92126.21130.030.029.73529.94729.522暂无相关资料介绍1级精度4H螺纹底孔内螺纹规格标准底孔直径表一公制粗螺纹钻孔加工外径对照表3级精度7H螺纹底孔1级精度4h螺纹底孔2级精度6g轴直径3级精度8g轴直径标准大径外螺纹2级精度6H螺纹底孔5??Hunan Oil Pump Co. Ltd 2009美制统一粗牙螺纹UNC此次培训的主要内容是美制统一粗牙螺纹UNC的检测及加工美制统一细牙螺纹UNF的检测及加工NPTF管螺纹内螺纹的加工与检测二、美制统一粗牙螺纹UNC1、螺纹的表示3/8-16 UNC-2B3/8 -16 UNC -2B -RH注1A、1B等级用于较大公差或容易装配的场合2B、2A是使用最多使用的包括紧固件3B、3A用于要求螺纹紧配合或螺纹精度高的场合表示螺纹公称尺寸单位为英寸螺距为1/16即每英寸16牙表示美制统一粗牙螺纹而UNF表示美制统一细牙螺纹表示内螺纹根据螺纹的配合精度共分三个级别即1B、2B、3B外螺纹三个级别为1A、2A、3ARH表示右旋一般不标LH表示左旋6??HunanOil Pump Co. Ltd 20092、通常使用的螺纹是2A外螺纹2B内螺纹的组合2B内螺纹的加工流程钻孔——倒角——攻丝2A外螺纹的加工流程加工外径——倒角——车丝相关加工尺寸见表二美制统一粗牙螺纹UNC7??Hunan Oil Pump Co. Ltd 2009最大最小最小最大NO.1-641.8541.551.5821.4250.18541.7421.839NO.2-562.1841.801.8711.6952.18402.06 52.169NO.3-482.5152.102.1461.9412.51502.3832.497NO.4-402.8452.302.3852.1572.84 502.6952.824NO.5-403.1752.602.6972.4873.17503.0253.155NO.6-323.5052.802.8952.6 423.50503.3323.485NO8-324.1663.403.533.3024.16603.9904.143NO.10-244.8263.903. 9623.6834.82604.6184.801NO.12-245.4864.504.5974.3445.48605.2785.4611/4-205.105. 2574.9796.35006.1166.3225/16-186.606.7316.4017.93757.6867.9073/8-168.008.1537.79 89.52509.2539.4927/16-149.409.559.14411.112510.81511.0772A螺纹外径mm标准大径美制粗牙外螺纹表二美制粗螺纹钻孔及外径加工对照表美制粗牙内螺纹规格UNC标准小径2B螺纹底孔直径mm8??Hunan Oil Pump Co. Ltd 2009最大最小最小最大1/2-1310.8011.02310.59212.700012.38512.6629/16-1212.2012.44611.98914.287513.957 14.2475/8-1113.6012.86813.38615.875015.52715.8343/4-1016.5018.84016.30719.05001 8.67719.0047/8-919.5019.76119.17722.225021.82422.1771-822.2022.60621.97125.4000 24.96825.3491 1/8-725.0025.34924.63828.575028.10328.51911/4-728.2028.52427.81331.750031.27831.69413/8-630.8031.11530.35334.925034.40234.86411/2-634.0034.29033.52838.100037.57738.03913/4-539.5039.82738.96444.450043.86144.3812-41/245.2045.59344.67950.800050.16850.7262A螺纹外径mm标准大径美制粗牙外螺纹表二美制粗螺纹钻孔及外径加工对照表美制粗牙内螺纹规格UNC标准小径2B螺纹底孔直径mm9??Hunan Oil Pump Co. Ltd 20093、螺纹的检测采用螺纹规的通端检测螺纹是否可以完全通过再用螺纹规的止端检测螺纹是否可以止住。

螺纹学习

1、螺纹的起源及分类：1）英制螺纹：1841年，英国人惠特沃斯提出了世界上第一份螺纹国家标准，即惠氏螺纹，1905年，英国人泰勒发明了螺纹量规设计原理，英制螺纹是世界上现行螺纹的鼻祖，最早得到了世界范围的认可。

