螺纹连接件的拆装

活动情景

在日常生活中，螺纹连接随处可见，而且它在汽车上的应用也非常广泛。本任务通过对螺纹连接件的形成和特点的了解，进一步学习螺纹连接件的正确选用知识。通过对机油泵的拆卸和对螺纹连接件工作原理的观察，了解螺纹连接装置在汽车上的应用。

任务要求

（1）了解螺纹的形成、分类及其特点。

（2）了解普通螺纹的主要参数。

（3）能正确选用、更换螺纹连接件。

（4）掌握螺纹连接件的表达方法及其标记方法。

（5）进一步了解螺纹连接件在汽车上的应用。

技能训练

进行齿轮式机油泵的拆装。

1．所需器材

拆装齿轮式机油泵所需器材和工具有东风EQ6100发动机、二用扳手、套筒组合扳手、手锤、平头冲、鲤鱼钳，如图3－209所示。

2．操作步骤

（1）用T形套筒扳手均匀拧松发动机油底壳固定螺栓，拆下油底壳，如图3－210所示。

图3－209 拆装齿轮式机油泵所需工具

图3－210 拆卸油底壳

（2）用二用扳手拧松机油泵出油管连接螺母和机油泵固定螺栓，取下机油泵及集滤器总成，如图3－211、图3－212、图3－213所示。

图3－211 拧松机油泵出油管连接螺母

图3－212 拆卸机油泵固定螺栓

（3）用套筒扳手拧松限压阀固定螺栓，取出限压弹簧和柱塞，如图3－214、图3－215所示。

图3－213 取下机油泵及集滤器总成

图3－214 拆卸机油泵限压阀

图3－215 限压阀

（4）用二用扳手或T形套筒扳手拆下机油泵盖固定螺栓，取下机油泵盖，如图3－216所示。

图3－216 拆下机油泵盖

图3－217 取出从动齿轮

（5）将松套在从动轴上的从动齿轮取下，如图3－217所示。

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若要取下主动齿轮和主动齿轮轴，应先冲出联轴套固定销，取下联轴套，如图3－218所示；然后从泵壳内抽出主动齿轮及齿轮轴，再轻轻敲击主动轴端，取下主动齿轮和半圆键，如图3－219所示。

图3－218 冲出联轴套连接销，取下联轴套

图3－219 分解主动齿轮轴、主动齿轮

（6）按拆卸相反的顺序安装机油泵主、从动齿轮轴和主、从动齿轮，泵盖固定螺栓应按对角线交叉均匀地分数次拧紧，拧紧后主动轴在泵体内始终转动灵活、平稳无卡滞现象。

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机油泵齿轮端面与泵盖间的间隙应保证在0．06～0．10mm范围内。

（7）拆装完毕，清洁、归还工具和实习器材。

高级技术

1．螺纹的形成、分类和特点

1）螺纹的形成

普通螺纹可以看成是将一直角三角形绕到一个圆柱上，并使三角形的底边与圆柱外表面重合，在圆柱体表面形成了一条螺旋线，这就是我们所称的“螺纹”。螺纹可以通过车床加工，如图3－220所示，也可以用钳工工具通过攻丝或套丝加工而成，如图3－221、图3－222所示。

图3－220 螺纹的车削

图3－221 攻丝

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螺纹用车床沿螺旋线加工出不同形状的沟槽，便得到不同牙型的螺纹，如图3－223所示。

图3－222 套丝

图3－223 不同牙型的螺纹

2）螺纹的分类和特点

（1）螺纹根据其所在表面不同，可以分为外螺纹和内螺纹，如图3－224所示。

（2）螺纹根据螺旋线数目不同，可以分为单线螺纹和多线螺纹，如图3－225所示。

图3－224 外螺纹和内螺纹

（3）螺纹根据螺旋线旋向不同，可以分为左旋螺纹和右旋螺纹，如图3－226所示。

图3－225 单线螺纹和多线螺纹

图3－226 左旋螺纹和右旋螺纹

（4）螺纹根据截面形状（牙型）不同，可以分为三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹，如图3－223所示。

（5）螺纹根据用途不同，可以分为连接螺纹和传动螺纹两大类，如图3－227所示。其中连接螺纹又可以分为普通螺纹、圆柱管螺纹和圆锥管螺纹3种，如图3－228所示。

图3－227 连接螺纹和传动螺纹

图3－228 连接螺纹类型

3）连接螺纹

（1）普通螺纹。普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°，螺纹牙的根部削弱较小，强度大；螺纹面间的摩擦力大，自锁性能好，适合作为连接螺纹。同一公称直径的螺纹，根据螺矩不同可以分为粗牙与细牙两大类，一般连接螺纹多用普通粗牙螺纹，而细牙螺纹主要用于薄壁零件，也常用在受冲击、振动和微调的机构上。

