【精品】螺纹设计基本要素18
螺纹的五大要素
螺纹的五大要素
为了确保螺纹零件的有效性，特别是在高要求的环境下，这些零件应具有良好的质量和良好的刚性。
螺纹的质量和它的性能相关，因此螺纹的性能将受到螺纹的各个组成部分的影响。
螺纹的五大要素是：
1. 分段：螺纹的分段就是螺纹的型号，用来确定螺纹的关节角度、深度和比率等。
2. 锥度：螺纹的锥度是指螺纹中心线和螺纹轴的夹角，这个夹角决定了螺纹的满足衬度。
3. 螺纹全长：螺纹全长是指螺纹的锥度和深度合计的总长度。
4. 节距：节距是指螺纹细胞的间隔距离。
5.弹性：螺纹的弹性就是指螺纹的弹性斜率，这个斜率表明螺纹的弹性变形能力，较高的弹性斜率表明螺纹拥有更好的弹性。
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螺纹的基本要素
螺纹的基原因素:牙型、螺纹的曲径、线数、导程战螺距、旋背之阳早格格创做
（1）牙型
正在通过螺纹轴线的剖里上，螺纹的表面形状称螺纹牙型.罕睹的牙型有三角形、梯形、锯齿形等.原图所示的是三角形牙型.
（2）螺纹的曲径
大径d（D）：取中螺纹牙顶或者内螺纹牙底相沉合的假念圆柱体曲径，是螺纹的最大曲径.
小径d1（D1）：取中螺纹牙底或者内螺纹牙顶相沉合的假念圆柱体曲径，是螺纹的最小曲径.
中径：一个假念圆柱的曲径，其圆柱母线通过牙型上沟槽战凸起宽度相等的场合.
公称曲径：代表螺纹规格的曲径，普遍指螺纹大径尺寸.但是管螺纹的公称曲径没有是指螺纹大径，而是指管子的公称曲径.
（3）线数（n）
螺纹有单线战多线之分，沿一条螺旋线产生的螺纹称单线螺纹，沿二条或者二条以上正在轴背等距分散的螺旋线产生的螺纹，称多线螺纹.
（4）导程战螺距
导程（P）：沿共一条螺旋线产生的螺纹上相邻二牙正在中径线上对于应二面间的轴背距离.
螺距（L）：螺纹上相邻二牙正在中径线上对于应二面间的轴背距离.可睹
导程=螺距x线数单线螺纹的导程L＝Px2=2P
一般螺纹的螺距查表可得.
（5）旋背
螺纹有左旋战左旋之分.当螺纹旋进时为顺时针目标转动的，称为左旋螺纹；顺时针目标转动的，称为左旋螺纹.左旋螺纹由于应用较多，故图纸上没有必证明；而左旋螺纹则必须正在图纸上证明左旋.
上述五项是螺纹的基原因素，改变其中所有一顶，便会使螺纹规格分歧.为了便于安排、制制取采用，国家尺度对于螺纹的牙型、大径、螺距皆做了确定，凡是那三项切合
尺度的，称为尺度螺纹；牙型切合尺度确定，大径或者螺距没有切合尺度的称特殊螺纹；牙型没有切合尺度的称非尺度螺纹.要使内中螺纹旋合，五因素应分别相共.。
螺纹基础知识大全，螺纹的种类，螺纹的要素，你都知道吗？
螺纹基础知识大全，螺纹的种类，螺纹的要素，你都知道吗？一、螺纹种类•按牙型可分为三角形、梯形、矩形、锯齿形和圆弧螺纹；•按螺纹旋向可分为左旋和右旋；•按螺旋线条数可分为单线和多线；•按螺纹母体形状分为圆柱和圆锥等。
二、螺纹的要素螺纹包括五个要素：牙型、公称直径、线数、螺距（或导程）、旋向。
1. 牙型在通过螺纹轴线的剖面区域上，螺纹的轮廓形状称为牙型。
有三角形、梯形、锯齿形、圆弧和矩形等牙型。
螺纹的牙型比较：2. 直径螺纹有大径（d、D）、中径（d2、D2）、小径（d1、D1），在表示螺纹时采用的是公称直径，公称直径是代表螺纹尺寸的直径。
普通螺纹的公称直径就是大径。
外螺纹（左）内螺纹（右）3. 线数沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。
单线螺纹（左）双线螺纹（右）4. 螺距和导程螺距（p）是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
导程（ph）是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离。
单线螺纹时，导程=螺距；多线螺纹时，导程=螺距×线数。
5. 旋向顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹。
左旋螺纹右旋螺纹三、螺纹的标记（1）普通螺纹普通螺纹用得最广泛，螺纹紧固件（螺栓、螺柱、螺钉、螺母等零件）上的螺纹一般均为普通螺纹。
普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。
细牙普通螺纹多用于精密零件和薄壁零件上。
在螺纹的标记中，细牙普通螺纹的螺距必须注出，而粗牙普通螺纹的螺距一般不标注。
普通螺纹的标记由五部分组成：1）特征代号M (表示普通螺纹)2）尺寸代号尺寸代号：公称直径×螺距（多线螺纹的导程和螺距均要注出，单线粗牙普通螺纹螺距不标注）。
“M10”表示公称直径为10 mm、螺距1.5 mm的单线粗牙普通螺纹。
