7．1 螺纹及螺纹紧固件（GB／T 4459．1—1995）
7．1．1 螺纹
1．螺纹的形成
螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起和沟槽。在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称为外螺纹，在内表面上形成的螺纹称为内螺纹。
形成螺纹的加工方法很多，常见的是在车床上车削内、外螺纹，还可用丝锥和板牙等手工工具加工螺纹。
螺纹的表面可分为凸起和沟槽两部分。凸起部分的顶端称为牙顶，沟槽部分的底部称为牙底。
2．螺纹的基本要素
螺纹的基本要素包括牙型、大径、小径、螺距、导程、线数和旋向等。
1）牙型
在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。常用的标准螺纹的牙型角及特征符号如表7－1所示。
表7－1 常用标准螺纹牙型
2）直径
直径分大径、小径和中径，如图7－1所示。大径是指与外螺纹的牙顶、内螺纹的牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径，内、外螺纹的大径分别用D、d表示；小径是指和外螺纹的牙底、内螺纹的牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径，内、外螺纹的小径分别用D1、d1表示；中径是指母线通过牙型上凸起宽度和沟槽宽度相等处的假想圆柱或圆锥的直径，内、外螺纹的中径分别用D2、d2表示。
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。
图7－1 螺纹各部分的名称及直径
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为单线螺纹，沿两条或两条以上且在轴向等距离分布的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹，如图7－2所示。
4）螺距（P）和导程（Ph）
相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离称为螺距。同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离称为导程，如图7－2所示。线数n、螺距P、导程Ph的关系为
Ph＝nP
图7－2 单线螺纹和双线螺纹
图7－3 螺纹的旋向
5）旋向
沿轴线方向看顺时针方向旋入的螺纹称为右旋螺纹，沿轴线方向看逆时针方向旋入的螺纹称为左旋螺纹，如图7－3所示。
螺纹的牙型、大径、螺距、线数和旋向称为螺纹五要素，只有这五个要素都相同的外螺纹和内螺纹才能相互旋合。
3．螺纹的分类
1）按标准化程度分类
螺纹按其参数的标准化程度分为标准螺纹、特殊螺纹和非标准螺纹。标准螺纹是指牙型、公称直径（大径）和螺距三个要素均符合国家标准的螺纹。只有牙型符合国家标准的螺纹称为特殊螺纹。凡牙型不符合国家标准的螺纹称为非标准螺纹。
2）按螺纹的用途分类
螺纹根据其用途不同可分为紧固螺纹、管螺纹和传动螺纹三类。
螺纹的具体分类情况如下：
4．螺纹的画法规定（GB／T 4459．1—1995）
1）外螺纹的画法
投影为非圆的视图，外螺纹的牙顶线（大径）用粗实线表示，牙底线（小径）用细实线表示，按比例画法，小径按0．85倍的大径绘制，牙底的细实线应画入倒角，螺纹终止线用粗实线表示，螺尾部分一般不必画出，当需要表示时，该部分用与轴线成30°的细实线画出。在投影为圆的视图上，大径用粗实线画，小径用细实线画，约画3／4圆表示，倒角圆不画，如图7－4所示。
图7－4 外螺纹画法
2）内螺纹的画法
投影为非圆的视图，当采用剖视图时，内螺纹的牙顶线用粗实线表示，牙底线用细实线表示，剖面线应画到粗实线，螺纹终止线用粗实线绘制。若为盲孔，采用比例画法时，螺纹的终止线到孔的末端的距离可按0．5倍大径绘制。在投影为圆的视图中，大径用细实线约画3／4圆，小径用粗实线画，倒角圆投影不画。当螺纹的投影不可见时，所有图线均为细虚线，如图7－5所示。
图7－5 内螺纹的画法
3）内、外螺纹旋合的画法
在剖视图中，内、外螺纹的旋合部分应按外螺纹的画法绘制，其余不旋合部分按各自的规定画法绘制。必须注意，表示内、外螺纹大径的细实线和粗实线，以及表示内、外螺纹小径的粗实线和细实线应分别对齐。在剖切平面通过螺纹轴线的剖视图中，实心螺杆按不剖绘制，如图7－6所示。
图7－6 内、外螺纹旋合画法
4）牙型表示法
螺纹牙型一般不在图形上表示，当需要表示螺纹牙形时，可按图7－7所示的形式绘制。
图7－7 螺纹牙型的表示法
5．螺纹的标注方法
螺纹的标注包括螺纹的标记、长度、工艺结构尺寸等。螺纹的标记用来表示螺纹的要素及精度等，不同种类的螺纹其标记形式不同。下面分别介绍其标记。
1）普通螺纹（GB／T 197—2003）
完整的螺纹标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号及其有必要作进一步说明的其他个别信息组成。
（1）特征代号。螺纹特征代号用字母“M”表示。
（2）尺寸代号。单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距”，公称直径和螺距的单位为毫米。对粗牙螺纹可以省略标注螺距。