（2）圆柱管螺纹。圆柱管螺纹的牙型角为55°，公称直径近似为管子内径，螺纹副本身不具备密封性，多用于水、油、气的管路以及电器管路系统的连接。

（3）圆锥管螺纹。圆锥管螺纹的牙型为等腰梯形，牙型角为55°，螺纹分布在1∶16的圆锥管上，内外螺纹公称牙间没有间隙，依靠螺纹牙型的变形保证连接的紧密性。圆锥管螺纹适用于管路、管接头、阀门以及其他高温、高压、密闭的管道系统。

4）传动螺纹

（1）梯形螺纹。梯形螺纹的牙型为三角形，牙型角为30°，效率较低，但工艺性好，强度高，螺旋副的对中性好，如图3－229所示。

（2）锯齿形螺纹。锯齿形螺纹工作面的牙型侧角为3°，非工作面的牙型侧角为30°，外螺纹的牙根处为圆角，以便减小应力集中，如图3－230所示。锯齿形螺纹的牙根强度和传动效率都比梯形螺纹高。

（3）矩形螺纹。矩形螺纹的牙型为正方形，牙型角为0°，牙厚为螺距的一半，螺纹牙根部削弱较大，强度小，磨损后间隙难以修复和补偿，使得传动精度降低，如图3－231所示。现在矩形螺纹已逐渐被梯形螺纹代替，多应用于传力或螺旋传动场合。

图3－229 梯形螺纹

图3－230 锯齿形螺纹

图3－231 矩形螺纹

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螺纹是标准件，螺纹的材料、剖面尺寸、基本参数、配合等都有国家标准。

2．普通螺纹的主要参数

普通螺纹的主要参数如图3－232所示。

1）大径（D、d）

大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。内螺纹用D表示，外螺纹用d表示，标准规定将螺纹大径的公称尺寸定为公称直径，即代表螺纹尺寸的直径。

2）小径（D1、d1）

小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。内螺纹用D1表示，外螺纹用d1表示。

3）中径（D2、d2）

中径是一个假想的圆柱直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，假想圆柱称为中径圆柱，内螺纹用D2表示，外螺纹用d2表示。

4）螺距（P）

螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，用P表示。

5）线数（n）

线数是指一个螺纹零件的螺旋线数目，用n表示。

图3－232 普通螺纹的主要参数

6）导程（L）

导程是指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，用L表示。

7）牙型角和牙侧角（α、β）

牙型角是指螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角，用α表示，普通螺纹的α＝60°；牙侧角是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，用β表示。

8）螺纹升角（Ψ）

螺纹升角是指在中径圆柱面上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面夹角，用Ψ表示。

9）螺纹旋合长度

螺纹旋合长度是指两个相互配合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。

3．螺纹的画法及标记

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螺栓、螺钉、螺母等都是标准件，在绘制和标注时应符合国家标准GB／T4495．1—1995。

1）螺纹的规定画法

（1）外螺纹的画法：大径（牙顶）用粗实线；小径（牙底）用细实线，轴向的圆画3／4圈；终止线（完整螺纹部分）用粗实线；一般小径取0．85D，如图3－233所示。

图3－233 外螺纹的画法

（2）内螺纹的画法：内螺纹画成剖视图时，大径（牙顶）用细实线，轴向的圆画3／4圈；小径（牙底）和终止线用粗实线；剖面线画到粗实线处，如图3－234所示。

2）螺纹的标记

（1）螺纹的特征代号。

①普通螺纹：M。

②管螺纹：用螺纹密封的管螺纹RC、RP、R；

非螺纹密封的管螺纹G。

③传动螺纹：梯形螺纹Tr；

锯齿形螺纹B。

图3－234 内螺纹的画法

（2）普通螺纹的标记。

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普通螺纹的标记应符合国家标准GB／T179—2003。

普通螺纹的标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号及其有必要进一步说明的其他信息组成。

螺纹特征代号螺纹公称直径×导程、螺距－公差带代号－其他信息

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（1）普通螺纹特征代号：M。

（2）螺距：粗牙不须标注，细牙必须标注。

（3）导程：单线螺纹不须标注，多线螺纹必须标注导程或线数。

（4）中、顶径公差带代号：由表示公差等级的数字和表示公差带位置的字母组成，内螺纹大写、外螺纹小写；中径在前、顶径在后；中、顶径公差带代号相同时，只标注一个公差带代号。（5）有配合关系的内外螺纹用分数表示，分子为内螺纹、分母为外螺纹。（6）旋向：右旋不须标注，左旋必须标注。