2）美国国家螺纹（N）标准是在惠氏螺纹基础上发展起来的。

美国的管螺纹标准是由美国人独立研制出来的，它与英制管螺纹共同构筑了当今世界管螺纹领域的两大支柱。

3）米制普通螺纹（M）来源于美制国家螺纹（N），当公制被确定为国际法定计量单位后，又进一步提升了米制普通螺纹在国际贸易中的地位，米制螺纹标准是未来的发展方向。

注：公制螺纹是指采用公制单位制计量，并且由欧洲米制国家发明的螺纹，它的长度尺寸用米制单位。

本书统一使用“米制螺纹”术语。

美制和英制的螺距一般是以每英寸所包含的螺纹牙数的形式给出的。

本书统一简称“牙数”。

英制管螺纹转化米制螺纹方法：英制尺寸（管子尺寸代号除外）乘以25.4就转化为毫米尺寸2、管螺纹1）英制管螺纹（55°）一般密封管螺纹（R）：圆柱内螺纹-RP，圆锥内螺纹-Rc，密封圆锥外螺纹R1（与英制密封圆柱内螺纹配合使用），密封圆锥外螺纹R2（与英制密封圆锥内螺纹配合使用）；非密封管螺纹（G）；日本和韩国的旧英制管螺纹（PT,PF）：PT或BSPT和PF或BSPF分别表示圆锥管螺纹和圆柱管螺纹。

英制密封管螺纹（R）●两种配合方式为柱/锥，锥/锥。

英制密封管螺纹为一般用途的密封管螺纹，使用中要在螺纹副中加入密封填料，不加填料的为干密封管螺纹。

英制标准体系中没有干密封管螺纹。

●英制密封管螺纹的完整标记由螺纹特征代号、螺纹尺寸代号和旋向代号组成。

左旋螺纹旋向代号为LH，右旋代号省略不计。

●标记示例：尺寸代号为3/4的右旋、英制密封圆柱内螺纹：Rp 3/4；与密封圆柱内螺纹配合、尺寸代号为3/4的右旋、英制密封圆锥外螺纹：R1 3/4尺寸代号为3/4的左旋、英制密封圆锥内螺纹：Rc 3/4 LH与密封圆锥内螺纹配合、尺寸代号为3/4的右旋、英制密封圆锥外螺纹：R2 3/4尺寸代号为3/4的右旋、英制密封圆柱内螺纹与圆锥外螺纹组成的螺纹副：Rp/R1 3/4尺寸代号为3/4的左旋、英制密封圆锥内螺纹与圆锥外螺纹组成的螺纹副：Rc/R2 3/4 LH英制非密封管螺纹（G）●英制非密封管螺纹标记由螺纹特征代号、螺纹尺寸代号、中径公差等级代号和旋向代号组成。

螺丝知识培训专业教材

第一部分基础知识第一章度量当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。

1、公制计量：（10进制）1m =100 cm=1000 mm1 cm0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm2、英制计量：（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4 mm 3/8''×25.4 =9.521/16 3/16 5/16 7/16 9/16 11/16 13/16 15/160 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 inch3、1/4''以下的产品用番号来表示其称呼径，如：4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#第二章螺纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。

根据其结构特点和用途可分为三大类：（一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。

普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。

（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。

（三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。

二、螺纹配合等级：螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。

（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。

等级数字越高，配合越紧。

在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。

等级数目越大公差越小，如图所示：基本中径3A 外螺纹2A1A1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。