“M10×1”表示公称直径为10mm、螺距为1 mm的单线细牙普通螺纹。
螺纹设计 标准
螺纹设计 标准
螺纹设计标准是确保螺纹零件能够正确装配和互换的重要规范。
以下是对螺纹设计标准的简要介绍：
1. 螺纹类型：螺纹设计标准首先规定了不同类型的螺纹，如普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹等。
每种螺纹类型都有其特定的用途和特点。
2. 螺距和螺纹角：螺距是指相邻螺纹牙之间的距离，而螺纹角是指螺纹牙的倾斜角度。
螺纹设计标准通常会规定不同尺寸和类型的螺纹的标准螺距和螺纹角。
3. 螺纹尺寸：螺纹设计标准还包括了螺纹的尺寸规格，如大径、小径、中径等。
这些尺寸的规定确保了螺纹零件的互换性和兼容性。
4. 公差和配合：公差是指允许的尺寸变化范围，而配合是指螺纹零件之间的装配关系。
螺纹设计标准会规定螺纹的公差和配合要求，以确保螺纹零件的正确装配和功能。
5. 螺纹标记：为了方便识别和交流，螺纹设计标准还规定了螺纹的标记方法。
标记通常包括螺纹类型、尺寸、公差等信息。
6. 材料和性能要求：根据具体应用场景，螺纹设计标准可能还会对螺
纹零件的材料和性能提出要求，如强度、耐磨性等。
遵循螺纹设计标准有助于确保螺纹零件的质量、可靠性和互换性。
不同地区和行业可能会有各自的螺纹设计标准，因此在设计和制造螺纹零件时，应根据实际需求选择适用的标准。
螺纹设计基本要素
螺纹设计基本要素螺纹设计基本要素IFI 提示：1948年11月18日，在华盛顿签署的统一螺纹协定奠定了被全球接受的螺纹标准基础。
从此，统一螺纹是所有机加工紧固件英制螺纹的标准，并且在全球通用。
本部分介绍了美国乃至全球都认可的统一英制螺纹ASME标准。
对各标准做了适当节选，以适合本书中的所有紧固件。
本部分技术内容精确，很少有原理解释和背景介绍。
因此，IFI认为将本章内容介绍给螺纹基础知识了解较少的“外行”会十分有益。
其目的是用通俗易懂的语言来解释螺纹设计的更多特性，帮助技术人员更全面地了解螺纹的正确使用。
螺纹的基本特点螺纹的作用是给予紧固件支撑和传递载荷的能力。
在设计和制作螺纹时，要考虑的几何特性和尺寸特性有超过125项之多。
但是，工程师们只要熟悉其中的30种左右，就能通晓各种螺纹并了解其性能。
参见图1、图2和图3（A－1，A－2 和A－3 页）。
另外，A－40 和 A－41页中图也有助于对本文的理解。
螺纹是在圆柱体外表面或内表面上以螺旋线形式出现的等截面的牙面。
在圆柱体上的螺纹称作直螺纹或圆柱螺纹。
在圆锥体或圆锥截体上的螺纹称作圆锥螺纹。
外螺纹指螺栓、螺丝和螺柱的螺纹，内螺纹主要指螺母和自攻孔内的螺纹。
轴向截面内的螺纹结构称作螺纹牙型（轮廓），它由牙顶、牙底和牙侧三部分组成。
螺纹牙顶在牙的顶部，牙底在底部，牙侧连接牙顶和牙底。
原始三角形是指螺纹牙侧面经延伸在牙顶和牙底形成尖V型后所构成的三角形。
原始三角形高度（H）是指牙顶尖到牙底尖的径向测量距离。
对于统一螺纹，H为螺距乘以0.866025。
H的主要作用是用于计算螺纹设计参数。
图1 UN 和 UNR 螺纹基本牙型图2A UN外螺纹设计牙型图2B UNR 外螺纹设计牙型牙顶和牙底都符合尺寸要求的螺纹为完整（全）螺纹。
如果牙顶或牙底成型不完全，称为不完整螺纹。
这种螺纹发生在螺纹紧固件的端部和螺纹尾部，螺纹弯曲进入未攻螺纹的螺杆部分，或是在螺母和自攻孔的下沉面内。
螺纹的基本要素有牙型、公称直径、螺距、线数、旋向。
螺纹的基本要素有牙型、公称直径、螺距、线数、旋向。
螺纹是机械制造中常见的连接方式，具有牙型、公称直径、螺距、线数和旋向等基本要素。
这些要素对于螺纹的设计、选择和使用都起着重要的作用。
首先，牙型是螺纹的关键要素之一。
常见的牙型有三角形、矩形和梯形等。
不同牙型适用于不同的工作条件和需求。
三角形牙型具有较强的抗剪切性能，适用于承受大的剪切力的连接。
矩形牙型则适用于需要较大接触面积和剪切强度的连接。
而梯形牙型则兼顾了三角形和矩形的优点。
其次，公称直径是螺纹的重要参数。
公称直径是指螺纹的理论最大直径，常用单位是毫米。
公称直径直接影响螺纹的连接强度和刚度。
一般而言，公称直径越大，连接的强度和刚度就越高。
因此，在选择螺纹时需要根据实际工作条件和要求来确定合适的公称直径。
螺距是螺纹中最常见的参数之一。
它表示螺纹每转一周所进入或退出的长度。
螺距的选择与连接工作的要求密切相关。
螺距越大，连接力越大，适用于需要较高连接力的场合。
相反，螺距越小，连接力较小，适用于需要较小连接力的场合。
线数是指螺纹的螺旋线数目，常见的线数有单线和多线两种。
单线螺纹适用于连接简单且要求不高的场合，而多线螺纹则适用于连接要求较高和承受更大力的场合。
