螺纹的主要参数
常用螺纹、螺距、底径对照表
常用螺纹、螺距、底径对照表在机械制造和工程领域中，螺纹是一种常见且重要的连接和传动元件。
为了确保螺纹的正确加工和使用，了解常用螺纹的规格参数，如螺距和底径，是至关重要的。
下面为您提供一份较为常用的螺纹、螺距、底径对照表。
首先，我们来了解一下螺纹的基本概念。
螺纹是指在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线形成的具有特定截面的连续凸起和沟槽。
螺纹的主要作用包括连接紧固、传递动力和运动等。
常见的螺纹类型有很多，其中包括以下几种：1、普通螺纹（又称米制螺纹）粗牙普通螺纹：例如 M8，其螺距为 125mm，底径约为 665mm。
细牙普通螺纹：以 M8×1 为例，螺距为 1mm，底径约为 692mm。
2、英制螺纹例如 1/4 英寸螺纹，螺距约为 127mm，底径约为 1095mm。
3、管螺纹常见的有 G 管螺纹和 R 管螺纹。
如 G1/2 管螺纹，螺距约为1814mm，底径约为 18632mm。
4、梯形螺纹比如 Tr20×4 梯形螺纹，螺距为 4mm，底径约为 16mm。
5、锯齿形螺纹像 B40×7 锯齿形螺纹，螺距为 7mm，底径约为 33mm。
在实际应用中，选择合适的螺纹类型和规格取决于多种因素，如连接的强度要求、装配空间、传动精度等。
了解螺纹的螺距和底径对于螺纹的加工和测量具有重要意义。
螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
在加工螺纹时，需要根据螺距来调整机床的进给量，以确保加工出的螺纹符合要求。
底径则是指螺纹底部的直径。
在测量螺纹时，底径的测量也是一个重要的参数。
｜螺纹类型|规格|螺距（mm）｜底径（mm）｜｜：：｜｜｜：：｜｜普通螺纹|M6|1|492|｜普通螺纹|M10|15|838|｜普通螺纹|M12|175|1011|｜普通螺纹|M16|2|1384|｜普通螺纹|M20|25|1729|｜普通螺纹|M24|3|2075|｜英制螺纹|5/16"｜0794|714|｜英制螺纹|3/8"｜0953|848|｜英制螺纹|7/16"｜1111|1003|｜管螺纹|G3/4"｜1814|2412|｜管螺纹|R1/2"｜1814|1863|｜梯形螺纹|Tr30×6|6|24|｜梯形螺纹|Tr40×8|8|32|需要注意的是，以上表格中的数据仅为常见的参考值，实际应用中可能会因为制造标准、公差要求等因素而有所不同。
螺纹几何参数计算公式
螺纹几何参数计算公式螺纹是一种常见的机械连接方式，广泛应用于各种机械设备和工具中。
螺纹的几何参数是螺纹设计和加工中的重要参数，对螺纹的性能和质量有着直接的影响。
本文将介绍螺纹的几何参数计算公式，以帮助读者更好地理解和应用螺纹技术。
螺纹的几何参数包括螺距、螺纹高度、螺纹角等。
这些参数的计算公式可以根据螺纹的类型和标准来确定。
下面将分别介绍常见螺纹的几何参数计算公式。
1. 常规螺纹。
常规螺纹是最常见的一种螺纹类型，其几何参数计算公式如下：螺距P = 1/n。
螺纹高度H = P/2 tan(α)。
螺纹角α = arctan(P/πD)。
其中，P为螺距，n为螺纹的每英寸螺纹数，H为螺纹高度，α为螺纹角，D 为螺纹直径。
2. 公制螺纹。
公制螺纹是一种常用的螺纹标准，其几何参数计算公式如下：螺距P = 1/n。
螺纹高度H = 0.6134P。
螺纹角α = 60°。
其中，P为螺距，n为螺纹的每毫米螺纹数，H为螺纹高度，α为螺纹角。
3. 英制螺纹。
英制螺纹是一种常用的螺纹标准，其几何参数计算公式如下：螺距P = 1/n。
螺纹高度H = 0.5413P。
螺纹角α = 60°。
其中，P为螺距，n为螺纹的每英寸螺纹数，H为螺纹高度，α为螺纹角。
4. 锥度螺纹。
锥度螺纹是一种常用的螺纹类型，其几何参数计算公式如下：螺距P = 1/n。
螺纹高度H = P/2 (tan(α1) + tan(α2))。
螺纹角α1 = arctan(P/πD1)。
螺纹角α2 = arctan(P/πD2)。
其中，P为螺距，n为螺纹的每英寸螺纹数，H为螺纹高度，α1和α2分别为两端的螺纹角，D1和D2分别为两端的螺纹直径。
通过以上公式，我们可以计算出不同类型螺纹的几何参数，从而更好地进行设计和加工。
同时，这些参数的计算也为螺纹的检测和质量控制提供了依据。
除了上述几何参数的计算公式外，还需要注意螺纹的公差和表面粗糙度等参数对螺纹质量的影响。
螺纹螺距及牙型角
M4—0.7/0.5
M5—0.8/0.5
M6—1/0.75/0.5
M8—1.25/1/0.75/0.5
M10—1.5/1.25/1/0.75/0.5
M12—1.75/1.5/1.25/1/0.75/0.5升角=tgα=0.16692α=
(M14)—2
M16—2
(M18)—2.5
中径d=d-0.6495P
内螺纹小径D=D-1.0825P
外螺纹小径d=d-1.0825P
