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紧固件三种螺纹主要特点和差异

螺纹可分为紧固螺纹、管螺纹及传动螺纹三大类。

其中,紧固螺纹包括:普通螺纹、大间隙螺纹(热浸镀锌螺纹、高温高压用大间隙螺纹)、自攻螺纹、自挤螺纹(三棱自攻螺纹)、木螺纹;过渡配合与过盈配合螺纹以及仪器用特种螺纹等。

普通螺纹又可按计量单位和发明国分为三种螺纹:米制、美制、英制普通螺纹

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一 米制螺纹

米制普通螺纹是使用较多的机械紧固螺纹,国际标准化组织、工业发达国家,以及我国都制定了自己的米制螺纹标准。

米制螺纹基本牙型是等边三角形牙齿顶牙底截短轮廓,牙型角60°,螺纹用字母 M(表示米制普通螺纹)标记。规格大小公称直径(D或d)和螺距(P)表示,计量单位为毫米,即米制螺纹。

a、螺纹大径d为公称直径

b. 螺纹中径d2=d-2(3H/8)

c、螺纹小径d1=d-2(5H/8)

d、螺距P指二牙间的距离

e、牙型角a=60°

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▲米制普通螺纹齿型

米制螺纹中径公差和基本偏差关系及位置图

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米制外螺纹有5h(6h)、6g和8g的3个螺纹公差等级。

米制内螺纹有5H、6H和7H的3个螺纹公差等级。

其中g螺纹有偏差,是为了装配方便和电镀层、涂层留余量。数字5、6、8指螺纹公差大小,螺纹松紧程度。商品紧固件外螺纹等级为——6g级,内螺纹等级为——6H级。

米制普通螺纹标准对照

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2.美制(英寸制)UN统一螺纹

美制普通螺纹即“统一螺纹”,系第二次世界大战后,为统一“盟军”的紧固螺纹标准,由英国、美国及加拿大三国共同制定的标准。


美制统一螺纹基本牙型是等边三角形牙顶牙底截短的轮廓,牙型角60°,螺纹规格用公称直径(D或d)和每英寸内的牙数(n)标记,计量单位为英寸。

a. 螺纹大径d为公称直径

b. 螺纹小径d1=d-2(5H/8)

c. 螺纹中径d2=d-2(3H/8)

其中:

P—螺距 n—表示1寸有几牙

P= 牙距 25.4mm/牙数n

或P=1/n in

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▲美制UN统一螺纹基本齿型

美制UN螺纹配合代号和选用

美制内、外螺纹的代号

统一螺纹外螺纹公差与内螺纹公差是不同的。规定用字母来表示:

“A”表示——外螺纹;如“2A” 或“3A”

“B”表示——内螺纹。如“2B” 或“3B”


美制螺纹系列的选用

——美制粗牙螺纹UNC广泛适用于大批量生产的紧固件。一般用于低强度材料,即低性能等级,该配合的螺纹便于装配。粗牙螺纹有更高的抗脱扣性能、磨损小、应力小。

——商品紧固件较多地采用粗牙UNC系列螺纹;

——钢结构螺栓一般用8UN或UNC螺纹;(A194和A193的配套)

——美制细牙螺纹UNF一般较多地用于高强度连接副的紧固件。细牙螺纹比粗牙螺纹牙型高度低些、小径大、抗拉应力面积也大。


■UNR螺纹

UNR螺纹齿顶是平的或园弧连接,但齿型根部必须是园弧状,其园弧半径不小于0.108P。只适用于外螺纹。 

1、 UN螺纹牙底是平的,有应力集中问题,为减少螺栓受力时的应力集中,UNR螺纹牙底圆弧半径不能太小。

2、UNR比UN螺纹具有更高的抗疲劳强度, 能较好地适用于凹口灵敏材料。

3、美国IFI标准也规定螺栓、螺钉强度等级大于等于5级,必须采用UNR螺纹。(A574高强度内六角螺钉直径≤1″ 的 螺纹应采用UNRC/UNRF螺纹。)

4、另——米制标准规定高于或等于10.9级的外螺纹,其螺纹牙底形状须有圆弧曲线,需承受一定的疲劳冲击载荷。

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▲美制UNR外螺纹示例图

螺纹规格和牙距的标记

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3.英制威氏螺纹(英寸)

英制螺纹基本牙型是等腰三角形,牙顶和牙底圆弧过渡相切的轮廓,牙型角为55°,螺纹用公称直径和每寸内牙数标记,计量单位为英寸。

螺纹代号:BSW (惠氏粗牙螺纹)、BSF (惠氏细牙螺纹)、Whit(非标准系列惠氏螺纹);BS 84:2007《惠氏螺纹》;BS 919-2:2007《惠氏螺纹的量规》。

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▲英制螺纹基本牙型


螺纹规格和牙距的标记

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1、英制BS螺纹的外螺纹规定了3个等级,即精密级(C)、中等级(M)和自由级(F)。

2、内螺纹规定了2个等级,即中等级(M)和标准级(N)。

3、其中,外螺纹M级和F级规定了同样的基本偏差。

4、粗制紧固件螺纹配合N/F级;精制紧固件螺纹配合N/M级。

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三种螺纹的主要差异

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