緊固件 Screw Threads 螺紋參數定義
螺紋是一種緊固件,它由一條螺旋形的凸起及凹槽的組成。螺紋尺寸和結構是由牙型、直徑、螺距和導程、線數、旋向等要素構成,螺紋的直徑有大徑、小徑、中徑。常見的螺紋標準包括 ISO 螺紋、UNC 螺紋、UNF 螺紋、NPT 螺紋等。不同的螺紋標準有不同的參數和規格。
d1 外螺紋小徑 Minor Diameter
螺紋的最小直徑,即與螺紋牙底想重合的假設為圓柱的直徑,在強度計算中常作為螺杆危險截面的計算直徑、單位毫米。
d2 外螺紋中徑 Pitch Diameter
通過螺紋向截面內牙型上的溝槽和突起寬度相等處的假設為圓柱面的直徑,近似於螺紋的平均直徑
d2 ≈(d + d1)÷ 2
中徑是確定螺紋幾何參數和配合性質的直徑、單位毫米。
d 外螺紋大徑 Major Diameter
螺紋的最大直徑,即與螺紋牙頂相重合的假設為圓柱面的直徑,在標準中定為公稱直徑、單位毫米。
P 螺距 Pitch
相鄰兩螺紋相對應點間平行於軸線方向之距離、單位毫米。對於英制螺紋一般標示為 TPI(每英寸牙數)。是指在螺紋中,相鄰兩個螺旋凸起之間的距離。螺距越大,螺紋的速度就越快。
P = 25.4 ÷ TPI
n 螺紋線數
形成螺紋的螺旋線的條數稱為線數。有單線和多線螺紋之分,多線螺紋在垂直於軸線的剖面內是均勻分布的。
L 導程 Lead
螺紋旋轉一周之距離,相鄰兩牙在中徑線上對應兩點軸向的距離、單位毫米。
對於單頭螺紋:導程 L= 螺距 P
對於多頭螺紋:導程 L = 螺距 P × 螺紋線數 n
φ - 螺旋角 Helix Angle
螺旋線的切線與垂直於螺紋軸線的平面間的夾角。在螺紋的不同直徑處,螺紋升角各不相同。通常在螺紋中徑處計算。
tan φ = L ÷ (π × d2)
β 牙型角 Thread Angle
螺紋軸相截面內,螺紋牙形兩側邊的夾角。螺紋牙形的側邊與螺紋軸線的垂直平面的夾角稱為牙側角。
螺帽 Screw Cap
D1 內螺紋小徑 Minor Diameter、單位毫米
D2 內螺紋中徑 Pitch Diameter、單位毫米
D 內螺紋大徑 Major Diameter、單位毫米
螺紋方向 Thread Direction
左旋螺紋 Left Hand Thread
沿軸線方向看,逆時針方向旋轉的螺紋成為左旋螺紋,將螺紋豎起來看,可見部分向左上升是左旋螺紋。
右旋螺紋 Right Hand Thread
沿軸線方向看,順時針方向旋轉的螺紋成為右旋螺紋,將螺紋豎起來看,可見部分向右上升是右旋螺紋。
英製普通螺紋「惠氏螺紋」BSW 粗牙
常見的螺紋標準,主要用於英國和其他一些國家的機械裝備和工程中。BSW 惠氏螺紋 British Standard Whitworth 主要用於金屬製品中,如鋼鐵建築結構、機械設備、管道、鉚釘等及用於汽車、機車、自行車等交通工具的部件上。隨著工程技術的發展,惠氏螺紋 BSW 逐漸被其他更現代化的螺紋標準所替代,但在某些特殊的應用領域中仍然廣泛使用。
名義尺寸 Ww | 大徑 mm d = D | 螺距 mm P | 每英寸牙數 TPI | 中徑 mm d2 = D2 | 小徑 d1 | 牙型高 H1 | 底孔直徑 mm |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1/16" | 1.587 | 0.423 | 60 | 1.315 | 1.050 | 0.270 | 1.15 |
3/32" | 2.381 | 0.529 | 48 | 2.041 | 1.703 | 0.338 | 1.90 |
1/8" | 3.175 | 0.635 | 40 | 2.768 | 2.362 | 0.406 | 2.50 |
5/32" | 3.969 | 0.793 | 32 | 3.459 | 2.952 | 0.507 | 3.20 |
3/16" | 4.762 | 1.058 | 24 | 4.084 | 3.407 | 0.677 | 3.70 |
7/32" | 5.556 | 1.058 | 24 | 4.878 | 4.201 | 0.677 | 4.50 |
1/4" | 6.350 | 1.270 | 20 | 5.537 | 4.724 | 0.813 | 5.10 |
5/16" | 7.938 | 1.411 | 18 | 7.034 | 6.131 | 0.904 | 6.50 |
3/8" | 9.525 | 1.588 | 16 | 8.509 | 7.492 | 1.017 | 7.90 |
7/16" | 11.113 | 1.814 | 14 | 9.951 | 8.789 | 1.162 | 9.20 |