即螺纹的最小直径在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径近似等于螺纹的平均直径d2螺距导程线数之间关系
一、螺纹的形成
把一锐角为ψ的直角三角形绕到一直径为d的圆柱体上，绕时底边与圆柱底边重合，则斜边就在圆柱体上形成一条空间螺旋线。
如用一个平面图形K（如三角形）沿螺旋线运动并使K平面始终通过圆柱体轴线YY-这样就构成了三角形螺纹。同样改变平面图形K，同样可得到矩形、梯形、锯齿形、圆弧形（管螺纹）
6.线数n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4
螺距、导程、线数之间关系：L=nP
7.螺旋升角ψ：中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角
8.牙型角α：螺纹牙型两侧边的夹角。
M1—0.25/0.2
M1.2—0.25
M1.6—0.35/0.2
M2—0.4/0.25
M2.5—0.45/0.35
二、螺纹种类
三、螺纹的主要参数
1.大径d（D）：螺纹的最大直径在标准中也作公称直径。
2.小径d1(D1)：即螺纹的最小直径
3.中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径d2≈0.5(d+d1)
螺纹的主要参数
螺纹的主要参数
1）外径d （大径）（D ）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径
2）内径（小径）d 1(D 1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径
3）中径d 2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径 d 2≈0.5(d+d 1)
4）螺距P ——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离
5）导程（S ）——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离
6）线数n ——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n ≤4
螺距、导程、线数之间关系：L=nP
7）螺旋升角ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。
2
2/d nP arctg d arctgL ππψ== 8）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角
9）牙型斜角β——螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。
对称牙型2
αβ= 螺旋副的自锁条件为：r v arctgf f tg ==≤-β
ϕψcos 1 螺旋副的传动效率为：)
(v tg tg ϕϕϕη+=。
螺栓强度计算
二、螺纹联接的类型
螺纹联接的主要类型有：
1、螺栓联接
常见的普通螺栓联接如图3-2a所示。这种联接的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙。图3-2b是铰制孔用螺栓联接。这种联接能精确固定被联接件的相对位置，并能承受横向载荷，但孔的加工精度要求较高。
结构简单、使用方便，但由于垫圈的弹力不均在冲击、振动的工作条件下，其防松效果较差，一般用于不甚重要的联接
自锁螺母
螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。
结构简单，防松可靠，可多次装拆而不降低防松性能
机
械
防
松
开口销与六角开槽螺母
六角开槽螺母拧紧后，将开口销穿入螺栓尾部小孔和螺母的槽内，并将开口销尾部掰开与螺母侧面紧贴。也可用普通螺母代替六角开槽螺母，但需拧紧螺母后再配钻销孔。
适用于螺钉组联接，防松可靠，但装拆不便。
还有一些特殊的防松方法，例如在旋合螺纹间涂以液体胶粘剂或在螺母末端镶嵌尼龙环等。
此外，还可以采用铆冲方法防松。螺母拧紧后把螺栓末端伸出部分铆死，或利用冲头在螺栓末端与螺母的旋合缝处打冲，利用冲点防松。这种防松方法可靠，但拆卸后联接件不能重复使用。
五、螺纹联接的强度计算
５）螺距 ——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。
６）导程 ——螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。单线螺纹 ＝ ，多线螺纹 ＝ 。
７）螺纹升角 ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹的不同直径处，螺纹升角各不相同。通常按螺纹中径 处计算，即
