TS紧固件知识培训-第一部分基础知识解析

上海统盛精密紧固件有限公司紧固件专业知识培训教材第一部分基础知识第一章度量当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。1、公制计量：（10进制）1m=100cm=1000mm012345678910mm1cm2、英制计量：（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4mm1/163/165/167/169/1611/1613/1615/1601/81/43/81/25/83/47/81inch3、1/4以下的产品用番号来表示其称呼径，如：4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#第二章螺纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途一般可分为三大类：（一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。（三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。另外还有:紧固螺纹、管螺纹、专用螺纹等二.牙型分类法分为:梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹、三角形螺纹、短(或矮)牙螺纹、60∘及55∘螺纹等.三.配合性质或型式法分为:过渡配合螺纹、过盈配合螺纹、间隙配合螺纹、“锥/锥”配合螺纹、“柱/锥”配合螺纹、“柱/柱”配合螺纹等.四.螺距或直径大小分类法分为:粗牙螺纹、细牙螺纹、超细牙螺纹、小螺纹等.五.单位分类法分为:英制螺纹和米制螺纹.六.发明者姓氏或发明国分类法分为:惠氏螺纹、美制螺纹、英制螺纹、统一螺纹等.美国标准ANSIB1.10一般用途螺纹牙型角60°，牙底是平的或圆弧的内、外螺纹。圆弧牙底的只用于外螺纹，没有内螺纹UN恒定螺距系列的统一螺纹UNC粗牙系列的统一螺纹UNF细牙系列的统一螺纹UNEF超细牙系列的统一螺纹UNS特殊系列的统一螺纹UNR圆弧牙底恒定螺距系列的统一螺纹UNRC圆弧牙底粗牙系列统一螺纹UNRF圆弧牙底细牙系列统一螺纹UNREF圆弧牙底超细牙系列统一螺纹UNRS圆弧牙底特殊系列统一螺纹美国标准ANSIB1.20.1管螺纹牙型角60°NPT一般用途的锥管螺纹NPSC管接头用直管螺纹NPTR杆连接用锥管螺纹NPSM机械连接用直管螺纹NPSL锁紧螺母用直管螺纹NPSH软管连接用直管螺纹以上为美国标准ANSIB1.20.1牙型角为60°的英制管螺纹美国标准ANSIB1.20.1管螺纹NPTF干密封标准型锥管螺纹美国标准ANSIB1.20.3Ⅰ型PTF-SAESHORT干密封短型锥管螺纹美国标准ANSIB1.20.3Ⅱ型NPSF干密封标准型燃油用直管内螺纹美国标准ANSIB1.20.3Ⅲ型NPS1干密封标准型一般用直管内螺纹美国标准ANSIB1.20.3Ⅳ型ACME一般用途的梯形螺纹美国标准ANSIB1.5牙型角为29°的英制传动螺纹①尺寸和公差使用与标准系列相同的公式计算的标准系列之外的所有直径与螺距组合。②我国的60°圆锥管螺纹GB/T12716-1991与之等效。③ACME螺纹包括一般用途的和定心的两种配合的梯形螺纹，其中一般用途者与我国标准GB/T5796-1986规定的梯形螺纹的性能相类同。螺距用每英寸的牙数来表示，如：每英寸11牙，则螺距＝25.4/11＝2.309mm。公制、美制和英制螺纹标准NPT，PT，G都是管螺纹．NPT是National(American)PipeThread的缩写，属于美国标准的60度锥管螺纹，用于北美地区．国家标准可查阅GB/T12716-1991PT是PipeThread的缩写，是55度密封圆锥管螺纹，属惠氏螺纹家族，多用于欧洲及英联邦国家．常用于水及煤气管行业，锥度规定为1:16．国家标准可查阅GB/T7306-2000G是55度非螺纹密封管螺纹，属惠氏螺纹家族．标记为G代表圆柱螺纹．国家标准可查阅GB/T7307-2001另外螺纹中的1/4、1/2、1/8标记是指螺纹尺寸的直径，单位是英寸．行内人通常用分来称呼螺纹尺寸，一寸等于８分，1/4寸就是２分，如此类推．G一般就是管螺纹的统称(Guan)，55，60度的划分属于功能性的，俗称管圆。即螺纹由一圆柱面加工而成。ZG俗称管锥，即螺纹由一圆锥面加工而成，一般的水管接头都是这样的二、螺纹配合等级：螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。等级数字越高，配合越紧。在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。等级数目越大公差越小，如图所示：ThreadtolerancesofANSI(Pitchdiameter)NutthreadBoltthread+50+0+100+150+200+200+150+100+50m2A301325/16UNC2B1355/16UNC1466g28M8PlainANSI6H160M8DIN3A753B981B200AllowanceforplatingZeroLine基準線（零線）1A15430Boltthread60o螺距p有效徑陽螺紋大徑(螺絲外徑)陰螺紋小徑(螺帽孔徑)Nutthread1/4H1/8HHH=0.866025PMajorDia.PitchDia.MinorDia.1/2HThreadprofile1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。4、对外螺纹来说，1A和2A级有一个配合公差，3A级没有。1A级公差比2A级公差大50%，比3A级大75%，对内螺纹来说，2B级公差比2A公差大30%。1B级比2B级大50%，比3B级大75%。（二）公制螺纹外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h和6g，内螺纹有三种螺纹等级：5H、6H、7H。