多线螺纹的优点是分担了连接力，使连接更牢固。
旋向是指螺纹的螺旋方向，分为左旋和右旋两种。
左旋适用于某些特殊要求的连接，而右旋则应用更广泛。
在日常生活中，右旋的螺纹连接非常常见。
综上所述，了解螺纹的牙型、公称直径、螺距、线数和旋向等基本要素对于螺纹连接的设计和使用至关重要。
只有根据实际需求选择合适的螺纹要素，才能确保连接的牢固性、稳定性和可靠性。
因此，在进行螺纹连接设计和使用时，务必全面了解这些要素，并根据具体工作条件和要求进行科学的选择和使用。
螺纹的六要素
螺纹的六要素
螺纹是一种极具多样性的工件，它可以用来连接两个部件或者物体。
螺纹主要有六个要素：螺纹型号、螺距、锥度、压力角、螺旋方向和螺纹深度。
一、螺纹型号
螺纹型号用来指定螺纹的尺寸、形状和特征。
在国际上常用的螺纹型号有ISOmetric(ISO)、美国标准(UNC)、英制螺纹(BSW)和日本标准(JIS)等。
二、螺距
螺距是指螺纹相邻两条线之间的距离，即从一个螺纹到另一个螺纹的距离。
它是由螺纹系数除以螺纹齿数而得出的。
三、锥度
锥度指的是螺纹的斜度，即螺纹的第一个锥面和第二个锥面之间的夹角。
一般来说，螺纹的锥度越大，螺纹的强度就会越高。
四、压力角
压力角是指螺纹锥面和原锥面之间的夹角。
压力角越大，螺纹就会越紧，所以压力角也是决定螺纹强度的重要因素。
五、螺旋方向
螺旋方向指的是螺纹的旋转方向，用来区分螺纹的左旋和右旋。
螺纹一般采用右旋，螺纹的左旋用于特殊情况，如特殊物体的拧紧。
六、螺纹深度
螺纹深度是指螺纹线的刃口深度，即螺纹的总深度减去螺纹的刃口深度。
螺纹深度的选择主要取决于螺纹的使用环境，一般来说，螺纹深度越深，螺纹的强度就会越高。
螺纹连接的设计准则
螺纹连接的设计准则
1. 螺纹尺寸的选择，在设计螺纹连接时，需要根据连接件的材料和使用环境的要求选择合适的螺纹尺寸。
螺纹尺寸的选择应考虑到连接件的承载能力、抗拉强度和耐腐蚀性等因素。
2. 螺纹类型的选择，根据连接件的使用要求和工作环境，需要选择合适的螺纹类型，包括内螺纹和外螺纹、粗螺纹和细螺纹等。
不同的螺纹类型具有不同的承载能力和紧固效果。
3. 螺纹的加工质量，螺纹的加工质量直接影响着连接的可靠性和密封性。
在设计螺纹连接时，需要确保螺纹的加工质量符合标准要求，避免螺纹的磨损和松动现象。
4. 螺纹连接的预紧力，在设计螺纹连接时，需要根据连接件的使用要求和工作环境确定合适的预紧力。
预紧力的大小直接影响着连接件的紧固效果和承载能力，过大或过小的预紧力都会影响连接的安全性。
5. 螺纹连接的润滑和防锈，在设计螺纹连接时，需要考虑连接件的润滑和防锈措施，以延长连接件的使用寿命和保证连接的可靠
性。
总之，设计螺纹连接时需要综合考虑连接件的材料、使用要求和工作环境等因素，遵循上述准则，才能设计出安全可靠的螺纹连接。
螺纹的基本要素和分类
螺纹的基本要素和分类(一)螺纹的基本要素螺纹的结构和尺寸是由牙型、大径和小径、螺距和导程、线数、旋向等要素确定的。
1、螺纹牙型在通过螺纹轴线的断面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。
它由牙顶、牙底和两牙侧构成，形成一定的牙型角。
常见的螺纹牙型有三角形、梯形、锯齿形和矩形等多种，它们的牙型角、牙型符号见表9-1。
2、大径、小径和中径外螺纹的大径、小径和中径分别用符号d、d1和d2表示；内螺纹的大径、小径和中径分别用符号D、D1和D2表示，如图9-5所示。
图9-5 螺纹的牙型和直径(1)大径与小径与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱直径，称为大径。
与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱直径，称为小径。
外螺纹的大径d与内螺纹的小径D l又称顶径。
外螺纹的小径d1与内螺纹的大径D又称底径。
代表螺纹尺寸的直径称为公称直径，一般指螺纹大径的基本尺寸。
(2)中径在大径与小径圆柱之间有一假想圆柱，在其母线上牙型的沟槽和凸起宽度相等。
此假想圆柱称为中径圆柱，其直径称为中径。
它是控制螺纹精度的主要参数之一。
3、线数n螺纹有单线和多线之分：沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹；沿两条或两条以上，且在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹，如图9-6所示。
图9-6 螺纹的线数、导程与螺距4、导程Ph与螺距P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离称为导程，以Ph表示。
