4.2.1 螺纹的基本知识
螺纹的基本几何形状是螺旋线。 如图4.19 所示,将一底边长等于πd2 的直角三角形绕在直径为d2 的圆柱体上。 三角形斜边在圆柱体表面形成的空间曲线,称为螺旋线。 在圆柱表面用不同形状的刀具沿螺旋线切制出的沟槽,即形成螺纹。
图4.19 螺旋线及其展开图
在圆柱体外表面上加工出的螺纹,称为外螺纹,如螺杆;在圆柱体内表面上加工出的螺纹,称为内螺纹,如螺母。 由内外螺纹旋合而成的运动副,即螺旋副。
根据螺旋线的旋向,螺纹可分为左旋和右旋。 一般常用右旋螺纹。 其旋向的判别方法是:将圆柱体竖直,螺旋线左低右高(向右上升)为右旋,如图4.20(a)所示;反之,则为左旋,如图4.20(b)所示。
螺纹的主要参数如图4.21 所示。
图4.20 螺纹的旋向和线数
图4.21 螺纹的主要参数
1)大径(d,D)
螺纹的最大直径,标准中规定为螺纹的公称直径。 外螺纹记为d,内螺纹记为D。
2)小径(d1,D1)
螺纹的最小直径,螺纹强度计算时的危险截面直径。 外螺纹记为d1,内螺纹记为D1。
3)中径(d2,D2)(https://www.daowen.com)
介于大小径圆柱体之间、螺纹的牙厚与牙间宽相等的假想圆柱体的直径。 它是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。 外螺纹记为d2,内螺纹记为D2。
4)线数n
螺纹的螺旋线数目,也称头数。 它可分为单线、双线和三线等。 如图4.20(b)所示为双线螺纹。
5)螺距P
相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向距离。
6)导程Ph
同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向距离。 对单线螺纹,Ph =P;对多线螺纹,Ph =nP。
7)螺纹升角φ
中径圆柱上,螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角,用来表示螺旋线倾斜的程度。 螺纹升角φ 与相关参数的关系为
8)牙形角α
在轴向剖面内螺纹牙型两侧边的夹角。 其侧边与轴线的垂线间的夹角β,称为牙侧角。常用的螺纹牙型有三角形、矩形、梯形及锯齿形等,如图4.22 所示。 三角形螺纹也称普通螺纹,其α=60°。
图4.22 螺纹的牙型及牙型角度