公制螺纹(MM牙)
牙深=0.6495*牙距P
(牙角60度)
内牙孔径=
公称直径-1.0825*P
M20x2.5-6H/7g (右手)-(单头螺纹)-(公制粗牙) (公称直径20mm) (牙距2.5mm)
(内螺纹配合等级6H)
(外螺纹配合等级7g)
左-双头-M20x1.5 (左手)-(双头螺纹)-(公制细牙) (公称直径20mm) (牙距1.5mm)
美制螺纹
(统一标准螺纹)
牙深=
0.6495*(25.4/每吋牙数)
(牙角60度)
3/4-10UNC-2A
(UNC粗牙)(UNF细牙)
(1A 2A 3A 外牙公差配合等级)
(1B 2B 3B 内牙公差配合等级)
UNC美制统一标准粗牙螺纹
外径3/4英吋,每英吋10牙
外牙 2级公差配合
管螺纹(英制PT)
牙深=
0.6403*(25.4/每吋牙数)
(牙角55度)
PT 3/4-14 (锥度管螺纹) 锥度管螺纹,锥度比1/16 3/4英吋管用,每英吋14牙
管螺纹
(PS直螺纹)(PF细牙)
牙深=
0.6403*(25.4/每吋牙数)
(牙角55度)
PS 3/4-14 (直形管螺纹)
PF1 1/8-16 (直形管螺纹)
(细牙)
直形管螺纹
3/4英吋管用,每英吋14牙
1 1/8英吋管用,每英吋16牙
管螺纹(美制NPT)
(牙角60度)
NPT 3/4-14 (锥形管螺纹) 锥形管螺纹,锥度比1/16
3/4英吋管用,每英吋14牙
梯形螺纹
(30度公制)
TM40*6 公称直径40mm 牙距6.0mm
梯形螺纹
(29度爱克姆螺纹)
TW26*5 外径26mm,每英吋5牙
方形螺纹
车牙的计算
考虑条件计算公式
公制牙与英制牙的转换每吋螺纹数 n = 25.4 / 牙距 P
牙距 P = 25.4 / 每吋螺纹数 n
因为工件材料及刀具所决定的转速转速 N = (1000周速 V ) / (圆周率 p * 直径 D ) 因为机器结构所决定的转速
刀座快速移动的影响车牙最高转速 N = 4000/ P
刀座快速移动加减速的影响
下刀点与退刀点的计算
(不完全牙的计算) 下刀最小距离 L1
L1 = (牙距 P ) * (主轴转速 S ) / 500
退刀最距离 L2
L2 = (牙距 P ) * (主轴转速 S ) / 2000
牙深及牙底径d 牙深 h =0.6495 * P
牙底径 d =公称外径 D - 2 * h
例题：车制外牙3/4"-10UNC 20mm长
公制牙与英制牙的转换牙距 P = 25.4 / (吋螺纹数 n)
P = 25.4 / 10 = 2.54mm
因为工件材料及
刀具所决定的转速外径 D = 3 / 4英吋 = 25.4 * (3/4) =19.05MM
转速 N = (1000周速V) / (圆周率 p * 直径 D ) N = 1000V / pD = 1000 * 120 / (3.1416*19.05)
=2005 rpm (转/分)
因为机器结构所决定的转速
刀座快速移动的影响车牙最高转速 N = 4000 / P
N = 4000/2.54 = 1575 rpm
综合工件材料刀具及机械结构
所决定的转速 N = 1575 转N = 2005转
两者转速选择较低者,即1575转
刀座快速移动加减速的影响
下刀点与退刀点的计算
(不完全牙的计算) 下刀最小距离 L1
L1 = (牙距P) * (主轴转速S) / 500
L1 = 2.54*1575/500=8.00mm
退刀最小距离 L2
L2 = (牙距P) * (主轴转速S) / 2000
L2 =
螺纹的连接强度设计规范 已知条件： d1= 旋合长度： L=23 旋合圈数： Z= 原始三角形高度：H=2P= 实际牙高：H1== 牙根宽：b== 间隙：B== 螺纹材料: 45 屈服强度360MPa 抗拉强度 600Mpa n=5(交变载荷) 系统压力P= 活塞杆d=28 缸套D=65 推力F=PA=47270N 请校核螺纹的连接强度： 1：螺纹的抗剪强度校验：[]τ 故抗剪强度足够。 2：抗弯强度校核：(σw) (σw)：许用弯曲应力为: *360(屈服极限)=144MPa 故其抗弯强度不足： 3: 螺纹面抗挤压校验(σp) []MPa p 1803605.05.0=??屈服强度为为σ MPa H d Kz F p 73.113)33.1581.0026.1914.356.0/(47270Z 12=????=????= πσ 故其抗挤压强度足够。 []()[]Mpa 960.18.0=-=στMPa Z b d Kz F s 4.84)33.1513.1376.1814.356.0/(472701=????=????=πτMPa Z b b d Kz FH 224)33.1513.113.1376.1814.356.0/(472703113w =??????=?????=πσ
4: 螺纹抗拉强度效验 (σ) [][]20Mpa 1=σb/5=σσ钢来说为许用抗拉强度，对于 dc 螺 纹 计 算 直 径: dc=( d+d1-H/6)/2=(20+ MPa dc F 325.165)08.1908.1914.3/(472704π42 =???== σ故其抗拉强度不足。 例1-1 钢制液压油缸如图10-21所示，油缸壁厚为10mm ，油压p =，D=160mm ，试计算上盖 的螺栓联接和螺栓分布圆直径。 解 (1) 决定螺栓工作载荷
梯形螺纹的基础知识 1．梯形螺纹的作用及种类 梯形螺纹是常用的传动螺纹，精度要求比较高。如车床的丝杠和中、小滑板的丝杆等。梯形螺纹有两种，国家标准规定梯形螺纹牙型角为30o。英制梯形螺纹的牙型角为29o，在我国较少采用。2．梯形螺纹的标记 梯形螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成。梯形螺纹代号用字母Tr及公称直径×螺距与旋向表示，左旋螺纹旋向为LH，右旋不标。 梯形螺纹公差带代号仅标注中径公差带，如7H、7e，大写为内螺纹，小写为外螺纹。 梯形螺纹的旋合长度代号分N、L两组，N表示中等旋合长度，L表示长旋合长度。 标记示例： Tr22×5—7H 表示梯形螺纹，公称直径为22mm，螺距为5mm，中径公差带代号为7H。
3．梯形螺纹的牙型
4.梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸确定
