螺纹一、圆 柱 螺 旋 线 及 螺 纹 的 形 成（一）圆柱 螺旋线如图9-1a 所示，一动点A 0沿圆柱表面绕其轴线作等速回转运动，同时沿母线作等速直线运动所形成 的轨迹 称为圆柱螺旋线．．．．．。

动点A 0旋转一周沿轴 向移动的距离A 0A 12称为导程（P h ）。

图9-1b 为圆柱螺旋线的两面投影图。

将圆柱表面展开 ，螺旋线随之展成为一 倾斜直线，如图9-1c 所示。

该倾斜直线为直角三角形的斜边，底边为 圆柱底圆的 周长πd ，另一直角 边为导程P h 。

斜边与底边的夹角ψ，称为导程角。

导程角ψ可由 三角关系确定：Tan ϕ=dp hπ 直角三角形中的另一锐角β称为螺旋角，β=90°-ϕ。

（二）螺纹的形成在圆柱（或圆锥）表面上 ，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起，称为螺纹。

不少零件的表面上都制有螺纹。

制在零 件外表面上的螺纹称为外螺纹，制在内表面上的螺纹称为内螺纹，如图9-2所示。

加工螺纹的方法很多。

图9-3为在车床上加工内、外螺纹的示意图，工件作等速旋转运动。

刀具沿工件轴向作等速直线移动，其合成运动使切入工件的刀尖在工件表面切制出螺纹来。

在箱体、底座等零件上制出的内螺纹（螺孔，一般是先用钻头钻孔，再用丝锥攻出螺纹，如图9-4所示。

图中加工的为不穿通螺孔。

钻孔时钻头顶部形成一个锥坑，其锥顶角按120°画出。

二、螺纹的基本要素和分类（一）螺纹的基本要素螺纹的结构和尺寸是由牙型、大径和小径、螺距和导程、线数、旋向等要素确定的。

1.螺纹牙型在通过螺纹轴线的断面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。

它由牙顶、牙底和两牙侧构成，形成一定的牙型角。

常见的螺纹牙型有三角形、梯形、锯齿形和矩形等多种，它们的牙型角、牙型符号见表9-1。

2.大径、小径和中径外螺纹的大径、小径和中径分别用符号d、d1和d2表示；内螺纹的大径、小径和中径分别用符号D、D1和D2表示，如图9-5所示。

（1）大径与小径与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱直径，称为大径。

与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱直径，称为小径。

外螺纹的大径d与内螺纹的小径D1又称顶径。

外螺纹的小径d1与内螺纹的大径D又称底径。

代表螺纹尺寸的直径称为公称直径，一般指螺纹大径的基本尺寸。

（2）中径在大径与小径圆柱之间有一假想圆柱，在其母线上牙型的沟槽和凸起宽度相等。

此假想圆柱称为中径圆柱，其直径称为中径。

它是控制螺纹精度的主要参数之一。

3.线数n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，如图9-6所示。

4.导程Ph与螺距P同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为导程，以Ph表示。

相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距，以P表示。

单线螺纹的导程等于螺距，既Ph =P，如图9-6a所示；多线螺纹的导程等于线数乘以螺距，即Ph=n P。

对于图9-6b的双线螺纹，则Ph=2P。

5.旋向螺纹旋向分右旋和左旋两种，如图9-7所示。

顺时针方向旋转时沿轴向旋入的螺纹是右旋螺纹，其可见螺旋线表现为左低右高的特征，如图9-7b所示；逆时针旋转时沿轴向旋入的螺纹称为左旋螺纹，其可见螺纹线具有左高右低的特征，如图9-7a所示。