相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距，以P表示。
单线螺纹的导程等于螺距，即P h=P，如图9-6a所示；多线螺纹的导程等于线数乘以螺距，即P h=nP。
对于图9-6b的双线螺纹，则P h=2P。
5．旋向螺纹旋向分右旋和左旋两种，如图9-7所示。
顺时针方向旋转时沿轴向旋人的螺纹是右旋螺纹，其可见螺旋线表现为左低右高的特征，如图9-7b所示；逆时针方向旋转时沿轴向旋人的螺纹称为左旋螺纹，其可见螺旋线具有左高右低的特征，如图9-7a 所示。
螺纹的五个要素
螺纹的五个要素
1、牙型
在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。
相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。
常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°。
2、大径、小径和中径
大径是指和外螺纹的牙顶、内螺纹的牙底相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的大径用d表示，内螺纹的大径用D表示。
小径是指和外螺纹的牙底、内螺纹的牙顶相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的小径用d1表示，内螺纹的小径用D1表示。
在大径和小径之间，设想有一柱面(或锥面)，在其轴剖面内，素线上的牙宽和槽宽相等，则该假想柱面的直径称为中径，用d2(或D2)表示。
3、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。
4、导程
相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距。
同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为导程。
线数n、螺距P、导程S之间的关系为：S=n·P
5、旋向
沿轴线方向看，顺时针方向旋转的螺纹成为右旋螺纹，逆时针旋转的螺纹称为左旋螺纹。
螺纹的基本要素
螺纹的基本要素:牙型、螺纹的直径、线数、导程和螺距、旋向（1）牙型在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称螺纹牙型。
常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形等。
本图所示的是三角形牙型。
（2）螺纹的直径大径d（D）：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱体直径，是螺纹的最大直径。
小径d1（D1）：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体直径，是螺纹的最小直径。
中径：一个假想圆柱的直径，其圆柱母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。
公称直径：代表螺纹规格的直径，一般指螺纹大径尺寸。
但管螺纹的公称直径不是指螺纹大径，而是指管子的公称直径。
（3）线数（n）螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹称单线螺纹，沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线形成的螺纹，称多线螺纹。
（4）导程和螺距导程（P）：沿同一条螺旋线形成的螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
螺距（L）：螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
可见导程=螺距x线数双线螺纹的导程L＝Px2=2P普通螺纹的螺距查表可得。
（5）旋向螺纹有右旋和左旋之分。
当螺纹旋进时为顺时针方向旋转的，称为右旋螺纹；逆时针方向旋转的，称为左旋螺纹。
右旋螺纹由于应用较多，故图纸上不必注明；而左旋螺纹则必须在图纸上注明左旋。
上述五项是螺纹的基本要素，改变其中任何一顶，就会使螺纹规格不同。
为了便于设计、制造与选用，国家标准对螺纹的牙型、大径、螺距都作了规定，凡这三项符合标准的，称为标准螺纹；牙型符合标准规定，大径或螺距不符合标准的称特殊螺纹；牙型不符合标准的称非标准螺纹。
要使内外螺纹旋合，五要素应分别相同。