2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

螺纹培训资料课件

螺纹类型
总结词
根据不同的分类标准，可以将螺纹分为多种类型，如三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹等。
详细描述
根据牙型，可以将螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹等。根据旋向，可以将螺纹分为左旋和右旋。此外，还有单线螺纹和多线螺纹之分。不同类型的螺纹适用于不同的场合和需求。
螺纹参数
总结词
螺纹参数包括大径、中径、小径、螺距、导程等，这些参数是衡量螺纹性能的重要指标。
螺纹磨损是指螺纹在使用过程中受到摩擦和磨损，导致其尺寸和形状发生变化，影响其正
常使用。
02
1. 原因分析
造成螺纹磨损的原因可能包括长时间使用、振动、润滑不足
等。
03
2. 解决方案
为解决螺纹磨损问题，可采取更换耐磨性更高的材料、定期润滑和维护、调整或更换合适
的垫片等方法。
04
3. 预防措施
在使用过程中应定期检查和测量螺纹尺寸，发现磨损及时采
详细描述
车削螺纹时，工件旋转，刀具沿工件轴向进给，通过车床的主轴和刀具的旋转运动以及进给运动，将螺纹加工出来。车削螺纹时，可以根据需要选择不同的刀具和切削参数，以获得所需的螺纹精度和表面质量。
铣削螺纹
总结词
铣削适用于加工大型和特殊形状的螺纹，具有加工范围广、灵活性高的特点。
详细描述
铣削螺纹时，工件旋转，铣刀旋转并沿工件轴向进给，通过铣床的主轴和铣刀的旋转运动以及进给运动，将螺纹加工出来。铣削螺纹时，可以根据需要选择不同的铣刀和切削参数，以获得所需的螺纹精度和表面质量。
详细描述
大径是指外螺纹的最大直径，中径是指内螺纹的最小直径，小径则是内螺纹的最大直径。螺距是指相邻两牙之间的距离，导程则是指同一条螺旋线上相邻两牙之间的距离。这些参数直接影响到螺纹的性能和使用寿命。

英制美制管螺纹培训

上海总部技术部管螺纹分类一55英制管螺纹管螺纹二60美制管螺纹1一般密封管螺纹2非密封管螺纹g1一般密封管螺纹1英制密封圆柱内螺纹rp2英制密封圆锥内螺纹rc3英制密封圆锥外螺纹r14英制密封圆锥外螺纹r21美制一般密封圆锥管螺纹npt2美制一般密封柱内螺纹npsc2干密封管螺纹nptfnpsfptfsaeshortnpsi3非密封管螺纹npsmnpslnptr三60米制管螺纹1米制一般密封圆锥管螺纹zm2米制一般密封圆柱内螺纹m3非密封米制管螺纹mgbt14152008名词解释55英制管螺纹gbt73061gbt73062一一般密封管螺纹r1牙型2基准平面位置3基本尺寸4螺纹长度二英制非密封管螺纹g2基本尺寸3公差60美制密封管螺纹gbt127162002?一一般密封管螺纹nptnpsc二干密封管螺纹nptfnpsfnpsiptfsaeshort见续培训课件2
2、基本尺寸
3、公差
60°美制密封管螺纹

一、一般密封管螺纹NPT、NPSC
GB/T12716-2002
二、干密封管螺纹（NPTF、NPSF、NPSI、PTF-SAE、SHORT）
见续
培训课件2
管螺纹分类
1、英制密封圆柱内螺纹Rp 2、英制密封圆锥内螺纹Rc
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、一般密封管螺纹
3、英制密封圆锥外螺纹R1 4、英制密封圆锥外螺纹R2
一、55°英制管螺纹 2、非密封管螺纹 G
1、美制一般密封圆锥管螺纹NPT
1、一般密封管螺纹管螺纹二、60°美制管螺纹
2、美制一般密封柱内螺纹NPSC
2、干密封管螺纹NPTF、NPSF、PTF-SAE SHORT、 NPSI 3、非密封管螺纹NPSM、NPSL、NPTR
管螺纹课件1

美制螺纹标准手册

美制螺纹标准手册
《美制螺纹标准手册》（American Standard for Unified Inch Screw Threads）是一本关于美国螺纹标准的参考手册。

该手册详细介绍了美国国家标准（ANSI）关于螺纹的规范和要求。

该手册包含了各种不同类型的美制螺纹标准，包括内螺纹和外螺纹。

手册中给出了螺纹的尺寸、螺距、倒角、公差等详细信息。

美制螺纹标准手册是工程师、设计师、制造商和供应商等相关行业人员的重要参考资料。

使用该手册可以确保螺纹符合美国国家标准，从而确保螺纹配件的互换性和质量。

此外，该手册通常还提供了关于螺纹切削工具和设备的建议和指导。

这些信息有助于选择正确的切削工具，以获得最佳的螺纹加工效果。

总之，《美制螺纹标准手册》对于理解和应用美国螺纹标准是非常重要的参考资料，它在机械设计、工程制造和质量控制等领域有着广泛的应用。

美国标准管螺纹

美国标准管螺纹一. 标准：ANSI B1.20.1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，目前在世界围形成了以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. 根本牙型：牙型角60°。