（7）旋合长度分为短旋合（S）、中旋合（N）、长旋合（L）3种，其中中旋合N可以省略，也可以直接写长度值

。

标记示例

M6×0．75—5h6h—S—LH

表示的含义如下：

普通螺纹M、公称直径6mm、单线螺纹、螺距0．75mm、中径公差带代号5h、顶径公差带代号6h、S为短旋合、LH为左旋螺纹。

练一练

解释M8和M14×Ph6P2—7H—L所表示的含义。

（3）管螺纹的标记。

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（1）密封管螺纹的标记应符合国家标准GB／T7306．1～7306．2—2000。

（2）非密封管螺纹的标记应符合国家标准GB／T7307—2001。

①密封管螺纹标记由螺纹特征代号、尺寸代号及其有必要进一步说明的其他信息组成。

螺纹特征代号螺纹公称直径×螺距－其他信息（旋向代号）

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密封管螺纹的特征代号：RC表示圆锥内螺纹；RP表示圆柱内螺纹；R表示圆锥外螺纹，见表3－18。

表3－18 密封管螺纹的特征代号与标记方法

②非密封管螺纹标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差等级代号及其有必要进一步说明的其他信息组成。

螺纹特征代号尺寸代号公差等级代号－其他信息（旋向代号）

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非密封管螺纹的特征代号：G。

标记示例

（1）G1所表示的含义如下：

G非螺纹密封管螺纹、管子内径1英寸、公差带代号和旋向代号被省略未标注。

（2）RP所表示的含义如下：

RP螺纹密封管螺纹（圆柱内螺纹）、管子内径英寸、螺距和旋向代号被省略未标注。

练一练

解释RC1和G1所表示的含义。

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（1）管螺纹的尺寸代号或公称直径是指管子的内径尺寸，尺寸代号的数字单位为英寸。

（2）管螺纹的标记必须标注到大径的引出线上，如图3－235所示，表示公称内径是3／4英寸的管螺纹。

（3）管螺纹大径、小径等参数可以通过查手册获得。

图3－235 管螺纹标记

（4）传动螺纹的标记。

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（1）传动螺纹主要是指梯形螺纹和锯齿形螺纹两种。

（2）传动螺纹标记与普通螺纹相似，由螺纹特征代号、尺寸代号及其有必要进一步说明的其他信息组成。

螺纹特征代号螺纹公称直径×螺距旋向代号－公差等级代号－旋合长度代号

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（1）梯形螺纹的特征代号：Tr。

（2）锯齿形螺纹的特征代号：S。

标记示例

Tr40×14（P7）LH—8e—L所表示的含义如下：

Tr梯形螺纹、公称直径40mm、导程14mm、螺距（P7）、左旋螺纹LH、中顶径公差带代号8e、长旋合L。

练一练

解释Tr40×14—6H—L和Tr40×（P7）LH—7H所表示的含义。

4．螺纹连接的类型和应用

1）螺纹连接的类型

连接螺纹的种类较多，常用的有螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接等，见表3－18。

表3－18 常用连接螺纹表

（1）螺栓连接。螺栓连接是一种应用最为普遍的方式，如图3－236所示。螺栓头部形状有标准六角头、小六角头和方头等，螺栓通过被连接件的通孔，与螺母配合使用，具有结构简单、拆装简便、更换方便的优点，适用于厚度不大且能进行两面装配的场合，如传动轴连接螺栓。

（2）双头螺柱连接。双头螺柱两端均制有螺纹，螺柱上螺纹较短的一端紧定在被连接件的螺纹盲孔中，不再拆卸，如图3－237所示。双头螺柱连接适用于被连接件之一较厚而不宜制成通孔且需经常拆卸的场合，如桑塔纳凸轮轴盖固定螺柱。

图3－236 螺栓连接

图3－237 双头螺柱连接

（3）螺钉连接。螺钉通过较薄的被连接件上的通孔，直接旋入较厚的被连接件的螺纹盲孔中，不用螺母，结构紧凑。螺钉头部形状较多，见表3－18，其中，内、外六角头螺钉可以施加较大的拧紧力矩，圆头及十字头螺钉都不能施加较大的拧紧力矩。螺钉连接适用于被连接件之一较厚、受力不大、不宜制成通孔、连接紧固或紧密程度要求不太高且很少拆卸的场合，如汽油泵连接螺钉，如图3－238所示。