5、梯形螺纹的车削方法 a）左右切削法 b）车直槽法 c）车阶梯槽法 1．梯形外螺纹的车削 （1）螺距小于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺纹车刀，并用少量的左右切削法车削。 （2）螺距大于4mm和精度要求高的梯形螺纹，一般采用车直槽法，分刀车削，先用车槽刀车出螺旋槽，再用梯形螺纹车刀进行车削。具体做法如下： a)车梯形螺纹时，螺纹顶径留0.3mm左右余量，且倒角与端面成15°。 b)选用刀头宽度稍小于槽底宽的车槽刀，粗车螺纹（每边留0.25～ 0.35mm左右的余量）。 c)用梯形螺纹车刀采用左右切削法车削梯形螺纹牙型两侧面，每边留01～0.2mm的精车余量，并车准螺纹小径尺寸。
d)精车大径至图样要求。 e)选用梯形螺纹精车刀，采用左右切削法完成螺纹加工。 2．梯形内螺纹的车削 梯形内螺纹的车削与车削三角形内螺纹基本相同。车削梯形内螺纹时，进刀深度不易掌握，可先车准螺纹孔径尺寸，然后粗车。精车时应不进刀车削2～3次，以消除刀杆的弹性变形，保证螺纹的精度要求。
这个与螺丝的材料、性能等级、热处理是有关的。 如果按粗牙、碳钢： M4 2900- 4500 N M5 4600- 7300 N M8 12000-19000 N M10 19000-30000 N M12 27000-43000 N M14 38000-59000 N M16 51000-81000 N 这是常见螺丝的抗拉强度。 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺 栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如： 性能等级4.6级的螺栓，其含义是： 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.6； 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级 性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到： 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.9； 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。 强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9GPa 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10） 如4.8级
螺纹计算公式 一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196） a. 中径基本尺寸计算: 螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值。 公式表示:d/D-P×0.6495 例:外螺纹M8螺纹中径的计算 8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188 b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)。 上限值为”0” 下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118 P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16 P2.5-0.17 上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差。 M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07。 C.常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准)。 P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042 上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差 下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差 例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16 下限值:7.188-0.028-0.118=7.042。 注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出。 ②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围。 ③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准。 二、60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196)a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准)。 上限值: P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180 P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224 下限值为”0”, 上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差。 例M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值。 b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值。 c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准)。 P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032 P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042 例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374