（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下为II级）在公制螺纹中，H和h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值，e、f和g的基本偏差为负值。如图所示：Threadtoleranceposition-Metric5H7H6HZeroLine基準線（零線）4h6g8g電鍍餘隙AllowancegfNutthreadBoltthreadQuestion?ThreadtolerancesofDIN(PitchDiameter)NutthreadBoltthread+50+0+100+150+200+200+150+100+50m1466g28Plain1186hAfterPlatingDIN6H160ZeroLine基準線（零線）1466g28754h5H1257H2002188g286H160Size:M8MediumCoarseFine1.H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。2.g常用来镀6-9um的薄镀层，如产品图纸要求是6h的螺栓，其镀前螺纹采用6g的公差带。3、螺纹配合最好组合成H/g、H/h或G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，标准推荐采用6H/6g的配合。Threaddesignation(螺纹标记)M8-6g公差大小公差位置H,G,...大寫字母表示正公差(螺帽)g,h,...小寫字母表示負公差(螺絲)M12X1.75粗牙M12X1.5細牙M12X1.25極細牙#10-24UNC粗牙#10-32UNF細牙三、机械螺纹的主要几何参数（一）、大径/牙外径（D、d）：为外螺纹牙顶或内螺纹牙底重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公称直径。（二）、中径（D2、d2）：D2=d2=D（d）－2x3H/8,式中H为原始三角形高：H=（√3/2）P=0.866025P(60°牙山角);H=0.960491P(55°牙山角)（三）、小径/牙底径（D1、d1）：为外螺纹牙顶或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。（四）、螺距（P）：为相邻牙在中径线上对应两点的轴向距离或相邻牙山或两相邻牙谷间的距离。在英制中以每一英寸（25.4mm）内的牙数来表明牙距（如下表）。（五）、牙型半角（α/2）：牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，普通螺纹牙型半角为60°/2，韦氏牙（BSW）螺纹牙型半角为55°/2。一般木螺丝牙山角度为60°，尾尖角度60°。（六）、螺纹旋合长度：为两相配合螺纹，沿螺纹轴方向相互旋合部分的长度。M61.0M81.25M50.8M40.7M30.5M101.5M162.0M142.0M121.75M202.5Metricthread:Inchthread:1/420UNC1/213UNC3/816UNC5/811UNC3/410UNC#632UNC#832UNC#1024UNC18UNC#836UNF#1032UNF#640UNF1/428UNF1/220UNF3/824UNF5/818UNF3/416UNF112UNFPopularthreadpitchBasicthreadprofile-MetricNutthreadBasicProfile(ZeroLine)Boltthread螺紋公差ToleranceNutBolt60o四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数(一).大径/牙外径（d1），为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公称直径。(二).小径/牙底径（d2）：为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。(三).牙距（p）：为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。在英制中以每一英寸（25.4mm）内的牙数来表明牙距。下表列举常用规格的牙距（公制）牙数（英制）1、公制自攻牙：规格ST1.5ST1.9ST2.2ST2.6ST2.9ST3.3ST3.5ST3.9ST4.2ST4.8ST5.5ST6.3ST8.0ST9.5牙距0.50.60.80.91.11.31.31.31.41.61.81.82.12.12、英制自攻牙：规格4#5#6#7#8#10#12#14#牙数AB牙2420201918161414A牙24201816151211103、日标墙板钉：规格6#7#8#10#粗牙牙数9998牙距2.822.822.823.18细牙牙数18161512牙距1.411.591.692.114、机械螺丝（机械牙）：规格公制（牙距）英制(牙数)M2.5M3M3.5M4M5M6M84#5#6#8#10#12#14#粗牙0.450.50.60.70.81.01.240403232242420细牙0.350.350.350.50.50.751.0484440363228285、钻尾螺丝：钻尾螺丝有CSD（机械牙），BSD（自攻AB牙）两种。其牙距或牙数可分别参考机械螺丝（CSD牙）和自攻螺丝（BSD牙）。（四）、牙山角度和尾尖角度牙山角为牙侧与牙侧间的夹角、尾尖角为螺纹未端尖角。BoltthreadR1、自攻牙：牙山角度为60°，尾尖角度为45°±5°。2、墙板钉：牙山角度为60°，（也可依客户要求生产，如45°O±5°）尾尖角度为25°±3°。3、夹板钉：（Chipboardscrews）牙山角度为40°±3°，尾尖角度为25°±3°或34°±3°（客户特殊要求）。4、钻尾螺丝：牙山角度为60°±5°，尾部针对不同规格的产品选用不同型号的夹尾针，夹尾的主要几何参数为夹尾径和伸出量。第三章材料一、目前市场上标准件主要有:碳钢不锈钢铜共三种材料（一）碳钢:我们以碳钢料中碳的含量