（3-1）
8）牙型角 ——螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角，对称牙型的牙侧角 ＝ /2。
螺纹的主要参数
基本概念：螺纹联接是利用螺纹零件构 成的联接 特 点：构造简单，拆装方便，工作可靠， 标准件，应用广 5-1 螺纹
一、 螺纹的主要参数
d--螺纹大径 d1-螺纹小径 d2--螺纹中径 p--螺距 n--线数
S--导程 --螺纹升角 ，牙型角 --牙型斜角
旋向
二、螺纹副的受力关系、效率和自锁 圆周力：拧紧时 松开时 效率：拧紧时
Ft F tan( )
Ft F tan( )
tan tan( )
tan( ) tan
松开时
自锁条件
式中:′ --当量摩擦角
f --当量摩擦系数
arctan f
f f s oc
F--轴向力, N
3、双头螺柱联接
特点：被联接件不 宜做成通孔又需要 经常拆卸或用螺钉 无法安装。
拧入深度： 铜或青铜：H=d 铸 铁：H=1.25~1.5d 铝 合 金： H=1. 5~2.5d
4 、紧定螺钉联接
旋入被联接件的螺 纹孔中，顶住另一 被联接件的表面或 凹坑。
固定两个零件或传 递不大的力矩。
二 、标准螺纹联接件
式中: r1 、r2、... rz—— 各螺栓中心至螺栓 组形 心O的距离 Kf—可靠性系数
f—接合面间摩擦系数
（2）采用绞制孔用螺栓联接时，忽略接 合面上的摩擦力，外加力矩T靠螺栓所受 剪力对底板旋转中心的力矩之和来平衡
Fs1 r1 Fs 2 r2 ... Fsz rz T Fs1 Fs 2 Fsz ... r1 r2 rz Fs1 2 2 2 (r1 r2 ... rz ) T r1 Fs max Fs1 Fs 4 Fs 5 Fs 8 Tr1 r1 r2 ... rz
普通螺纹牙型及参数
一、螺纹的种类及应用 二、普通螺纹的基本牙型 三、普通螺纹的主要参数
一、螺纹的种类及应用
螺纹是指在圆柱表面或圆锥表面上，沿着螺旋线形成的、具有相同断面的连续凸起和 沟槽。
按牙型
按用途 按旋向
三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 矩形螺纹 连接螺纹 传动螺纹
左旋 右旋
常用螺纹的牙型及特征
螺纹的旋向及线数
二、普通螺纹的基本牙型
基本牙型——在通过螺纹轴线的剖面内，按规定的高 度削去原始三角形（形成螺纹牙型的三角形）的顶部和底 部后所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。
普通螺纹牙型及参数
三、普通螺纹的主要参数
1．原始三角形高度（H）、牙型高度 2．大径（D，d） 3．小径（D1，d1） 4．中径（D2，d2） 5．单一中径（D2a，d2a） 6．螺距（P）与导程（Ph） 7．螺纹升角（φ）
8．牙型角（）、牙型半角（／2）和牙侧角(1， 2)
9．螺纹接触高度 10．螺纹旋合长度
普通螺纹的大径、中径和小径
螺纹的单一中径
螺纹的螺距和导程
螺纹升角
t半角和牙侧角
螺纹的接触高度和旋合长度
想一想
你在日常生活中或实习生产中都 见到过哪些类型的螺纹零件？试举 例说明。
螺纹强度计算
第三章 螺纹联接（含螺旋传动）3-1 基础知识 一、螺纹的主要参数现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数，见图3-1，主要有：1）大径d ——螺纹的最大直径，即与螺纹牙顶重合的假想圆柱面的直径，在标准中定为公称直径。
2）小径1d ——螺纹的最小直径，即与螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。
3）中径2d ——通过螺纹轴向界面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径，2d ≈11()2d d +。
中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。
４）线数n ——螺纹的螺旋线数目。
常用的联接螺纹要求自锁性，故多用单线螺纹；传动螺纹要求传动效率高，故多用双线或三线螺纹。
为了便于制造，一般用线数n ≤４。
５）螺距P ——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。
６）导程S ——螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。
单线螺纹S ＝P ，多线螺纹S ＝nP 。
７）螺纹升角λ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。
在螺纹的不同直径处，螺纹升角各不相同。
通常按螺纹中径2d 处计算，即22arctanarctan S nPd d λππ== （3-1） 图3-18）牙型角α——螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。
螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角，对称牙型的牙侧角β＝α/2。
9）螺纹接触高度h——内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。
二、螺纹联接的类型螺纹联接的主要类型有：1、螺栓联接常见的普通螺栓联接如图3-2a所示。
这种联接的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙。
图3-2b是铰制孔用螺栓联接。
这种联接能精确固定被联接件的相对位置，并能承受横向载荷，但孔的加工精度要求较高。
图3-22、双头螺柱联接如图3-3a所示，这种联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合，例如被联接件之一太厚不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用双头螺柱联接。
螺纹基础知识(扫盲篇)
1、螺纹基本参数：螺纹六要素：牙型（三角形、梯形、矩形、锯齿形和方形等。
）、公称直径、小径、线数、螺距和导程、旋向。
（螺纹五要素：牙型、直径（大径、小径、中径）、线数、螺距和导程、旋向）只有六个螺纹要素完全相同的内、外螺纹才能旋合。
螺纹牙型、大径和螺距是最基本要素，称为螺纹三要素。
凡是牙型、直径、螺距符合标准的为标准螺纹；牙型符合标准，直径或螺距不符合标准的为特殊螺纹；牙型不符合标准的为非标准螺纹。
不同牙型的用途：三角形螺纹用于连接；梯形、方形螺纹用于传动等。
2、螺纹的画法1、“摸得着的画粗实线，摸不着的画细实线”，应将表示牙底的细实线画入圆角或倒角部分。
在垂直于螺纹轴线的投影图的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈，此时轴或孔上的倒角的投影不应画出。
2、有效内、外螺纹的终止界线（简称螺纹终止线），规定用一条粗实线来表示。
3、螺纹尾部一般不必画出，当需要表示螺尾时，该部分的牙底用与轴线成30°的细实线绘制。
4、螺纹不可见时所有图线用虚线绘制。
5、在内、外螺纹的剖视或断面图中，剖面线都必须画到粗实线为止。
6、在绘制不穿通的螺孔（螺纹盲孔）时，一般应将钻孔深度与螺纹深度分别画出，且钻孔深度一般应比螺纹深度大0.5D，其中D位螺纹大径，钻头端都有一圆锥，锥顶角为118°，钻孔时不穿通（称为盲孔），底部造成一锥面，在画图时钻孔底部锥面的顶角可简化为120°。
螺纹的自锁：连接螺纹的自锁条件：螺纹升角φ小于或等于当量摩擦角。
螺纹连接的主要类型：1）螺栓连接：普通螺栓连接、铰制孔螺栓连接；2）螺钉连接；3）双头螺栓连接；4）紧定螺钉连接；5）地脚螺栓连接；6）吊环螺钉连接，分A型和B型两种结构，A型无退刀槽，B型有退刀槽。
螺纹种类和应用场合：按用途分：连接螺纹和传动螺纹；常见的连接螺纹有粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和管螺纹三种。
连接螺纹的共同特点是牙型都是三角形，其中普通螺纹的牙型角为60°，管螺纹的牙型角为55°。
螺纹的主要参数
4．8 420 340 124
5．6 500 300 147
5．8 6．8 8．8 520 600 800 420 480 640 152 181 240
9．8 10．9 900 1040 720 940 276 304
12．9 1220 1100 366
推荐材料
低 碳 低碳钢或中碳钢 钢
低碳合金钢 中碳钢，低 或中碳钢淬 中碳合金钢 合 金 火并回火 淬火并回火 钢
fF mz K f R F Kf R
fmz
式中：f—接合面间摩擦系数 m—接合面数 Kf—考虑摩擦系数不稳定及靠摩
擦传力有时不可靠而引入的可靠性系数 一般Kf=1.1~1.3
(2) 用绞制孔螺栓联接
zFs R R
Fs z
3、受旋转力矩T的螺栓组联接
(1) 采用普通螺栓联接时，靠预紧后在 接合面上各螺栓处摩擦力对形心的力 矩之和平衡外加力矩T
cos
f f
三 、常用螺纹的特点和应用
螺纹的分类： 按牙形：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、 锯齿形螺纹、管螺纹 按母体形状：圆柱螺纹、圆锥螺纹
对螺纹的要求：足够的强度和良好的工艺性 联接螺纹：自锁 管 螺 纹：紧密性、气密性 传动螺纹：效率高 调整螺纹：精度高 起重螺纹：效率高、自锁性好
等级
5
68
9
10 12
相配 螺栓 性能 等级 直径 范围
3.6,4.6,4.8 3.6,4.6, 5.6, 6.8 8.8 8.8 9.8 10.9 12.9 4.8 5.8
>16
≤16 所有直径 >16 ≤ 所有 ≤
16 直径 39
5-3 螺纹联接的预紧