矩形和梯形螺纹 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑
矩形螺纹与梯形螺纹 一、螺纹形成： 将一倾斜角为λ的直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线<图10-1a），取一平面图形<图b），使它沿着螺旋线运动，运动时保持此图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。 二、分类： 1、按牙形分：<按照平面图形的形状）
矩形：用于联结 三角形 梯形：用于传动 锯齿形 2、按螺旋线旋向分 左旋：特殊要求时才用左旋螺纹。 右旋：机械制造中一般采用右旋螺纹。 3、按照螺旋线数目分 单线：多线：为了制造方便，一般不超过四线。 4、按母体形状分 圆柱螺纹和圆锥螺纹 5、除此之外，还有内螺纹和外螺纹，两者旋合组成螺纹副或称螺旋副。 三、主要几何参数：以圆柱螺纹为例，图10-3 底）相重合的假想圆柱的直径。2）小径d1：与外螺纹牙底<或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱体的直径，一般作为外螺纹危险剖面的计算直径。3）中径d2：也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相同的地方<轴向截面内，牙厚等于牙间宽的圆柱直径）。4）螺距P：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。5）导程S；同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴同距离。S=n p，n=螺旋线数。6）升角λ：中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面夹角。tgλ=n p/<πd2）=S/<πd2）。所以S=πd2tgλ。7）牙型角α：轴向截面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹角。 牙型斜角β：牙型侧边与螺纹垂线间的夹角。对于对称牙型β=α/2。10-2．螺旋副的受力分析、效率和自锁一、矩形螺纹受力分析：<牙型角α=0。,β=0。）。 螺母与螺杆组成的运动副称螺旋副。 在轴向载荷作用下，螺旋副相对运动时，可看作推动滑块<重物）沿螺纹运动。图10-4a。将矩形螺纹沿中径d2展开可得斜面(图10-4 b>。 联接螺栓的强度计算方法 一．连接螺栓的选用及预紧力： 1、已知条件： 螺栓的s＝730MPa 螺栓的拧紧力矩T= 2、拧紧力矩： 为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动，装配时需要预紧。 其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩 擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。 公式：T=T1+T2=K* F* d 拧紧扳手力矩T= 其中K为拧紧力矩系数， F为预紧力N d为螺纹公称直径mm 其中K为拧紧力矩系数， F为预紧力N d为螺纹公称直径mm 摩擦表面状态K值 有润滑无润滑 精加工表面 一般工表面 表面氧化 镀锌 粗加工表面- 取K＝，则预紧力 F＝T/*10*10-3＝17500N 3、承受预紧力螺栓的强度计算： 螺栓公称应力截面面积As（mm）=58mm2 外螺纹小径d1=8.38mm 外螺纹中径d2=9.03mm 计算直径d3＝8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm 紧螺栓连接装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外，还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力，使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。 螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。 1s F A σ= =17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力： =1σ=151 MPa 根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力: =*302= MPa 强度条件： =≤*=584 预紧力的确定原则： 拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。 4、 倾覆力矩 倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内，底板在承受倾覆力矩之前，螺栓已拧紧并承受预紧力F 0。作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M 平衡。 已知条件：电机及支架总重W1=190Kg ，叶轮组总重W2=36Kg ，假定机壳固定， () 2031 tan 2 16 v T d F T W d ?ρτπ += = 1.31ca σσ≈[] 02 11.34F ca d σσ π =≤ 紧固件生产中应用的相关计算公式 一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196） a. 