螺纹量规基础知识

第1页共55页第一章螺纹量规的基本知识螺纹量规是检验螺纹尺寸是否符合规定的量规。螺纹塞规用于检验内螺纹。螺纹环规用于检验外螺纹。§1—1螺纹概述螺纹是一种重要的、常用的结构要素。螺纹主要用于结构联接、密封联接、传动、读数和承载等场合。从一般使用条件到恶劣条件（高温、高压、严重腐蚀），从粗糙级别到很精密，从日常生活用品到精密机械，总之应用广泛。螺纹按截形分，三角形（等边、等腰、锯齿等）和特形（如圆弧）螺纹。螺纹又分圆柱和圆锥螺纹。一、圆柱螺纹1、普通螺纹（又称米制或公制螺纹）轴向截形为等边三角形（基本牙型为平顶），牙型角60°。新标GB192～197。旧标GB192～197—63。旧标分1、2和3级。细牙还有2a级。新标内螺纹4～8级，外螺纹3～9级。2、美标统一螺纹（又称60°英制螺纹）轴向截形为等边三角形（基本牙型为平顶），牙型角60°。它是美、英和加拿大制定的60°英制系列螺纹。美国联邦标准FED－STD－H28/2～3、美国国家标准ANSIB1.1。它有UNC、UNF、UNEF、UN、UNS系列(旧标分别为NC、NF、NEF、N、NS)。外螺纹级别1A～3A，内螺纹级别1B～3B。3级昀精密。常用2级。3、非螺纹密封的管螺纹（旧标称圆柱管螺纹）。轴向截形为等腰三角形（基本牙型为圆顶圆底），牙型角55°。新标GB7307。旧标ГОСТ6357—52。旧标分2和3级。新标外螺纹分A和B级，内螺纹分标准级（无代号）和D级。为了避免英寸符号“″”的出现，去掉它后只留下螺纹公称直径数值，并把它称为尺寸代号。对于所述管螺纹，其尺寸代号为英寸公称孔径。由于存在管壁厚度，因此管螺纹直径大于管螺纹公称直径。例如，尺寸代号1（11牙/25.4mm）的管螺纹，大径33.249、中径31.77、小径30.291，这三个直径均大于管螺纹公称直径25.4。而统一螺纹和55°英制螺纹不如此，它们的螺纹尺寸与公称直径直接相关。4、梯形螺纹轴向截形为等腰三角形（基本牙型为平顶平底），牙型角30°。新标GB5796。旧标GB784、785—65。旧标分1、2和3级。新标分7～9级，内螺纹7H、8H和9H，外螺纹7h、7e、8e、8c和9c。美标梯形螺纹FED—STD—H28/12和短牙梯形螺纹FED—STD—H28/13（分别与美国国家标准ANSIB1.5和B1.8对应），牙型角29°。尺寸为英寸。一般用途的梯形螺纹有2G、3G和4G三个级别，对中梯形螺纹有2C、3C、4C、5C和6C五个级别。其中2G和2C公差昀大。短牙梯形螺纹不分级。5、其它螺纹锯齿螺纹轴向截形为不对称三角形。美标圆柱管螺纹NPSM和NPSL轴向截形为等边三角形，牙形角60°。气瓶专用螺纹PG80，轴向截形为等腰三角形（基本牙型为圆顶圆底），牙形角55°。特形螺纹如滚珠丝杆和钎杆螺纹属圆弧形螺纹。二、圆锥螺纹1、用螺纹密封的管螺纹（旧称圆锥管螺纹或威氏螺纹）第2页共55页轴向截形为三角形（基本牙型为圆顶圆底），牙型角55°。锥度1：16。新标GB7306。旧标ГОСТ6211—52。2、60°圆锥管螺纹（旧称圆锥螺纹或布氏螺纹）轴向截形为三角形（基本牙型为平顶），牙型角60°。锥度1：16。旧标ГОСТ6211—52。新标GB/T12716—1991。美标有NPT和NPTF两种。其标准号分别为H28/7（或ANSIB2.1），H28/8（或ANSIB1.20.3/B1.20.5。）3、米制锥螺纹轴向截形为三角形（基本牙型为平顶），牙型角60°。锥度1：16。GB1415—78。4、石油专用螺纹石油专用螺纹包括钻杆、套管、油管和管线管等螺纹。钻杆接头螺纹的轴向截形为三角形（基本牙型为平顶），牙型角60°。锥度1：6或1：4。GB9253.1。旧标YB691—70。旧标有内平（IF）、贯眼（FH）、正规（REG）三种接头。新标增加一种—数字型（NC）。套管圆螺纹（CSG）的轴向截形为三角形（基本牙型为圆顶圆底），牙形角60°，锥度1：16。