螺纹设计基本要素18
【精选】螺纹设计基本因素18螺纹设计基本因素——译自 SECTION A SCREW THREAD BASIC ELEMENTS OF SCREWTHREADS DESIGN from《 Inch Fastener Standards》7th editionIFI提示:1948 年 11 月 18 日，在华盛顿签订的一致螺纹协议确立了被全世界接受的螺纹标准基础。
此后，一致螺纹是所有机加工紧固件英制螺纹的标准，并且在全世界通用。
本部分介绍了美国以致全世界都认同的一致英制螺纹 ASME标准。
对各标准做了合适节选，以合适本书中的所有紧固件。
本部分技术内容精准，极罕有原理解说和背景介绍。
所以， IFI 以为将本章内容介绍给螺纹基础知识认识较少的“外行”会十分有利。
其目的是用平常易懂的语言来解说螺纹设计的更多特征，帮助技术人员更全面地认识螺纹的正确使用。
螺纹的基本特色螺纹的作用是赐予紧固件支撑和传达载荷的能力。
在设计和制作螺纹时，要考虑的几何特征和尺寸特征有超出 125 项之多。
可是，工程师们只需熟习此中的 30 种左右，就能精通各样螺纹并认识其性能。
拜见图1、图 2 和图 3(A,1 ，A,2 和 A,3 页) 。
此外， A,40 和 A,41 页中图也有助于对本文的理解。
螺纹是在圆柱体表面面或内表面上以螺旋线形式出现的等截面的牙面。
在圆柱体上的螺纹称作直螺纹或圆柱螺纹。
在圆锥体或圆锥截体上的螺纹称作圆锥螺纹。
外螺纹指螺栓、螺丝和螺柱的螺纹，内螺纹主要指螺母和自攻孔内的螺纹。
轴向截面内的螺纹构造称作螺纹牙型 ( 轮廓 ) ，它由牙顶、牙底和牙侧三部分构成。
螺纹牙顶在牙的顶部，牙底在底部，牙侧连结牙顶和牙底。
原始三角形是指螺纹牙侧面经延长在牙顶和牙底形成尖 V 型后所构成的三角形。
原始三角形高度 (H) 是指牙顶尖到牙底尖的径向丈量距离。
关于一致螺纹，H为螺距乘以0.866025 。
H的主要作用是用于计算螺纹设计参数。
螺纹的要素
8.3.2 螺纹的要素
标准螺纹
牙型、直径和螺距，这三个要素都符合标准的螺纹。
标准螺纹的公差带和螺纹标记均已标准化。
螺纹的线数和旋向，如果没有特别注明，则为单线右旋。
若要使内外螺纹正确旋合在一起构成螺纹副，那么内外螺纹的牙型、直径、旋向、线数和螺距必须一致。
1、牙型
在通过螺纹轴线的剖面区域上，螺纹的轮廓形状称为牙型。
在工程图样中，螺纹牙型用螺纹特征代号表示。
2、直径
螺纹有大径（d、D）、中径（d2、D2）、小径（d1、D1），在表示螺纹时采用的是公称直径，公称直径是代表螺纹尺寸的直径。
普通螺纹的公称直径就是大径。
3、线数
沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。
4、螺距和导程
螺距（p）是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
导程（ph）是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离。
单线螺纹时，导程=螺距；多线螺纹时，导程=螺距×线数。
5、旋向
顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹
逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹。
螺纹设计的基本要素
螺纹设计的基本要素IFI注释：1948年11月18日，在华盛顿特区签署协议，确定统一螺纹为全球接受的基础。
从此，统一螺纹是机械紧固件制造，英制系列的标准，使用遍及全世界。
本部分介绍了是美国—乃至世界—认可的ASME统一英制螺纹标准。
对各标准做了恰当的节选，以适合本书中的所有紧固件。
这些工程资料的内容精确，很少有原理解释和背景介绍。
因此，IFI认为将本章内容，介绍给螺纹基础知识了解较少的“外行”会十分有益。
其目的用通俗易懂的语言来解释，螺纹设计的更多特征，帮助技术人员更全面地了解螺纹的正确使用。
螺纹的基本特点螺纹的作用是给予紧固件支撑和传递载荷的能力。
螺纹在设计和构造上，要考虑的几何特性和尺寸特征有超过125项之多。
但工程师只要熟悉其中大约30种，就能通晓各种螺纹并了解其性能，获得实际操作的本领。
当对A-40和A-41页上的，这些项目进行讨论时，请参照在A-1, A-2和A-3页上，包括图1，2和3等插图，将有助于对本文理解。
螺纹是在圆柱体表面或内表面上，以螺旋线形式出现的等截面的牙面。
在圆柱体上的螺纹为直螺纹或平行螺纹；而在圆锥体或圆锥截体上的为锥形螺纹。
外螺纹在螺栓、螺钉和螺柱上；内螺纹在螺母和攻孔内。
轴向截面内的螺纹结构为螺纹牙型，有牙顶、牙底和牙侧三部分。