中径基本尺寸计算: 螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P× 0.6495 例:外螺纹M8螺纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188 b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准) 上限值为”0”下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118 P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16 P2.5-0.17 上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07 C常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准) P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042 上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16 下限值:7.188-0.028-0.118=7.042 注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出. ②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围. ③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准 二、60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196) a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准) 上限值: P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180 P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224 下限值为”0”, 上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值 b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值 c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准) P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032 P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042 例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374 下限值:7.188+0.026=7.214 上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差 三、外螺纹大径的计算及公差(GB 197/196) a. 外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为”0” b. 外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准) P0.8-0.15 P1.00-0.18 P1.25-0.212 P1.5-0.236 P1.75-0.265 P2.0-0.28 P2.5-0.335 大径下限计算公式:d-Td 即螺纹大径基本尺寸-公差例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788 c. 外螺纹6g级大径的计算与公差6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准) P0.8-0.024 P1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.25-0.024 P1.75 –0.034 P2.0-0.038 P2.5-0.042 上限计算公式d-ges 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式d-ges－Td 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例: M8 外螺纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972 下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76 注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小. ②对需进行热处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大 M24螺纹轻度 计算 P=70Mpa Pmax=105Mpa 材料 60K [σs]≥414 [σb]≥586 螺栓受力分析： 设环境：当进行轻度试验时 液体进入阀体中，闸板密封作用。 关闭时阀杆中作用 在开启状态下，阀板关闭时的受力分析： 在开启状态时，介质通过进口端阀座受压端面作用在阀板的作用力为F1，通过出口端阀座受压端面作用在阀板的作用力为F2，由于进出口端阀座结构及尺度完全一致，而此时两阀座所受的液体压力衡定，即进出口端阀座所受的轴向压力相等，则：F1=F2。当要关闭闸阀，阀板下行时，必须克服阀板两密封面所产生的摩擦力，阀板才能运动。此时阀杆受压。 从以上两种受力分析可以看出，关闭闸阀时，阀板所承受的作用力比开启闸阀所承受的作用力小。所以在进行阀杆校核时，用关闭状态时，打开阀板产生的力作用在阀板的作用力为F1 F1=7004 )2.72.8(14.34) (2222?-=?-P d D πkg/cm2 =8462kg 机械设计手册 介质直接对阀板的作用力为F2 F2= kg cm kg P d 4.36948/70042.814.34222 =??=?π 表 5-88 序号2 《阀门设计手册》第2版 出口端阀座承受的作用力为F1+F2：F1+F2=8426+36948.4=45374kg 当要开启闸阀使阀板上行时，必须克服阀板两面的摩擦力F 。 