GB9253.2。旧标YB690—70。套管偏梯形螺纹（BCSG）的轴向截形为（3°+10°）的特殊形状，锥度1：16和1：12。GB9253.2。油管螺纹的轴向截形为三角形（基本牙型为圆顶圆底），牙形角60°，锥度1：16。GB9253.3。旧标YB239—63。有不加厚（TBG）和外加厚（UPTBG）两个尺寸系列。管线管螺纹的轴向截形为三角形（基本牙型为平顶），牙型角60°。锥度1：16。它与NPT类似。GB9253.4。5、气瓶专用圆锥螺纹轴向截形为三角形（基本牙型为圆顶圆底），牙形角55°，锥度3：25。螺纹牙形分角线垂直于中径线而不垂直于螺纹轴线，这与前述螺纹不同。螺距基本值沿中径线给出，而不是沿轴线给出，这与前述螺纹不同。GB8335。§1—2螺纹量规慨述螺纹量规根据使用性能分：工作规、验收规、校对规和基准规。工作规：制造和检验工件螺纹所用螺纹量规。验收规：检验部门或用户代表验收工件螺纹时所用的螺纹量规。校对规：制造和检验工作规所用的螺纹量规。对于圆柱螺纹，通常只有校对塞规，用于工作环规的检验。某些圆锥螺纹（如石油专用螺纹），有校对塞规和校对环规，分别用于检验工作环规和工作塞规。基准规：某些圆锥螺纹（如石油钻杆接头螺纹和NPT螺纹）需要基准规，用于检验校对规。用圆柱螺纹量规检验螺纹时，通端螺纹量规应完全旋入通过，止端螺纹量规不应旋入或允许部分旋入，则被检螺纹合格。当发生争执时，按有关规定处理。用圆锥螺纹量规检验螺纹时，有下述情况：用极限量规检验被检螺纹测量面（内螺纹为大端，外螺纹为管端平面）位置是否在规定上、下限内；用标准式量规（如石油专用螺纹量规）检验被检螺纹测量面是否在规定范围内（石油专用螺纹检测紧密距是否合格）。对于石油专用螺纹还要检测螺纹单项要素是否合格。一、圆柱螺纹量规1、普通螺纹量规新标GB3934。旧标JB785—70。新标普通螺纹标志中径公差带代号和顶径公差带代号（若两者相同，只标前者）。而普通螺纹量规只标被检螺纹中径公差带代号。这是因为螺纹量规的直径是根据被检螺纹的中径公差带计算的，与被检螺纹的顶径公差第3页共55页带无关。螺纹公差带代号与螺纹量规的对应标志见表1—1—1和表1—1—2。表1—1—1内螺纹公差带与螺纹塞规标志螺纹公差带4H4H5H5G5H5H6H6G6H7G7H8H塞规标志4H4H5G5H5H6G6H7G7H8H表1—1—2外螺纹公差带与螺纹环规标志螺纹公差带3h4h4h5g6g5h4h5h6h6e6f6g6h7g6g环规标志3h4h5g5h5h6e6f6g6h7g表1—1—2（续）螺纹公差带7h6h8g8h9g环规标志7h8g8h9g注：校对螺纹塞规按被检螺纹环规标志。螺纹中径合格性的判断原则：实际螺纹的作用中径不能超出昀大实体牙型的中径，而实际螺纹上任何部位的单一中径不能超出昀小实体牙型的中径。用螺纹圈数较多的全牙型的通端螺纹塞规或环规（标有字母T）检验工件螺纹的作用中径。用螺纹圈数较少的截短牙型的止端螺纹塞规或环规（标有字母Z）检验工件螺纹的单一中径。通端螺纹环规用校对螺纹塞规TT（通通）、TZ（通止）和TS（通损）检验。止端螺纹环规用校对螺纹塞规ZT（止通）、ZZ（止止）和ZS（止损）检验。其中TS和ZS用于检验环规磨损限。TT和ZT应完全旋入通过，其余四种不应旋入或旋入量不大于一个螺距（按完整牙计）。2、美标统一螺纹量规常用美标统一螺纹量规，其标准号H28/6或ANSIB1.2。美标螺纹环规为可调式。我厂采用固定式螺纹环规（T和Z），并配有相应的校对螺纹塞规TT、TZ、TS、ZT、ZZ和ZS。根据用户要求，我厂将通端螺纹塞规和环规中径公差带向被检螺纹中径公差带内移一个量规制造公差值。这样，通端螺纹塞规有磨损裕度，通端螺纹环规能更好保证工件外螺纹尺寸。英国统一螺纹量规标准B.S919：Ⅰ。从理论上讲，此标准昀严谨，但校对规和环规制造较难。3、非螺纹密封的管螺纹量规新标GB10922。旧标ГОСТ2533—54。