牙底在凹槽的底部并通过牙侧连接着牙顶。
原始三角形是指螺纹牙侧面延伸在牙顶和牙底，形成尖V型后所构成的三角形。
原始三角形的高度(H)，是指牙顶尖到牙底尖的径向测量距离。
图1： UN和UNR螺纹的基本牙型图2A：UN外螺纹牙型设计图2B: UNR外螺纹牙型设计图3：UN内螺纹牙型设计对统一螺纹,H等于螺距的0.866025倍。
H的主要作用是用于计算螺纹设计参数。
螺纹配合的空间要求，在于牙顶和牙底都要是完整螺纹。
如牙顶或牙底螺纹不完整，就是不完整螺纹。
这样的螺纹会出现在有端尾的外螺纹紧固件的末端，及在螺纹尽头即螺纹部分向无螺纹杆部过渡的部分，还有在螺母和攻孔面的内倒角上。
螺纹的基本要素
螺纹的基本要素
螺纹是一种重要的线条几何结构，它在工程使用中极其广泛。
它具备可靠连接、紧固、耐磨、具有优良可拆卸性等优点，因此，螺纹在机械工程、气体管路、化学管路、家具制造工程等领域得到了广泛的应用。
螺纹的基本要素包括螺纹轴线及其任意投影上的横截面形状以及相应的螺纹的
属性和尺寸。
螺纹轴线一般指与螺纹有关的中心线，而指定螺纹的横截面，一般是以螺纹轴线往有关方向将螺纹穿孔的螺纹扁面与螺纹拱面上的螺纹穿孔的垂直投影所绘制的曲线得出。
螺纹的主要属性是螺纹形状，不同斜面形状形成的螺纹具有不同的功能，例如
螺纹角（常见的螺纹角为55度、60度）及螺纹工质等等。
螺纹的尺寸主要指横截
面上的高度、节距，工质尺寸，头部尺寸，螺纹轴线直径等尺寸，这些尺寸体现螺纹的功能。
总之，螺纹的基本要素包括螺纹轴线及其任意投影上的横截面形状以及相应的
螺纹的属性和尺寸，它的螺纹形状和尺寸将极大地影响到螺纹的功能和应用效果。
另外，工艺要求精确，螺纹的加工和测测量也是影响螺纹性能重要因素之一。
外螺纹的基本要素
外螺纹的基本要素
外螺纹是一种常见的螺纹结构，它具有一些基本要素，包括螺距、螺纹高度、螺纹角度和螺纹形状。
下面将逐一介绍这些要素。
1. 螺距：
螺距是指螺纹上相邻两个螺纹峰之间的距离。
它是外螺纹的一个重要参数，通常用“P”来表示，单位为毫米。
螺距的大小决定了螺纹的紧密程度，螺距越大，螺纹之间的间隙就越大，螺纹之间的接触面积就越小，反之亦然。
2. 螺纹高度：
螺纹高度是指螺纹的最高点到最低点之间的垂直距离。
螺纹高度通常用“H”来表示，单位为毫米。
螺纹高度的大小决定了螺纹的牢固程度，螺纹高度越大，螺纹之间的嵌合程度就越紧密，螺纹之间的摩擦力也就越大。
3. 螺纹角度：
螺纹角度是指螺纹线与轴线之间的夹角。
螺纹角度通常用“α”来表示，单位为度。
螺纹角度的大小决定了螺纹的牢固程度和密封性能，一般情况下，螺纹角度越大，螺纹之间的摩擦力就越大，螺纹的牢固程度也就越高。
4. 螺纹形状：
螺纹形状是指螺纹的横截面形状。
常见的螺纹形状有三角形、矩形、
梯形等。
螺纹形状的选择要根据具体应用来确定，不同的形状有不同的优缺点。
例如，三角形螺纹具有良好的自锁性能，但制造难度较大；矩形螺纹则易于制造，但自锁性能较差。
外螺纹的基本要素包括螺距、螺纹高度、螺纹角度和螺纹形状。
这些要素共同决定了螺纹的特性和应用范围。
在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的螺纹参数，以确保螺纹的牢固性、密封性和可操作性。
不同的螺纹要素组合可以满足不同的需求，因此在进行螺纹设计和选择时，需要综合考虑各个要素的影响，以达到最佳效果。
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精品】螺纹设计基本要素18螺纹设计基本要素——译自SECTION A SCREW THREAD BASIC ELEMENTS OF SCREWTHREADS DESIGN from《Inch Fastener Standards 》7th editionIFI 提示:1948年11月18日，在华盛顿签署的统一螺纹协定奠定了被全球接受的螺纹标准基础。
从此，统一螺纹是所有机加工紧固件英制螺纹的标准，并且在全球通用。
本部分介绍了美国乃至全球都认可的统一英制螺纹ASMES准。
对各标准做了适当节选，以适合本书中的所有紧固件。
本部分技术内容精确，很少有原理解释和背景介绍。
因此，IFI 认为将本章内容介绍给螺纹基础知识了解较少的“外行”会十分有益。
其目的是用通俗易懂的语言来解释螺纹设计的更多特性，帮助技术人员更全面地了解螺纹的正确使用。
螺纹的基本特点螺纹的作用是给予紧固件支撑和传递载荷的能力。
在设计和制作螺纹时，要考虑的几何特性和尺寸特性有超过125 项之多。
但是，工程师们只要熟悉其中的30 种左右，就能通晓各种螺纹并了解其性能。
参见图1、图2和图3（A,1，A,2和A,3页）。