F=[F1+（F1+F2）]f 表 3-26 密封面摩擦因素 《阀门设计手册》第2版 式中f 为阀板与阀座的摩擦系数取 f=0.06 F=[F1+（F1+F2）]f=[8426+45374] ×0.06=3228.34kg 阀杆与密封填料间的摩擦力Qr （N ） Qr=πdF1hR μP 一、挤牙丝攻内孔径计算公式：公式：牙外径－1/2×牙距例1：公式：M3×0.5＝3－(1/2×0.5)＝2.75mm M6×1.0＝6－(1/2×1.0)＝5.5mm例2：公式：M3×0.5＝3－(0.5÷2)＝2.75mm M6×1.0＝6－(1.0÷2)＝5.5mm二、一般英制丝攻之换算公式： 1英寸=25.4mm（代码）例1：（1/4-30） 1/4×25.4＝6.35(牙径) 25.4÷30＝0.846(牙距)则1/4-30换算成公制牙应为：M6.35×0.846例2：（3/16-32） 3/16×25.4＝4.76(牙径) 25.4÷32＝0.79(牙距)则3/16-32换算成公制牙应为：M4.76×0.79三、一般英制牙换算成公制牙的公式：分子÷分母×25.4＝牙外径（同上）例1：(3/8-24) 3÷8×25.4＝9.525(牙外径) 25.4÷24＝1.058(公制牙距)则3/8-24换算成公制牙应为：M9.525×1.058四、美制牙换算公制牙公式：例：6-32 6-32 (0.06+0.013)/代码×6＝0.138 0.138×25.4＝3.505（牙外径） 25.4÷32＝0.635（牙距）那么6-32换算成公制牙应为：M3.505×0.635 二、1、孔内径计算公式：牙外径－1/2×牙距则应为： M3.505－1/2×0.635＝3.19那么6-32他内孔径应为3.19 2、挤压丝攻内孔算法：下孔径简易计算公式1：牙外径－（牙距×0.4250.475）/代码＝下孔径例1：M6×1.0 M6－(1.0×0.425)＝5.575（最大下孔径） M6－（1.0×0.475）＝5.525(最小)例2：切削丝攻下孔内径简易计算公式： M6－(1.0×0.85)＝5.15（最大） M6－(1.0×0.95)＝5.05(最小) M6－（牙距×0.860.96）/代码＝下孔径例3：M6×1.0＝6－1.0＝5.0+0.05＝5.05五、压牙外径计算简易公式： 1．直径－0.01×0.645×牙距（需通规通止规止）例1：M3×0.5＝3－0.01×0.645×0.5＝2.58(外径)例2：M6×1.0＝6－0.1×0.645×1.0＝5.25(外径)六、公制牙滚造径计算公式：（饱牙计算）例1：M3×0.5＝3－0.6495×0.5＝2.68(车削前外径)例2：M6×1.0＝6－ 0.6495×1.0＝5.35(车削前外径) 七、压花外径深度（外径）外径÷25.4×花齿距＝压花前外径例：4.1÷25.4×0.8(花距)＝0.13 压花深度应为0.13八、多边形材料之对角换算公式： 1．四角形：对边径×1.414＝对角径 2．五角形：对边径×1.2361＝对角径 3．六角形：对边直径×1.1547＝对角直径公式2： 1．四角：对边径÷0.71＝对角径 2．六角：对边径÷0.866＝对角径九、刀具厚度（切刀）：材料外径÷10+0.7参考值十、锥度的计算公式：公式1：（大头直径－小头直径）÷（2×锥度的总长）＝度数等于查三角函数值公式2：简易（大头直径－小头直径）÷28.7÷总长＝度数 滚牙径计算公式 一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196） a. 中径基本尺寸计算:螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P×0.6495例:外螺纹 M8螺纹中径的计算 8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188 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 ()2 d 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 22 arctan arctan S nP d d λππ== （3-1） 8）牙型角α——螺纹轴向截面，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 ——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： 图3-1 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3-2 2、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。 图3-3 3、螺钉联接 这种联接的特点是螺栓（或螺钉）直接拧入被联接件的螺纹孔中，不用螺母，在结构上 国际标准 挤牙丝攻内孔径计算公式：公式：牙外径－1/2×牙距例1：公式：M3×0.5＝3－(1/2×0.5)＝2.75mm M6×1.0＝6－(1/2×1.0)＝5.5mm 例2：公式：M3×0.5＝3－(0.5÷2)＝2.75mm M6×1.0＝6－(1.0÷2)＝5.5mm 一般英制丝攻之换算公式：1英寸=25.4mm（代码）例1：（1/4-30）1/4×25.4＝6.35(牙径) 25.4÷30＝0.846(牙距) 则1/4-30换算成公制牙应为：M6.35×0.846 例2：（3/16-32）3/16×25.4＝4.76(牙径) 25.4÷32＝0.79(牙距) 则3/16-32换算成公制牙应为：M4.76×0.79 三、一般英制牙换算成公制牙的公式：分子÷分母×25.4＝牙外径（同上）例1：(3/8-24) 3÷8×25.4＝9.525(牙外径) 25.4÷24＝1.058(公制牙距) 则3/8-24换算成公制牙应为：M9.525×1.058 美制牙换算公制牙公式： 例：6-32 6-32 (0.06+0.013)/代码×6＝0.138 0.138×25.4＝3.505（牙外径） 25.4÷32＝0.635（牙距） 那么6-32换算成公制牙应为：M3.505×0.635 孔内径计算公式： 牙外径－1/2×牙距则应为： M3.505－1/2×0.635＝3.19 那么6-32他内孔径应为3.19 2、挤压丝攻内孔算法： 下孔径简易计算公式1： 牙外径－（牙距×0.4250.475）/代码＝下孔径例1：M6×1.0 M6－(1.0×0.425)＝5.575（最大下孔径）M6－（1.0×0.475）＝5.525(最小) 例2：切削丝攻下孔内径简易计算公式： 二、梯形螺纹车刀的几何角度和刃磨 梯形螺纹有米制和英制两类，米制牙型为30。