预紧的作用： 预紧可使联接在承受工作载荷之前就受到预紧 力F`的作用，以防止联接受载后被联接件之间 出现间隙或横向滑移。预紧也可以防松
螺纹的主要参数
拧紧螺母时的力矩和预紧力
T T1 T2
T1
F tan(
)
d2 2
T2
1 3
fF
D13 D12
d03 d02
T
1[d2 2d
tan( )
2f 3d
第五章 螺纹联接与螺旋传动
基本概念：螺纹联接是利用螺纹零件构 成的联接
特 点：构造简单，拆装方便，工作可靠， 标准件，应用广
5-1 螺纹 一、 螺纹的主要参数
d--螺纹大径 d1-螺纹小径 d2--螺纹中径 p--螺距 n--线数
S--导程 --螺纹升角 ，牙型角 --牙型斜角
旋向
二、螺纹副的受力关系、效率和自锁
度 mm，设计时应使 hmin 1.25ds
[ ] —螺栓的许用剪切应力，MPa
[ ] p —螺栓或孔壁材料的许用挤压应 力，MPa
2 、受轴向工作载荷的紧螺栓联接
汽缸盖的联接
（1） 受力分析(见动画)
螺栓受力 被联接件受力
F0
F'
Cb Cb Cm
F
F '' F ' Cm F Cb Cm
1 、普通螺纹(代号：M GB 192-81)
特点：螺纹的牙型角=2=60。因牙型 角大，所以当量摩擦系数大，自锁性能
好，主要用于联接
细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较
粗牙：常用
细牙：自锁性能更好。常用于承受冲击、振 动及变载荷、或空心、薄壁零件上及微调装 置中 细牙的缺点：牙小，相同载荷下磨损快，易 脱扣
螺旋的参数
螺旋的参数
螺旋的参数主要包括以下几项：
1.螺旋直径：这表示螺旋的大小，通常用D表示外螺纹的大径，用d表示内螺纹的小径。
2.螺距：相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距，表示螺旋的紧密程度。
3.倾斜角：螺旋线的切线与垂直于螺旋轴线的平面之间的角度。
4.牙型：在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。
常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°。
5.线数：形成螺纹的螺旋线的条数称为线数，有单线和多线螺纹之分，多线螺纹在垂直于轴线的剖面内是均匀分布的。
此外，还有一些其他参数，如旋转方向（顺时针或逆时针）、轴向旋角等，这些参数用于描述螺旋的运动特性。
普通螺纹标准
普通螺纹标准螺纹是一种常见的机械连接方式，广泛应用于各种机械设备和工程结构中。
螺纹连接具有结构简单、装拆方便、承载能力强等优点，因此在工程实践中得到了广泛的应用。
普通螺纹是螺纹连接中的一种常见形式，其标准化对于保障螺纹连接的质量和可靠性具有重要意义。
本文将对普通螺纹标准进行介绍，以便读者对其有一个全面的了解。
普通螺纹标准主要包括螺纹的基本参数、螺纹的加工要求、螺纹的连接要求等内容。
首先，螺纹的基本参数包括螺距、公称直径、螺纹角等。
螺距是指螺纹上相邻两螺纹峰之间的距离，公称直径是指螺纹的直径，螺纹角是指螺纹面与轴线的夹角。
这些基本参数的确定对于螺纹的加工和连接具有重要的指导意义，也是保证螺纹连接质量的基础。
其次，螺纹的加工要求是普通螺纹标准中的重要内容。
螺纹的加工要求包括螺纹的加工工艺、加工设备、加工工艺控制等内容。
螺纹的加工工艺应当符合国家标准，保证螺纹的尺寸精度和表面质量。
加工设备的选择和使用也对螺纹的加工质量具有重要影响，应当保证设备的性能稳定和加工精度。
加工工艺控制是保证螺纹加工质量的关键，需要严格控制加工参数，确保螺纹的尺寸和形位精度符合要求。
最后，螺纹的连接要求是普通螺纹标准中的重要内容之一。
螺纹的连接要求包括螺纹的装配要求、拆卸要求、扭矩要求等内容。
螺纹的装配要求包括螺纹的装配工艺、装配工具、装配扭矩等内容，保证螺纹连接的装配质量和可靠性。
螺纹的拆卸要求包括拆卸工艺、拆卸工具等内容，避免因拆卸不当而损坏螺纹连接。
扭矩要求是指在螺纹连接中施加的扭矩，保证螺纹连接的紧固力和可靠性。
总之，普通螺纹标准是保证螺纹连接质量和可靠性的重要依据，对于机械设备和工程结构的安全运行具有重要意义。
因此，对于普通螺纹标准的理解和应用具有重要意义，希望本文能够对读者有所帮助。
一螺纹及其主要参数
4 紧定螺钉联接 多用于轴上零件的固定，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传递较小的力
5 其它 地脚螺栓 吊环螺钉
二．螺纹联接件
表5—2
螺栓－ 螺栓 ；螺钉 ；双头螺柱 ；紧定螺钉
螺母－ 六角螺母 ；圆螺母 ；糟型螺母
垫片－ 垫片 ；弹簧垫片 ；斜垫片 ；球形垫片
三 螺纹的类型及应用
联接螺纹
表5—1
传动螺纹
三角螺纹 管螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿螺纹
1.联接（三角形）螺纹 (M)