另外，A,40和A,41页中图也有助于对本文的理解。
螺纹是在圆柱体外表面或内表面上以螺旋线形式出现的等截面的牙面。
在圆柱体上的螺纹称作直螺纹或圆柱螺纹。
在圆锥体或圆锥截体上的螺纹称作圆锥螺纹。
外螺纹指螺栓、螺丝和螺柱的螺纹，内螺纹主要指螺母和自攻孔内的螺纹。
轴向截面内的螺纹结构称作螺纹牙型（轮廓），它由牙顶、牙底和牙侧三部分组成。
螺纹牙顶在牙的顶部，牙底在底部，牙侧连接牙顶和牙底。
原始三角形是指螺纹牙侧面经延伸在牙顶和牙底形成尖 V 型后所构成的三角形。
原始三角形高度（H ） 是指牙顶尖到牙底尖的径向测量距离。
对于统一螺纹， H 为螺距乘以0.866025。
H 的主要作用是用于计算螺纹设计参数临 no I*diarn^tRT图1 UN 和UNR 螺纹基本牙型l F*rHin<lr»r rrw| i z 3fHKnJ『biF ・lnMjmh t^/nirn 几叶 Em sh*R 稈BU l ：F lLI «AJtfl Tl h fEMl»TilV VTN0图2A UN 外螺纹设计牙型pitrh尸」 rhAjoro.r^jj遵Ii l 潼淫］一层L - ILl 協口 苫 q I NoHfirtl 企、an nrhl3J , r-itaiutowwm' I 二常二常爲沪 列耐弐訓卄BlIrfWD \ 亠11 JXj m g '-Fl- D 冋Dili f盟3弘HI ：■■耳«>& r^曲;■ .■斛耐,_ 畔 ft ar raitus nsi irsc itwr 小虫庐戸 图2B UNR 外螺纹设计牙型牙顶和牙底都符合尺寸要求的螺纹为完整（全）螺纹。
如果牙顶或牙底成型不完全，称为不完整螺纹。
这种螺纹发生在螺纹紧固件的端部和螺纹尾部，螺纹弯曲进 入未攻螺纹的螺杆部分，或是在螺母和自攻孔的下沉面内。
螺距（P ）是相邻牙对应两点间沿螺纹轴线的测量距离。
统一螺纹是根据每英寸 的牙数设计的，即每英寸长度内所出现的完整牙数。
螺距是每英寸牙数的倒数。
对于外螺纹，牙顶处的直径称为大径，牙底处的直径称为小径。
对于内螺纹则 正好相反，牙顶处的为小径，牙底处的为大径。
牙侧与垂直于螺纹轴线的夹角称为牙侧角。
当两牙侧角的角度相同时，该螺纹 为对称螺纹（牙侧角称为牙型半角）。
统一螺纹具有30?牙侧角，而且是对称的。
常 称作60?螺纹。
a isnr一飞 ---------- T ----- Wg^qr 一If T FWk-wc i-wl 0 25HJfcMffJ* f 嗣应印"T v m M ”一 ■Csriv-Ml E PM IIrrtMrraiifi bbmJiEZ图 3 UN 内螺纹设计牙型中径是在牙厚与牙槽宽相等位置通过螺纹的理想圆柱的直径。
对于理想螺纹，这两个宽度应该相等，均为螺距的一半。
对于非理想螺纹，螺纹的实际中径（沿螺纹圆周或轴向任意位置处的测量值）会有变化，这种变化取决于螺纹牙型的实际偏差，此加工偏差要在允许的极限范围之内。
因此在实际中，螺纹专家在中径的定义、测量和重要性方面可能会相互矛盾。
但是，在螺纹设计和计算，加工刀具和模具生产以及螺纹通止量规和测量中，中径仍然是一个重要参数。
“理想”中径是中径圆柱的产物，其轴线就是螺纹轴线。
螺纹基本牙型建立了内螺纹和外螺纹的绝对边界。
无论内螺纹还是外螺纹，突破了这一边界就会存在潜在的干涉，螺纹可能旋合不良。
正是基于这一基本牙型，通过增加基本偏差和公差，来得到螺纹的极限尺寸。
基本偏差产生了配合螺纹间的最小间隙（国际公差标准）。
即当内、外螺纹加工至其最大实体牙型时，内、外螺纹之间肯定会有一定的间隙。
对于紧固件，基本偏差通常用于外螺纹上，即大径、中径和小径的最大值由于基本偏差的存在而小于基本尺寸；内螺纹的最小直径——其最大实体牙型——作为基本尺寸。
公差是指为方便加工而允许尺寸变化的规定值。
公差为在最大与最小允许极限值之间的变动量。
因此，对于外螺纹，其最大实体尺寸减去公差（向螺纹轴线方向移动）定义为其最小实体牙型尺寸。
对于内螺纹，其最大）实体尺寸加上公差（从螺纹轴线移开）定义为其最小实体尺寸。
配合螺纹中，基本偏差与公差的组合决定了配合情况。
配合是匹配螺纹间松紧程度的量度。
间隙配合可以始终确保装配后的自由转动。
过盈配合需要特定的螺纹尺寸限制值以使装配后内、外螺纹间产生过盈力。
当外螺纹紧固件装配入内螺纹螺母或自攻孔时，完整螺纹的轴向接触距离为螺纹旋合长度。
这些螺纹在径向上的接触距离称作螺纹的接触高度。
螺纹旋合长度和接触高度都是计算螺纹强度的重要参数。
螺纹系列是几组彼此不同的直径, 螺距组合，以特定直径系列和每英寸长度内的牙数来表示。
对于紧固件，最常用的螺纹系列有统一粗牙、统一细牙和8 牙系列。
螺纹的强度一一即支持和传递载荷的能力。