旧标为平顶量规。新标通规要求圆顶圆底（尺寸代号1/16和1/8可为平顶），在过渡期也允许制造平顶量规。平顶是削去螺纹圆顶后形成的。因此，用平顶量规检验合格的工件螺纹，再用圆顶量规检验时，可能由于大径或小径干涉，不能合格。4、梯形螺纹量规（GB8124）梯形螺纹是传动螺纹，配合时保证大径和小径间间隙是重要的。因此，通端螺纹塞规和环规顶径设计时予以保证是恰当的。5、其它螺纹量规美标圆柱管螺纹量规NPSM和NPSL标准为H28/7。《普通间隙螺纹公差》GB964—67已由新标GB197—81代替。因此，JB1128—70《间隙螺纹量规公差》失效。而这种量规标记“JM”或带“J”，应予淘汰。当螺纹镀前使用基本偏差G、e不能满足要求时，我厂推荐分别用6D、6d（或6c）代替。此时，就使用标有6D、6d（或6c）的螺纹量规检验镀前螺纹。第4页共55页二、圆锥螺纹量规1、用螺纹密封的管螺纹量规新标ZBJ42037—89。旧标ГОСТ7157—54。旧标为平顶量规。新标要求圆顶圆底量规，允许制造平顶量规。平顶是削去螺纹圆顶后形成的。旧标量规有上限、下限和基面三个台阶面。新标工作规只有上限和下限两个台阶面，校对塞规只有基面台阶（标准式）。旧标塞规和环规基面设计中径相同，新标塞规基面设计中径大于环规。2、60°圆锥管螺纹量规旧标ГОСТ6485—53。美标H28/7。旧标只有极限式量规。美标有标准式和极限式量规。极限式一般有上限、下限和基面三个台肩面。NPT量规传递：基准（塞、环）规→校对（塞、环）规→工作规→工件螺纹。同时要求量规螺纹单项要素合格。3、米制锥螺纹量规（GB1581—79）4、石油专用螺纹量规钻杆接头螺纹量规标准GB4749。有数字型、内平、贯眼和正规接头螺纹用螺纹量规。紧密距传递：原始规→地区规→校对规，校对规→工作规→工件螺纹。套管圆螺纹量规标准GB9253.5。量规为平顶。紧密距传递：校对规→工作规→工件螺纹。套管偏梯形螺纹量规标准GB9253.5。紧密距传递：校对规→工作规→工件螺纹。油管圆螺纹量规标准GB9253.6。量规为平顶。有TBG和UPTBG两个螺纹尺寸系列用螺纹量规。紧密距传递：校对规→工作规→工件螺纹。管线管螺纹量规标准GB9253.7。紧密距传递：校对规→工作规→工件螺纹。石油专用螺纹量规（塞、环规）要求检测其圆锥螺纹各单项要素。5、气瓶专用圆锥螺纹量规气瓶专用圆锥螺纹量规标准GB8336。量规为平顶。工作规为极限式。校对塞规为标准式。三、螺纹和螺纹量规代号螺纹和螺纹量规代号见表1—1—3。第5页共55页表1—1—3螺纹和螺纹量规代号螺纹名称标准螺纹代号螺纹量规代号新MM普通螺纹旧MM新GG（1）非螺纹密封的管螺纹旧GG新TrTr梯形螺纹旧TT新6G、6H、6D；6g、6f、6e、6d、6c（2）6G、6H、6D；6g、6f、6e、6d、6c（2）镀前普通螺纹旧JMJM或J新UNC、UNF、UNEF、UN、UNSUNC、UNF、UNEF、UN、UNS美标统一螺纹旧NC、NF、NEF、N、NSNC、NF、NEF、N、NS新R；RC、RPR（3）用螺纹密封的管螺纹旧ZGWKG美标NPT、NPTF（4）NPT、NPTF60°圆锥管螺纹旧ZBKG米制锥螺纹ZMZM新NC、IF、FH、REGNC、IF、FH、REG石油钻杆接头螺纹旧IF、FH、REGLP、GY、ZG新CSG、BCSGCSG、BCSG石油套管螺纹旧CSGTG新TBG、UPTBGTBG、UPTBG石油油管螺纹旧TBG、UPTBGBYG、JYG石油管线管螺纹LPLP气瓶专用螺纹PZ、PGPZ、PG(1)通规为平顶时，把标志T改为标TB。(2)所列为公差带代号。(3)量规为平顶时，标RB。(4)GB/T12716—1991只有NPT。第6页共55页§1—3螺纹互换性互换性是组织成批、大量生产的技术基础。圆柱螺纹的互换性应保证内、外螺纹的旋合性和满足配合要素的要求。它应遵守泰勒原则。由作用中径控制昀大实体牙型中