普通螺纹 α＝60°α大 ，f ′大，易自锁
粗牙 牙高 d1小 ψ大 细牙 牙浅 d1大 ψ小 更易自锁
管螺纹→α＝60°、55°→紧密
2.传动螺纹 α小、ψ大 多线 效率高
┌梯形螺纹 （Tr ） α＝30° β＝15°
├锯齿形螺纹（S） α＝33°β工＝3°β非＝30°
└矩形螺纹
α＝０°
§5—2 螺纹联结的类型及标准联结件 一．螺纹联接基本类型
1 螺栓联接
普通螺栓联接： 孔与杆间有间隙，方便，多用
铰制孔用螺栓联接： 孔与杆间无间隙，成本高
2 双头螺柱联接
用于被联接件之一较厚的场合
3 螺钉联接 用于受力不大，不需常拆的场合
螺纹主要参数
螺纹主要参数
螺纹的主要参数包括：螺纹直径、螺距、螺纹角、螺纹长度。
这些参数决定了螺纹的尺寸和形状，以及螺纹的使用特性。
具体解释如下：
1. 螺纹直径：螺纹直径是螺纹能够插入的孔径，一般用螺纹的外径来表示。
2. 螺距：螺距是螺纹沿轴线方向前进一圈所对应的轴线距离。
螺距的大小不仅与螺纹的尺寸相关，也与螺纹的类型有关。
螺距越大，螺纹前进的距离越大，同时也提高了螺纹的快速拆装性能。
3. 螺纹角：螺纹角是指螺纹的螺旋线与轴线之间的夹角。
常见的螺纹角有60度、55度和75度等，不同螺纹角的螺纹在应用中有不同的特点。
4. 螺纹长度：螺纹长度是螺纹的有效长度，它决定了螺纹能够有效地连接两个构件的深度。
螺纹长度一般包括外部螺纹长度和内部螺纹长度。
这些主要参数可以根据具体的应用需求来确定，不同的应用领域和标准都有相应的螺纹参数要求。
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螺纹的类型和主要参数
陕西工业职业技术学院
螺纹的类型和主要参数
一、螺纹的类型及应用 二、螺纹的主要参数
一、螺纹的类型及应用
外螺纹 螺纹的类型和主要参数
按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按母体形状可分为：圆柱、圆锥螺纹 按母体形状可分为：圆柱、圆锥螺纹 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按螺旋线方向：左旋、右旋螺纹 按母体形状可分为：圆柱、圆锥螺纹 按螺旋线方向：左旋、右旋螺纹 按螺旋线方向：左旋、右旋螺纹 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 螺纹的类型和主要参数 螺纹的类型和主要参数 按螺旋线方向：左旋、右旋螺纹
按螺旋线数目：单线、双线、多线
按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按螺旋线方向：左旋、右旋螺纹 按螺旋线方向：左旋、右旋螺纹 按母体形状可分为：圆柱、圆锥螺纹 螺纹的类型和主要参数 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形
动画 按母体形状可分为：圆柱、圆锥螺纹
按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按牙型分：三角形、矩形、梯形、锯齿形 按螺旋线方向：左旋、右旋螺纹
二、螺纹的主要参数
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大径d、小径d1
中径d2、螺距P 导程Ph 、线数n
升角φ、牙型角α
牙型斜角β
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tan Ph nP
πd2 πd2
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内螺纹
按母体形状可分为：圆柱、圆锥螺纹
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按用途可分为：联接、传动螺纹动画联接螺纹传动螺纹
螺纹的形成及主要参数
一、螺纹的形成
l．螺旋线形成
圆柱体直径为d1，直角三角形ABC中，AB＝πd1，BC＝S，将三角形卷在圆柱体上，并使AB边绕在圆柱体底面上，则斜边AC在圆柱体上就形成螺旋线。
2．螺纹形成
任取一平面图( △、□、)形使其一边紧靠在圆柱体母线上，将该图形沿螺旋线移动，并保持平面图形始终通过圆柱体轴线，即可形成螺纹。
各种螺纹特点
联接螺纹：
普通螺纹：粗牙、细牙
管螺纹：薄壁零件，以管子内径为公称直径。
联接螺纹有左旋和右旋之分，常用右旋，便于制造。
左旋的例子：
车床溜板箱、煤气罐开关、自行车中轴。
二、主要参数：
螺旋副常见精度：A、B、C；常用C
螺旋副的自锁条件：
其中：f=0.1～0.2
螺旋副的传动效率：
拧紧螺纹时：
松开螺纹时：。
nc50螺纹标准
nc50螺纹标准
NC50是一种常用的油井螺纹连接标准，用于连接钻杆和钻铤等设备。
它是一种API（美国石油学会）标准，具体规范如下：