，英制为29。。一般常用的是米制梯形螺纹。 梯形螺纹车刀分粗、精车刀两种。 1．梯形螺纹车刀的参数和角度(图2-8-1a、b) (1)两刃夹角 粗车刀应小于螺纹牙型角；精车刀应等于螺纹牙型角。 (2)刀头宽度 粗车刀的刀头宽度应为1／3螺距宽；精车刀的刀头宽度应等于牙底槽宽减0．05 Inln。 (3)纵向前角 1)高速钢车刀精车刀的纵向前角一般为10。～15。。精车刀为了保证牙型角正确，前角应等于0。，但实际生产时取5。～10。。此时应注意修正两刃夹角，以保证牙型角为30。。 2)硬质合金车刀一般纵向前角取0。(图2-8-2)。为解决3个刀刃同时切削，切削力较大，容易引起振动和排屑呈带状不完全的问题，采用图2-8-3所示的刀头形状，即有纵向圆弧 型的屑槽和一定的纵向前角。 (4)两侧刀刃主剖面前角 粗车刀为0。或为负前角，如图2-8-3所示。高速钢精车刀，两侧刀刃磨出了较大前角的卷 屑槽，前角为12。～20。，见图2-8-4。 (5)纵向后角 纵向后角一般为6。～8。。 (6)两侧刀刃主剖面后角 与矩形螺纹车刀相同。 174 第八章车削矩形、梯形螺纹 图2-8-2硬质合金梯形螺纹车刀 U日 图2-8-3 g~圆弧硬质合金梯形螺纹车刀 图2-8-4高速钢梯形螺纹精车刀 2．梯形螺纹车刀的刃磨 梯形螺纹车刀的刃磨与三角形螺纹车刀刃磨相似，但要注意以下问题：①用样板(图2培．5)或角度器校对刃磨两刀刃夹 角； ②有纵向前角的两刃夹角￡’应进行修正； ③用角尺或角度器检验刃磨的两侧刀刃的后角； ④车刀刃口要光滑、平直、无爆口(虚刃)，两侧刀 刃必须对称，刀头不歪斜； ⑤刀头磨出的各部分尺寸要符合被加工螺纹的图 螺纹计算公式 紧固件生产中应用的相关计算公式： 一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196） a. 中径基本尺寸计算: 螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值。 公式表示:d/D-P×0.6495 例:外螺纹M8螺纹中径的计算 8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188 b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)。 上限值为”0” 下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118 P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16 P2.5-0.17 上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差。 M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07。 C.常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准)。 P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042 上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差 下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差 例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16 下限值:7.188-0.028-0.118=7.042。 注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出。 ②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围。 ③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准。 二、60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196) a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准)。 上限值: P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180 P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224 下限值为”0”, 上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差。 例M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值。 b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值。 c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准)。 P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032 P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042 例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374 下限值:7.188+0.026=7.214 上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差 下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差 三、外螺纹大径的计算及公差(GB 197/196) a. 外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为”0”。金属加工微信，内容不错，值得关注。 b. 