锥度1：16。

牙型为平顶平底。

2. 根本类型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NPT1. 标记：3/8-18NPT。

2. 根本中径和基准距离：锥管螺纹的根本中径是根据管子外径、螺距和手旋合长度确定的，外螺纹之间用手旋合的公称长度为基准距离，螺纹的基面为螺纹大端处截面〔该截面上的螺纹中径为根本中径〕，外螺纹基面在离小端距离为基准距离处。

四. 管接头用直管螺纹NPSF1. 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. 标记例如：1/8-27NPSF3. 常用螺纹尺寸五. 导杆连接用锥管螺纹NPTR1. NPTR螺纹的牙型与标准锥管螺纹是一样的。

导杆连接要求用、外锥螺纹形成一个刚性的机械螺纹连接。

2. 标记例如：1/2-14NPTR六. 机械连接用直管螺纹NPSM、NPSL1. 设备上自由配合的机械连接，、外螺纹均采用NPSM螺纹；带锁紧螺母的松配合机械连接，、外螺纹均采用NPSL螺纹。

2. 标记例如：1/8-27NPSM1/8-27NPSL3. 常用螺纹尺寸七. 薄壁管用特殊统一螺纹UNS1. 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. 标记例如：1/4-27UNS-2A3. 常用螺纹尺寸4. 完整螺纹的最小长度=1/3根本大径+0.185英寸〔5牙〕。

螺纹培训资料PPT课件

螺纹加工案例三
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螺纹加工案例四
2010年10月某用户投诉我公司交付的CT52 插座壳体：21E8-001-2915-A1零件在用户使用过程中M18*0.75-6g 与M16*0.75-
7H螺纹从中间断开。
原因：自磨螺纹刀具牙形角超小应为60度实为55°，且螺纹刀具刀尖部位没削平P/4螺距。
用DQ5螺纹环、用DQ螺纹环、用Q螺纹环、塞
塞规测量，通塞规测量，通规测量，通端
端通过止端
端通过，止端通过，止端止
止。。
止
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铜基体零件英制螺纹镀前中径尺寸控制
镀层厚度
螺纹规格控制方法
≤8mm 2A类
(0.3150i 外螺
n)
纹
≤8mm 2B类
(0.3150i 内螺
n)
用6e螺纹环规测量，通端通过、止端止。
用7G螺纹塞规测量，用Q螺纹塞规测通端通过、止端止，量，通端通过、同时螺纹小径按中止端止。上限控制。
用6e螺纹环规测量，用Q螺纹环规测通端通过、止端止。量，通端通过、
止端止。
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铜基体零件公制螺纹镀前中径尺寸控制
镀层厚度控制方法螺纹规格
测量，通端通过，测量，通端通测量，通端通
止端止。
过，止端止过，止端止
用DQ5螺纹环、用DQ螺纹环、塞规测量时，通塞规测量时，端通过，止端止。通端通过，止
端止。
用Q螺纹环、塞规测量时，通端通过，止端止。
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5、螺纹量具选用事例:
a) 如21E8-170-3520当下达的零件计划为21E8-170-3520-E9时，零件材料应为6061铝，零件镀层厚度按20—30计算，图纸中 M20X1-7H螺纹用M20X1-7H-Q螺纹量具按通端通、止端止控制， 0.6875-24UNEF-2B螺纹用0.6875-24UNEF-2B -Q螺纹量具按通端通、止端止控制。当下达的零件计划为21E8-170-3520-L6 时，零件材料应为H62铜，零件镀层厚度按8—17计算，图纸中 M20X1-7H螺纹用M20X1-7G螺纹量具按通端通、止端止控制， 0.6875-24UNEF-2B螺纹用0.6875-24UNEF-2B -DQ螺纹量具按通端通、止端止控制。