多线螺纹的尺寸代号为“公称直径×Ph导程P螺距”，公称直径、导程和螺距的单位为毫米。如果要进一步表明螺纹的线数，可在后面增加括号说明。
（3）公差带代号。普通螺纹公差带代号包含中径公差带代号和顶径公差带代号。如果中径公差带代号与顶径公差带代号相同，则应注一个公差带代号。螺纹尺寸代号与公差带代号间用“－”分开。表示内外螺纹旋合时，内螺纹公差带代号在前，外螺纹公差带代号在后，中间用斜线分开。
在下列情况下，中等公差精度螺纹不注公差带代号：
内螺纹，5H公称直径小于和等于1．4mm时，6H公称直径大于和等于1．6mm时；
外螺纹，6h公称直径小于和等于1．4mm时，6h公称直径大于和等于1．6mm时。
（4）其他信息。标记内有必要说明的其他信息包括螺纹的旋合长度和旋向。
对短旋合长度组和长旋合长度组的螺纹，在公差带代号后分别标注“S”和“L”代号。旋合长度代号与公差带代号间用“－”分开。中等旋合长度组螺纹不标注旋合长度代号（N）。
对左旋螺纹，应在旋合长度代号之后标注“LH”代号。旋合长度代号与旋向代号间用“－”号分开。右旋螺纹不标注旋向代号。
（5）标记示例。
左旋螺纹：M7×1－LH（公差带代号和旋合长度代号被省略），
M6×0．75－5h6h－S－LH，
M14×Ph 6P2－7H－L－LH或M14×Ph6P2（three starts）－7H－L－LH。
右旋螺纹：M6（螺距、公差带代号、旋合长度代号和旋向代号被省略）。
螺纹尺寸标注由螺纹长度、螺纹工艺结构尺寸和螺纹标记组成，如图7－8所示，其中螺纹标记注在螺纹大径的尺寸线上。
图7－8 螺纹尺寸的标注
2）传动螺纹
传动螺纹主要指梯形螺纹和锯齿形螺纹，完整的螺纹标记如下：
标注螺纹标记时，如符合下列情况，应省略有关标注内容：
（1）如中径和顶径公差带代号相同，只标注一次；
（2）右旋螺纹不注旋向；
（3）螺纹旋合长度为中等旋合长度（N）时不注，长旋合长度用L表示，短旋合长度用S表示；
（4）螺纹标记的示例如下：
3）管螺纹
常用的管螺纹分为密封管螺纹和非密封管螺纹。管螺纹的标记必须标注在大径的引出线上，其标记组成如下所示。需要注意的是管螺纹的尺寸代号并不是指螺纹大径，其大径和小径等参数可从附录中的附表查出。
管螺纹的特征代号和标注示例如表7－2所示。
表7－2 管螺纹标注
续表
7．1．2 螺纹紧固件
常用螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈。螺栓用于被连接零件不太厚允许钻成通孔的情况；双头螺柱用于被连接零件之一较厚或不允许钻成通孔的情况；螺钉用于受力不大，而被连接件之一较厚，并且常拆卸的连接中。如图7－9所示。螺钉按用途又可分为连接螺钉和紧定螺钉。
图7－9 螺纹紧固件连接
1．螺栓连接
螺栓连接的紧固件有螺栓、螺母和垫圈。紧固件的画法一般采用比例画法绘制。比例画法是以螺栓上螺纹的公称直径（d、D）为主要参数，其余各部分结构尺寸均按与公称直径成一定比例关系绘制，如图7－10所示。
画螺纹紧固件的装配图时，应遵守下述基本规定：
（1）两零件接触表面画一条线，不接触表面画两条线；
（2）相邻两零件，不同零件的剖面线方向应相反，或者方向相同，间隔不等；
（3）对于紧固件和实心零件（如螺钉、螺栓、螺母、垫圈、键、销、球及轴等），若剖切平面通过它们的轴线时，则这些零件都按不剖绘制，仍画外形；需要时可采用局部剖视。
图7－11所示为螺栓连接比例画法的画图过程。其中螺栓长度L可按下式估算：
图7－10 螺栓、螺母、垫圈的比例画法
L≥t1＋t2＋0．15d＋0．8d＋（0．2～0．3）d
根据上式的估算值，从有关手册中（参见本书附表3）选取与估算值相近的标准长度值作为L值。
在装配图中，螺栓连接也可采用图7－12所示的简化画法。但应注意，螺母、螺栓的六方倒角省略不画后，螺栓上螺纹端面的倒角也应省略不画。
2．螺柱连接
双头螺柱两端均加工有螺纹，一端和被连接件旋合，一端和螺母旋合，如图7－13所示。双头螺柱连接的比例画法和螺栓连接的比例画法基本相同。双头螺柱旋入端长度bm要根据被旋入零件的材料而定，以确保连接可靠。对应于不同的材料bm有下列几种取值：
bm＝1d（用于钢或青铜）
bm＝（1．25～1．5）d（用于铸铁）
bm＝（1．5～2）d（用于铝、铝合金或其他较软材料）
螺柱的公称长度L可按下式估算：
L≥δ＋0．15d＋0．8d＋（0．2～0．3）d
图7－11 螺栓连接画图步骤
图7－12 螺栓连接的简化画法
根据上式的估算值，对照有关手册中螺柱的标准长度系列，选取与估算值相近的标准长度值作为L值。
双头螺柱的标记见本书附表4。
3．螺钉连接
螺钉连接比例画法的旋入端与螺柱相同，被连接板孔部画法与螺栓相同。螺钉头部结构有圆柱头和沉头等，这些结构的比例画法如图7－14a所示。螺钉标记和结构尺寸见本附表8。当图形比较小时，螺钉头部的一字槽（或十字槽）的投影可以涂黑表示，在投影为圆的视图上，这些槽应画成45°倾斜位置，线宽为粗实线线宽的2倍，如图7－14b所示。
图7－13 螺柱连接的比例画法
图7－14 螺钉连接的比例画法
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