外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准)。 攻螺纹前钻底孔直径和深度的确定以及孔口的倒角 （1）底孔直径的确定丝锥在攻螺纹的过程中，切削刃主要是切削金属，但还有挤压金属的作用，因而造成金属凸起并向牙尖流动的现象，所以攻螺纹前，钻削的孔径（即底孔）应大于螺纹内径。 底孔的直径可查手册或按下面的经验公式计算： 脆性材料（铸铁、青铜等）：钻孔直径d0=d(螺纹外径)-1.1p（螺距） 塑性材料（钢、紫铜等）：钻孔直径d0=d(螺纹外径)-p（螺距） （2）钻孔深度的确定攻盲孔（不通孔）的螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以孔的深度要大于螺纹的长度， 盲孔的深度可按下面的公式计算： 孔的深度=所需螺纹的深度+0.7d 普通螺纹底孔直径简单计算可按下式 要攻丝的尺寸乘上0.85 如：M3--2.4mm M4--3.1mm M5--4.2m M6--5.1mm M8--6.8mm 公制螺纹的计算方法： 底径=大径-1.0825*螺距 英制螺纹的计算方法： 底径=大径-1.28*螺距 脆性材料钻孔直径D=d(螺纹外径)-1.1p（螺距） 塑性材料钻孔直径D=d(螺纹外径)-p（螺距） 除了以上的经验公式外,还要考虑螺纹的公差等级. 普通公制螺纹用外径-螺距。 公制螺纹(MM牙) 牙深=0.6495*牙距P (牙角60度) 内牙孔径= 公称直径-1.0825*P M20x2.5-6H/7g (右手)-(单头螺纹)-(公制粗牙) (公称直径20mm) (牙距2.5mm) (内螺纹配合等级6H) (外螺纹配合等级7g) 左-双头-M20x1.5 (左手)-(双头螺纹)-(公制细牙) (公称直径20mm) (牙距1.5mm) 美制螺纹 (统一标准螺纹) 牙深=0.6495*(25.4/每吋牙数) (牙角60度) 3/4-10UNC-2A 梯形螺纹计算公式 名称代号关系式 --------------------------------------- 内外螺纹大径 d、D （公称直径） --------------------------------------- 螺距 p --------------------------------------- 牙顶间隙 ac --------------------------------------- 基本牙型高度 H1 H1 = 0.5p --------------------------------------- 外螺纹牙高 h3 h3 = H1 + ac = 0.5p + ac --------------------------------------- 内螺纹牙高 H4 H4 = H1 + ac = 0.5p + ac --------------------------------------- 牙顶高 z z = 0.25p = H1 / 2 --------------------------------------- 外螺纹中径 d2 d2 = d - 2z = d - 0.5p --------------------------------------- 内螺纹中径 D2 D2 = d - 2z = d - 0.5p --------------------------------------- 外螺纹小径 d3 d3 = d - 2h3 --------------------------------------- 内螺纹小径 D1 D1 = d - 2H1 = d - p --------------------------------------- 内螺纹大径 D4 D4 = d + 2ac --------------------------------------- 原始三角形高 H H = 1.866p --------------------------------------- 外螺纹牙顶圆角 R1 R1max = 0.5ac --------------------------------------- 牙底圆角 R2 R2max = ac 计算公式计算值注释1.5设计给出517.5设计给出235260设计给出38设计给出4.23设计给出50设计给出11.8203309693h = 0.541p 2.28843 3227.60672.8899376194 345计算结果合格剪切强度计算公式计算值备注235260设计给出35.5设计给出41.78设计给出11.8203309693设计给出1.5设计给出4.23设计给出B = 0.75p 3.1725 517.5设计给出34556.280613618 207安全系数n材料屈服强度（MPA）轴向力F（n）螺距D2（mm）螺纹工作长度L（mm）连接螺纹齿Z螺纹工作高度h（mm）挤压面积a（mm2）挤压应力（MPA）的计算允许将挤压小直径D1（mm）用于外螺纹时使用的挤压直径（MPA）轴向力F（n），使用大直径D（mm）连接的螺纹数Z安全系数s间距P（mm）螺纹底部宽度b（mm）屈服强度（MPA）螺钉的允许拉伸应力（MPA），计算剪切应力（MPA）表示螺母，如果合格，则计算螺母（MPA）允许剪应力（MPA）的剪应力（MPA）；否则，不合格。弯曲强度计算项目计算公式计算值的计算结果备注28.58 28.52 24.22 26.82 0.85 71.8724621016 B = 0.75p 2.38125 138112 3.175 H = 0.541p 1.717675 9.26 1.5517.5345 178.2251152336 151.0361193477计算结果自锁性能检查计算螺母大直径D（mm ）当使 用大直径D（mm）螺丝外螺纹时，小直径D1（mm）外螺纹螺距直径D2（mm）弯曲臂L（mm）单圈外螺纹截面弯曲模数w（mm）螺纹底宽b （mm）轴向力F（n）螺距P（mm）螺纹工作高度h（mm）连接螺纹数Z安全系数s屈服强度（MPA）允许的拉应力（MPA）对于螺钉，计算弯曲应力（MPA）螺母，计算弯曲应力（MPA），允许弯曲应力（MPA），如果螺钉和螺母合格，则为不合格。