1.螺纹型式：NC50螺纹采用锥形螺纹形式，即外螺纹和内螺纹均为锥形。
2.螺纹参数：NC50螺纹的主要参数包括螺纹内径、螺纹外径、螺纹长、螺
距和螺纹角度等。
具体数值如下：
o螺纹内径（diameter of internal thread）：5.000英寸
（127.00毫米）
o螺纹外径（diameter of external thread）：6.250英寸
（158.75毫米）
o螺纹长（thread length）：2.000英寸（50.80毫米）
o螺距（pitch）：4.000螺距/英寸（1.575螺距/毫米）
o螺纹角度（thread angle）：60度
3.螺纹牙型：NC50螺纹具有圆角矩形牙型，既保证了连接的紧密性，又提
高了连接的强度。
NC50螺纹标准适用于需要承受高压、大扭矩和严苛工况的油井钻探作业。
它具有良好的密封性和连接强度，广泛应用于石油和天然气领域的钻井作业中。
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（摘自GB3098.2—1982）（1988年确认）
螺母
4
性能
等级
5
68
9
10 12
相配 螺栓 性能 等级 直径 范围
3.6,4.6,4.8 3.6,4.6, 5.6, 6.8 8.8 8.8 9.8 10.9 12.9 4.8 5.8
>16
≤16 所有直径 >16 ≤ 所有 ≤
16 直径 39
5-3 螺纹联接的预紧
焊接
冲点
涂胶
5-5 单个螺栓联接的强度计算 一 、松螺栓联接
强度条件
4F [] d12
MPa
或
d1
4F
[ ]
mm
许用应力 [] s
MPa
1.2 ~1.7
二 、紧螺栓联接 1 、受横向载荷的紧螺栓联接 （1） 普通螺栓联接
4F
d12
W Tt Ftand 1(3)d22 4dF 12tan()2dd12
1 、普通螺纹(代号：M GB 192-81)
特点：螺纹的牙型角=2=60。因牙型 角大，所以当量摩擦系数大，自锁性能
好，主要用于联接
细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较
粗牙：常用
细牙：自锁性能更好。常用于承受冲击、振 动及变载荷、或空心、薄壁零件上及微调装 置中 细牙的缺点：牙小，相同载荷下磨损快，易 脱扣
2、 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理
3 、螺栓的排列应有合理的间距、边距
扳手空间
4、分布在同一圆周上的螺栓数目，应 取4， 6, 8等偶数，以便钻孔时在圆周上分度和画 线
5 、避免螺栓承受偏心载荷 产生偏心载荷的原因
凸面和沉头座的应用
斜垫圈的应用
二、 螺栓组联接的受力分析 1 、受轴向载荷Q的螺栓组联接
螺栓的许用剪 应力
螺栓或被联接 件的许用挤压
应力[σp]
混凝土[σp] 木材[σp]
静载 变载 静载
变载
σs/2.5 σs/3.5~5 钢σs/1.25
铸铁 σB/2~2.5 较静载荷时减少(20~30)%
1~2
2~4
5-6 螺栓组联接设计 一、螺栓组联接的结构设计
1 、联接结合面的几何形状常设计成轴 对称的简单几何形状
FQ Z
2 、受横向载荷R的螺栓组联接、 （1） 普通螺栓联接
fFmzKf R F KfR
fmz
式中：f—接合面间摩擦系数 m—接合面数 Kf—考虑摩擦系数不稳定及靠摩
擦传力有时不可靠而引入的可靠性系数
一般Kf=1.1~1.3 (2) 用绞制孔螺栓联接
zF s R
Fs
R z
3、受旋转力矩T的螺栓组联接
εσ 1.0 0.87 0.80 0.74 0.67 0.63 0.60 0.57 0.54 0.53
有效应力集中系数 Kσ σBMPa 400 600 800 1000
Kσ
3.0 3.9 4.8 5.2
螺纹制造工艺系数 Km:碾压 Km=1.25 车制 Km=1.0
表5-5 螺栓许用剪应力及许用挤压应力
(1) 采用普通螺栓联接时，靠预紧后在 接合面上各螺栓处摩擦力对形心的力 矩之和平衡外加力矩T
fFr1 fFr2 .... fFrz Kf T
F
Kf T
KfT
f (r1 r2 ...rz)
z
f ri
i1
式中: r1 、r2、... rz—— 各螺栓中心至螺栓 组形
心O的距离 Kf—可靠性系数 f—接合面间摩擦系数
螺纹的主要参数
d--螺纹大径 d1-螺纹小径 d2--螺纹中径 p--螺距 n--线数
S--导程 --螺纹升角 ，牙型角 --牙型斜角
旋向
二、螺纹副的受力关系、效率和自锁
圆周力：拧紧时 Ft Ftan()
松开时 F t Ftan ()
效率：拧紧时
tan tan( )
松开时
tan() tan
（2）采用绞制孔用螺栓联接时，忽略接 合面上的摩擦力，外加力矩T靠螺栓所受 剪力对底板旋转中心的力矩之和来平衡
Fs1r1 Fs2r2 ... Fszrz T
Fs1 Fs2 ... Fsz
r1 r2
rz
Fs1 r1
(r12
r22
...
