1.螺旋线的形成
如图10-1(a)所示,动点A在圆柱表面上绕轴向做匀角速度旋转运动,同时沿轴线做匀速直线运动,这时动点A的运动轨迹为圆柱螺旋线。
决定圆柱螺旋线形状大小的三要素是:导面的直径d、导程S、旋向。
当一个平面图形(如三角形、梯形、矩形等)绕着圆柱面作螺旋运动时,形成的圆柱螺旋体称为螺纹。它是在圆柱、圆锥等回转面上沿着螺旋线所形成的、具有相同轴向断面的连续凸起和沟槽。
螺纹有两种表现形式:在圆柱外表面上形成的螺纹称外螺纹、在圆柱内表面上形成的螺纹称内螺纹,如图10-2。
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图10-1 螺旋线的形成 |
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图10-2 外螺纹与内螺纹 |
2.螺纹的制造方法
①车床加工,如图10-3所示。
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图10-3 螺纹的车床加工方法 |
②手工加工,如图10-4所示
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图10-4 螺纹的手工加工方法 图10-5 螺纹的碾制加工方法 |
③碾制,如图10-5所示。
3.螺纹的结构要素
决定螺纹大小由以下5个要素:
①牙型:将通过螺纹轴线剖切所得到的螺纹牙齿轮廓形状称为牙型。螺纹的牙型有:三角形、梯形、矩形、锯齿形和方形等,如图10-6所示。不同的螺纹牙型,有不同的用途: 三角形牙型常用于连接;梯形和锯齿形牙型常用于传动。
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图10-6 螺纹的牙型 |
②直径
大径:与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱(或圆锥)的直径。通常是公称直径,用d或D表示。
小径:与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径,用d1或D1表示。
中径:母线通过牙型上沟槽和凸起的宽度相等的地方的假想圆柱的直径,用d2或D2表示,如图10-7所示。
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图10-7 螺纹结构要素(一) |
③线数:螺纹有单线和多线之分。
沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹。
沿两条或两条以上、且在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹。线数又称头数,通常以n表示,如图10-8所示。
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图10-8 多线螺纹示例 |
④螺距和导程:相邻两牙对应两点的轴向距离,称为螺距,以P表示;同一螺旋线上的相邻两牙对应两点的轴向距离,称为导程,以L表示,如图10-9所示。导程与螺距和线数的关系是:。
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图10-9 螺距和导程 |
⑤旋向:螺纹有左旋和右旋之分。旋进时,旋转方向为顺时针的是右螺纹,反之为左螺纹,如图10-10所示,常用的是右螺纹。
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图10-10 螺纹结构要素(二) |
内、外螺纹通常是配合使用的,只有上述五个结构要素完全相同的内外螺纹才能旋合在一起。
4.螺纹种类
按螺纹要素是否标准分:
①标准螺纹:牙型、直径和螺距均符合国家标准的螺纹;
②特殊螺纹:牙型符合国家标准,直径或螺距不符合标准的螺纹;
③非标准螺纹:牙型不符合标准的螺纹。
按螺纹的用途分
①连接螺纹:如普通螺纹、管螺纹;
②传动螺纹:如梯形螺纹。
5.常用标准螺纹
常用标准螺纹,如表10-1和表10-2所示。
表10-1 常用标准螺纹1
表10-2 常用标准螺纹2