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连接螺钉的直径最好不要超过10mm。

（4）紧定螺钉连接。利用螺钉通过被连接件之一而使螺钉末端顶住另一被连接件的凹坑中，实现两零件的固定，并可传递不大的横向力和转矩，如图3－239所示。紧定螺钉的头部和尾部的形式很多，常用的尾部有锥端、平端、圆柱端等，见表3－19。

图3－238 螺钉连接

图3－239 紧定螺钉连接

表3－19 常用紧定螺钉表

2）螺纹连接用标准连接件

常用的标准螺纹连接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等，见表3－20、表3－21和表3－22。

表3－20 螺栓、双头螺柱、螺钉连接件表

续表

表3－21 常用螺母表

表3－22 常用垫圈表

5．螺纹连接件的防松装置

1）螺纹连接的预紧

为了提高连接的紧密性和防松能力，增强连接的刚性，确保连接安全，汽车上应用的螺纹连接都是预紧螺纹连接。一般螺纹连接的预紧力靠经验控制，对重要的紧螺纹连接，在装配时用扭力扳手或定力矩扳手控制预紧力，使螺纹连接的预紧度达到规定大小。

2）螺纹连接的防松方法

螺纹连接件常为单线螺纹，满足自锁条件，在受静载荷和工作温度变化不大时，不会自行松脱。在受冲击、振动和交变载荷作用下，以及工作温度变化很大时，螺纹连接容易发生自松，影响正常工作，并可能导致事故。为此，必须保证螺纹连接的安全可靠，采取必要的安全防松措施。常用的安全防松措施有摩擦力防松、机械防松、冲边防松、粘结防松等。

（1）摩擦力防松。

①弹簧垫圈：弹簧垫圈的材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力作用。弹簧垫圈结构简单、工作可靠、应用广泛，如图3－240所示，传动轴连接螺栓用弹簧垫圈防松。

②对顶螺母：利用主、副螺母的对顶作用，使螺栓始终受到附加的拉力和附加的摩擦力作用。对顶螺母结构简单，适用于重载低速场合，外廓尺寸较大，没有弹簧垫圈防松应用广泛。图3－241所示为离合器分离杠杆调整螺栓采用对顶螺母防松。

图3－240 弹簧垫圈防松

图3－241 对顶螺母防松

（2）机械防松。

①槽形螺母和开口销：在旋紧槽形螺母后，螺栓上的孔与螺母上的槽正好对正，将开口销从螺母的槽中和螺栓的孔中穿过，使螺母和螺栓不能转动，实现防松。该种防松措施具有安全可靠，应用广泛的特点。图3－242所示为传动轴突缘固定螺母采用槽形螺母和开口销防松。

②圆螺母和止动垫圈：将垫圈内翅插入键槽内，而外翅翻入圆螺母的沟槽中，使螺母和螺杆没有相对运动。圆螺母和止动垫圈常用于滚动轴承的固定，如图3－243所示。

图3－242 槽形螺母和开口销防松

图3－243 圆螺母和止动垫圈防松

③止动垫片：在螺母旋紧后，止动垫片一侧被折转，垫片的一侧折于固定处，使螺母与被连接件的相对位置固定，如主减速器从动轴承调整螺母的锁紧装置，如图3－244所示。

（3）冲边防松。冲边防松通过对拧紧后的螺栓螺母进行破坏螺纹原有几何尺寸的方法达到防松的目的，一般是用冲头沿螺纹的圆周均匀分布数点，起永久性防松作用，如图3－245所示。

图3－244 止动垫片防松

图3－245 冲边防松

图3－246 防松黏结剂

（4）黏结防松。黏结防松是用黏结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后黏结剂自行固化，起到永久防松的效果，如图3－246所示。

拓展训练

（1）熟悉各种不同螺纹的画法并能掌握各种螺纹的标记方法。

（2）实地进行螺纹连接的拆装，熟悉螺纹连接件的种类与应用场合。

（3）学生在螺纹连接的拆装中，进一步熟悉螺纹连接件的防松方法。

（4）让学生在汽车中找出各种常用的螺纹连接件。

任务归纳

（1）通过拆装齿轮式机油泵，了解螺纹的形成、主要参数、分类和特点。

（2）通过拆装齿轮式机油泵，掌握螺纹连接的类型、应用和防松方法。

思考练习

（1）机油泵的基本组成和装配关系怎样？

（2）螺纹的形成及其特点和表达及其标记方法是什么？

（3）常用螺纹及螺纹连接的基本类型和种类有哪几种？

（4）常用螺纹有何应用特点？如何正确选用常用螺纹？

（5）普通螺纹的主要参数有哪些？螺纹连接件的防松措施有哪些？

（6）通过观察，在汽车上找出各种不同常用螺纹的应用。

表3－23 任务测评表