rz 2 )
T
Fs max
Fs1
Fs4
Fs5
Fs8
低碳合金钢 中碳钢，低 或中碳钢淬 中碳合金钢 合 金 火并回火 淬火并回火 钢
注：1.性能等级的标记代号含义：“.”前的数字为公称抗拉强度极限σb 的 1/100，“.”后的
数字为屈强比的 10 倍，即（σa/σb）﹡10。
2.规定性能等级的螺栓、螺母在图纸上只注性能等级，不应标出材料牌号。
3、 螺母性能等级
度足够外，还应保证接合面既不出缝隙也不 被压馈
接合面右端应满足：
pmaxp pmax[]p MPa
pm
ax
zF A
W M[]p
Mpa （5-39）
左端应满足：
pminp pmax0 MPa
pmin
zF A
M W
0
MPa
（5-41）
由式5-39，5-41求得预紧力F′，并取两 者较大值,和工作拉力Fmax求得作用在螺栓 上的总拉力F0后，再求出所需螺栓直径
调整螺旋：如机床进给的微调螺旋 起重螺旋：如千斤顶 传动螺旋：如机床丝杠
螺旋传动按其螺纹间摩擦性质的不同,可分为: 滑动螺旋：滑动摩擦，结构简单，加工方
便，应用最广。 滚动螺旋：滚动摩擦 静压螺旋：液体摩擦
滑动螺旋牙形： 多用梯形螺纹,重载起重螺旋也有用锯齿形螺 纹, 对效率要求高时可用矩形螺纹
fF
D13 D12
d03 d02
T1 2[d d2tan ()2 3d fD D 1 12 3 d d0 03 2]FdktFd
kt 1 2[dd2tan()2 3df D D 1 12 d d0 02] 33
T 0 . 2 F d F' T
0 .2 d
装配时控制预紧力的方法
5-4 螺纹联接的防松 一 摩擦防松
1 、双螺母 在螺母和螺栓之间形 成内力，保证摩擦力。 结构简单、使用方便
可靠性不高
用于平稳、低速、重 载
2 、弹簧垫圈 弹力保持一定压力 切口尖端逆向
3 、锁紧螺母
镶嵌弹性环或尼 龙圈挤入螺纹中
椭圆口螺母
二、 机械防松 1 、开口销与六角开槽螺母
2 、止动垫圈
止动垫圈
3 、串联钢丝
三、 永久防松
自锁条件
式中:′ --当量摩擦角 arctafn
f --当量摩擦系数 F--轴向力, N f--摩擦系数
cos
f f
三 、常用螺纹的特点和应用
螺纹的分类： 按牙形：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、 锯齿形螺纹、管螺纹 按母体形状：圆柱螺纹、圆锥螺纹
对螺纹的要求：足够的强度和良好的工艺性 联接螺纹：自锁 管 螺 纹：紧密性、气密性 传动螺纹：效率高 调整螺纹：精度高 起重螺纹：效率高、自锁性好
绞制孔螺栓联接
2、 螺钉联接
特点：被联接件不宜做成通 孔。 不宜经常拆卸。
拧入深度： 铜或青铜：H=d 铸 铁：H=1.25~1.5d 铝 合 金： H=1. 5~2.5d
3、双头螺柱联接
特点：被联接件不 宜做成通孔又需要 经常拆卸或用螺钉 无法安装。
拧入深度：
铜或青铜：H=d 铸 铁：H=1.25~1.5d 铝 合 金： H=1. 5~2.5d
三、 螺栓联接的许用应力
载荷情况 静载
许用应 力
[σ]= σs/S
变载
Sa
校核应 力幅
不控制预紧力时 S
M6~16 M16~30
碳钢
5~4
4~2.5
控制预紧力时 S 不分直径 1.2~1.5
合金钢 6.5~5
5~3.3
碳钢
12~8.5
8.5
合金钢 10~6.5
6.5
2.5~4
1.5~2.5
dmin ≤ 16 20 24 30 36 42 48 56 64 12
2 、矩形螺纹
特点：
牙形为正方形， =0，所以效率高，用于传动,
牙根强度弱，加工困难，常被梯形螺纹代替
3 、梯形螺纹(代号：Tr GB 192-81)
特点： =2=30。比矩形螺纹效率略低。
牙根强度高，易于对中，易于制造，剖分螺母 可消除间隙，在螺旋传动中有广泛应用。
4、 锯齿形螺纹(代号：S JB 923-66)
特点：工作边=3，非工作边=30，便于加工。
它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的 优点,能承受较大的载荷,但只能用于单向传动
5 、圆柱管螺纹
特点：用于管件联接的三角螺纹，=55
螺纹面间没有间隙，密封性好，适用于压强在 1.6MPa以下的联接
6、 圆锥螺纹
特点：螺纹均布在锥度为1:16的管上,=55或60
预紧的作用： 预紧可使联接在承受工作载荷之前就受到预紧 力F`的作用，以防止联接受载后被联接件之间 出现间隙或横向滑移。预紧也可以防松
控制预紧力的目的： 预紧力过大，会使联接超载 预紧力不足，可能导致联接失效 重要的螺栓应控制预紧力
拧紧螺母时的力矩和预紧力
TT1T2
T1
Ftan()d2
2
T2
1 3
2 、受轴向工作载荷的紧螺栓联接
汽缸盖的联接
（1） 受力分析(见动画)
螺栓受力 被联接件受力
F0
F
'
Cb Cb Cm
F
F '' F ' C m F Cb Cm