备注：设计给出s = NP 30齿廓角150.15，螺丝对的当量摩擦系数为-0.19744950019，螺旋上升角为1.5617735831，当量摩擦角为-0.1949419593计算结果不合格的自锁性能检查计算项目计算公式计算值备注2.59807621141.5669872981 1.3333333333间距P（mm）导程s（mm）间距直径D2（mm）螺钉对滑动摩擦系数f 0.13-0.17轴向力F（n）外螺纹小直径D1（mm）间距P （mm）原始三角形高度h（mm）用于外螺纹DC（mm）普通螺纹螺栓断裂部分的安全系数s 屈服强度（MPA）允许拉应力（MPA）= 33 = 60梯形螺纹：矩形螺纹：锯齿线程：普通线程：NP = atan，如果＜，则表示合格，否则不合格。计算得出的拉应力为0.5187993114，计算结果合格。如果＜，则为合格，否则为不合格 紧固件生产中应用的相关计算的公式 一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196） a. 中径基本尺寸计算: 螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P× 0.6495 例:外螺纹M8螺纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188 b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准) 上限值为”0”下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118 P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16 P2.5-0.17 上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07 C常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准) P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042 上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16 下限值:7.188-0.028-0.118=7.042 注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出. ②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围. ③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准 二、60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196) a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准) 上限值: P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180 P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224 下限值为”0”, 上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值 b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值 c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准) P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032 P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042 例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374 下限值:7.188+0.026=7.214 上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差 三、外螺纹大径的计算及公差(GB 197/196) a. 外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为”0” b. 外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准) P0.8-0.15 P1.00-0.18 P1.25-0.212 P1.5-0.236 P1.75-0.265 P2.0-0.28 P2.5-0.335 大径下限计算公式:d-Td 即螺纹大径基本尺寸-公差例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788 c. 外螺纹6g级大径的计算与公差6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准) P0.8-0.024 P1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.25-0.024 P1.75 –0.034 P2.0-0.038 P2.5-0.042 上限计算公式d-ges 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式d-ges－Td 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例: M8 外螺纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972 下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76 注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小. ②对需进行热处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大联接螺栓强度计算方法
螺纹大径中径小径计算公式
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