1/2" | 12.700 | 2.117 | 12 | 11.345 | 9.990 | 1.355 | 10.40 |
5/8" | 15.876 | 2.309 | 11 | 14.397 | 12.918 | 1.479 | 13.40 |
3/4" | 19.051 | 2.540 | 10 | 17.424 | 15.798 | 1.627 | 16.25 |
7/8" | 22.226 | 2.822 | 9 | 20.419 | 18.611 | 1.807 | 19.25 |
1" | 25.400 | 3.175 | 8 | 23.368 | 21.335 | 2.033 | 22.00 |
1 1/8" | 28.576 | 3.629 | 7 | 26.253 | 23.929 | 2.324 | 24.50 |
1 1/4" | 31.751 | 3.629 | 7 | 29.428 | 27.104 | 2.324 | 27.25 |
1 3/8" | 34.926 | 4.233 | 6 | 32.215 | 29.505 | 2.711 | 30.25 |
1 1/2" | 38.100 | 4.233 | 6 | 35.391 | 32.680 | 2.711 | 33.50 |
1 5/8" | 41.277 | 5.080 | 5 | 38.024 | 34.771 | 3.253 | 35.50 |
1 3/4" | 44.452 | 5.080 | 5 | 41.199 | 37.946 | 3.253 | 38.50 |
1 7/8" | 47.627 | 5.645 | 4 1/2 | 44.012 | 40.398 | 3.614 | 41.25 |
2" | 50.802 | 5.645 | 4 1/2 | 47.187 | 43.573 | 3.614 | 44.50 |
2 1/4" | 57.152 | 6.350 | 4 | 53.086 | 49.020 | 4.066 | 50.00 |
2 1/2" | 63.502 | 6.350 | 4 | 59.436 | 55.370 | 4.066 | 56.00 |
2 3/4" | 69.853 | 7.257 | 3 1/2 | 65.205 | 60.558 | 4.647 | 61.50 |
3" | 76.203 | 7.257 | 3 1/2 | 71.556 | 66.909 | 4.647 | 68.00 |
3 1/4" | 82.553 | 7.816 | 3 1/4 | 77.548 | 72.544 | 5.005 | 73.75 |
3 1/2" | 88.903 | 7.816 | 3 1/4 | 83.899 | 78.894 | 5.005 | 80.00 |
3 3/4" | 95.254 | 8.467 | 3 | 89.832 | 84.410 | 5.422 | 85.50 |
4" | 101.604 | 8.467 | 3 | 96.182 | 90.760 | 5.422 | 92.00 |
4 1/4" | 107.954 | 8.835 | 2 7/8 | 102.297 | 96.639 | 5.657 | 98.00 |
4 1/2" | 114.304 | 8.835 | 2 7/8 | 108.647 | 102.990 | 5.657 | 104.20 |
4 3/4" | 120.665 | 9.237 | 2 3/4 | 114.740 | 108.625 | 5.915 | 110.00 |
5" | 127.005 | 9.237 | 2 3/4 | 121.090 | 115.176 | 5.915 | 116.50 |
5 1/4" | 133.355 | 9.677 | 2 5/8 | 127.159 | 120.963 | 6.196 | 122.50 |
5 1/2" | 139.705 | 9.677 | 2 5/8 | 133.509 | 127.313 | 6.196 | 128.50 |
5 3/4" | 146.055 | 10.160 | 2 1/2 | 139.549 | 133.043 | 6.506 | 134.50 |
6" | 152.406 | 10.160 | 2 1/2 | 145.900 | 139.394 | 6.506 | 141.00 |
惠氏螺紋 BSW British Standard Whitworth 特點是螺距相對大,螺紋角度為 55° 螺紋頂部和底部圓弧半徑相同,頂角和底角均為 60°。常用的惠氏螺紋規格包括 1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8 和 1 英寸等。