螺纹强度与四个应力区有关。
拉伸应力区是通过螺纹的假定横截面，用于计算紧固件承受拉伸力的载荷。
拉伸应力区等同于具有同一材料理论圆柱的横截面积，拉伸试验时，其机械性能能承受等同的极限载荷。
螺纹牙底区是外螺纹小径处的截面积。
螺纹牙底区用于计算横向剪切或扭转力表示的紧固件强度。
螺纹剪切区（内、外螺纹）是通过螺纹牙的有效面积，它与螺纹轴线平行，包括螺纹接触的整个长度。
它承受剪切载荷，阻止螺纹脱扣。
内螺纹的剪切面位于外螺纹的大径处，外螺纹的剪切面位于内螺纹的小径处。
ANSI/ASME B1.7M标准给出了螺纹的术语、定义和符号。
A,24页是从B1.7M摘出的，它适用于机加工紧固件统一英制螺纹。
螺纹选择指南针对特定的使用条件，选择最佳螺纹时有三个因素需要考虑一一螺纹牙型、螺纹系列和螺纹配合等级。
螺纹牙型螺纹牙型多种多样。
但对于英制系列机械紧固件，只有三种最重要，UN、UNF 和UNJ它们都是60?对称螺纹。
彼此之间的主要区别是外螺纹牙底轮廓。
1948年以前，美国国家螺纹是北美洲的螺纹标准。
1948 年，美国、加拿大和英国同意采用一种螺纹系统替代美国和加拿大用的美国螺纹以及英国用的惠氏螺纹。
他们称这一新螺纹系统为统一螺纹，这正是今天通行全球的英制紧固件螺纹标准。
统一螺纹牙型实际上与已废除的美国国家螺纹的相同。
按照两个标准生产的紧固件在功能上是可以互换的。
UN螺纹UN螺纹牙型，正像最初设计的那样，在外螺纹牙底处有平轮廓和圆形轮廓两种。
每个国家可以根据本国的标准来选择。
美国趋向于选择平牙底，虽然普遍认为如果将牙底做成圆角可以减少应力集中。
但经济上会有所付出。
滚丝牙板和刀具都很昂贵，如果用圆牙顶的模具来生产紧固件螺纹的圆牙底，无疑会多多少少增加成本。
另外，也有争论说，新刀具会磨损，加工几百个工件后，牙顶便会被磨圆，再加工出的螺纹便会开始接近理想的牙型轮廓。
UNR螺纹20 世纪50年代，紧固件性能的要求急剧提高，尤其是在容易产生疲劳载荷的场合，紧固件的安全性是关键因素。
提高紧固件的抗疲劳性能势在必行。
一个显而易见的方法就是要求外螺纹牙底轮廓做成规定的圆弧。
这便导致设计和引入了一套改进的螺纹牙型一一UNR它与UN唯一的不同在于其强制性地要求最小圆弧半径（极限值0.108,0.144倍的螺距）。
最小半径（0.108P）是能够与UN牙型配合而不超出外螺纹最小实体牙型的最宽半径。
最大半径（0.144P）是指在最大实体牙型下能够容纳而不产生与内螺纹的理论间隙的最宽半径。
初次接触时，要特别注明是UNR螺纹，以确保交货时紧固件为圆弧牙底。
但是如今，无论是否标明是UNR事实上公称尺寸为1 in和更小的紧固件，100,都是UNF螺纹。
这是因为这类尺寸的紧固件通常采用滚压螺纹，现在的标准规定滚丝板为圆牙顶。
对于较大尺寸紧固件，除滚丝外，螺纹可以车削加工。
如果需要圆底，必须特别指出是UNR 否则供货很可能是UN螺纹。
UNK螺纹UNR螺纹出现后不久，又经过了进一步修改，定义为UNKUNK螺纹只是比NUR更精密，牙型和牙底圆弧半径极限值与NURI全相同。
其区别在于外螺纹的小径有偏差，必须检查牙底，以确保圆弧半径在规定的极限值范围内。
UNK螺纹已用于圆柱头内六角螺丝和沉头螺丝标准。
1979年螺纹通止量规系统（见A-63页ASME B1.3M建立后,UNK螺纹开始被淘汰。
原因是用量规系统22检测UNR螺纹（与通止量规系统的目的是相同的）可以代替UNK螺纹。
UNJ螺纹UNJ螺纹的设计来源于优化螺纹牙型的研究一一即在不损失静强度特性的条件下具有超常的抗疲劳性能。
换句话说，牙底圆弧的作用能发挥多大,其结果是一种新的牙型诞生，定义为UNJ牙底圆弧半径极限值为0.150,0.180倍的螺距。
具有这种增大圆弧，外螺纹小径就会增大并超出UN及UNR螺纹的基本牙型。
结果，为避免配合螺纹间出现过盈，UNJ内螺纹的小径不得不随着增大。
这意味着UNJ螺纹的螺纹接触高度会稍微缩短。
但是，通过采用3A/3B级螺纹公差（UNJ螺纹所用标准公差）可以补偿此强度损失。
这一公差标准可以使内、外螺纹的最小实体牙型优化。
UNJ螺纹现在是航空紧固件标准，在高度专业化的工业应用中有时也有使用。
螺纹配合UN内螺纹应与UN和UNF外螺纹配合。
实际上，不存在UNF内螺纹。
理论上，UN内螺纹不能与UNJ外螺纹装配。
但是，很多大型紧固件应用商多年来一直采用这种组合并没有发现问题。
计算机研究也证实，成品加工件之间的实际过盈危害可以忽略不计。
尽管如此，不建议采用这种配合，尤其是带有涂层的紧固件。
UNJ内螺纹可与UNJ外螺纹装配，也可与UN和UNF配合。
但是，后者配合在使用时应该小心，因为UNJ内螺纹增大的小径会减小外螺纹的螺纹牙底区抗剪切强度。