工程上以右旋螺纹应用为多。

螺纹由牙型、公称直径、螺距、线数和旋向五个要素所确定，通常称为螺纹五要素。

只有这五要素都相同的外螺纹和内螺纹才能相互旋合。

（二）螺纹的分类国家标准对上述五项要素中的牙型、公称直径和螺距做了规定。

三要素均符合规定的螺纹称为标准螺纹，此外称为非标准螺纹（如方牙螺纹）。

螺纹按用途不同又可分为连接螺纹和传动螺纹两类。

表9-1列举了常用标准螺纹的牙型、牙型符号及有关说明。

依螺纹用途不同可分为：1.国际公制标准螺纹(International Metric Thread System)：我国国家标准 CNS 采用之螺纹。

牙顶为平面，易于车削，牙底则为圆弧形，以增加螺纹强度。

螺纹角为60度，规格以M表示。

公制螺纹可分粗牙及细牙二种。

表示法如 M8x1.25。

(M：代号、8：公称直径、1.25：螺距)。

2.美国标准螺纹(American Standard Thread)：螺纹顶部与根部皆为平面，强度较佳。

螺纹角亦为 60 度，规格以每英寸有几牙表示。

此种螺纹可分为粗牙(NC)；细牙(NF)；特细牙(N EF)三级。

表示法如 1/2-10NC。

(1/2：外径；10：每寸牙数；NC代号)。

一英寸是2.54m m。

3.3统一标准螺纹(Unified Thread)：由美国、英国、加拿大三国共同制订，为目前常用之英制螺纹。

螺纹角亦为 60 度，规格以每英寸有几牙表示。

此种螺纹可分为粗牙(UNC)；细牙(UNF)；特细牙(UNEF)。

表示法如 1/2-10UNC。

(1/2：外径；10：每寸牙数；UNC 代号)4.V 形螺纹(Sharp V Thread)：顶部与根部均成尖状，强度较弱，亦坏不常使用。

螺纹角为 60 度。

5.惠式螺纹(Whitworth Thread)：英国国家标准采用之螺纹。

螺纹角为 55 度，表示符号为“W”。

适用于滚压法制造。

表示法如 W1/2-10。

(1/2：外径；10：每寸牙数；W 代号)。

6.圆螺纹(Knuckle Thread)：为德国 DIN 所定之标准螺纹。

适用于灯泡、橡皮管之连接。

表示符号为“Rd”。

7.管用螺纹(Pipe Thread)：为防止泄漏用的螺纹，经常用于气体或液体之管件连结。

螺纹角为 55 度，可分为直管螺纹代号为”P.S.、N.P.S.”和锥管螺纹代号为“N.P.T.”，其锥度为 1：16，即每尺 3/4 寸。

8.方螺纹(Square Thread)：传动效率大，仅次于滚珠螺纹，而磨损后无法用螺帽调整，为其缺点。

一般用于虎钳之螺杆及起重机之螺纹。

9.梯形螺纹(Trapezoidal Thread)：又称爱克姆螺纹。

传动效率较方螺纹稍小，但磨损后可用螺帽调整。

公制之螺纹角为 30 度、英制之螺纹角为 29 度。

一般用于车床之导螺杆。

表示符号为“Tr”。

10.锯齿形螺纹(Buttress Thread)：又称斜方螺纹，只适于单方向传动。

如螺旋千斤顶、加压机等。

表示符号为”Bu”。

11.滚珠螺纹：为传动效率最好之螺纹，其制造困难，成本极高，乃用于精密之机械上。

如数控工具机之导螺杆。

英制螺栓之表示法LH 2N 5/8 × 3 - 13 UNC━2A(1)LH 为左螺纹 (RH 为右螺纹，可省略) 。

(2)2N 双线螺纹。

(3)5/8 英制螺纹，外径 5/8 。

(4)3 螺栓长度 3。

(5)13 螺纹每寸牙数 13 牙。

(6)UNC 统一标准螺纹粗牙。

(7)2 级配合，外螺纹(3：紧配合；２：中配合；1：松配合) A:外螺纹(可省略) B:内螺纹英制螺纹：英制螺纹之大小，通常以螺纹上每寸长度有若干螺纹数表示，简称为「每寸牙数」，恰等于螺距之倒数。

例如每寸 8 牙之螺纹，其螺距为 1/8 寸。

英制螺纹之表示法如下：中经检测全型检测三、螺纹的表示法和标注螺纹又按真实投影作图，比较麻烦。

为了简化作图，国家标准《机械制图》GB/T4459.1—1995规定了螺纹的表示法。

按此表示法作图并加以标注，就能清楚地表示螺纹的类型、规格和尺寸。

（一）螺纹的表示法1.外螺纹的表示法（图9-8）（1）外螺纹不论其牙型如何，螺纹牙顶圆的投影用粗实线表示；牙底圆的投影用细实≈0.85d。

线表示，在螺杆的倒角或倒圆部分也应画出。

画图时小径尺寸可近似地取d1（2）有效螺纹的终止界线（简称螺纹终止线）在视图中用粗实线表示；在剖视图中则按图9-8b主视图的画法（即终止线只画螺纹牙型高度的一小段），剖面线必须画到表示牙顶圆投影的粗实线为止。

（3）在垂直与螺纹轴线的投影面的作图（即投影为圆的视图）中，表示牙底圆的细实线只画约3/4圈（空出约1/4圈的位置不作规定），此时螺杆上的倒角投影不应画出。

2.内螺纹的表示法（图9-9、图9-10）（1）内螺纹不论其牙型如何，在剖视图中，螺纹牙顶圆的投影用粗实线表示，牙底圆的投影用细实线表示。

螺纹终止线用粗实线表示。

剖面线应画到表示牙顶圆投影的粗实线为止。

（2）在投影为圆的视图中，表示牙顶圆的细实线只画约3/4圈，此时螺孔上的倒角投影不应画出。

（3）绘制不穿通的螺孔时，一般应将钻孔深度与螺纹部分的深度分别画出。

（4）当螺纹为不可见时，其所有图线用虚线绘制，如图9-10所示。

3.内、外螺纹的连接表示法（图9-11）内、外螺纹连接，一般用剖视图表示。

此时，它们的旋合部分应按外螺纹的画法绘制，其余部分仍按各自的画法表示。

画图时必须注意，表示外螺纹牙顶圆头的粗实线、牙底圆的细实线，必须分别与表示内螺纹牙底圆投影的细实线、牙顶圆投影的粗实线对齐。

这与倒角大小无关，它表明内、外螺纹具有相同的大径和相同的小径。

按规定，当实心螺杆通过轴线剖切时按不剖处理，如图9-11a所示。

4.螺纹牙型表示法螺纹牙型一般在图形中不表示，当需要表示或表示非标准螺纹（如方牙螺纹）时，可按图9-12、图9-13的形式绘制，既可在剖视图中表示几个牙型，也可用局部放大图表示。

5.螺纹表示法的其他规定（1）部分螺孔的表示法零件上有时会遇到如图9-13所示的部分螺孔。

在垂直于螺纹轴线的投影面的视图（如图9-13左视图）中，表示牙底圆的细实线也应适当地空出一段距离。

（2）螺尾的表示法加工部分长度的内、外螺纹，由于刀具临近螺纹加工终止时要退离工作，出现吃刀深度渐浅的部分，称为螺尾。

画螺纹一般不表示螺尾。

当需要表示时，螺纹尾部的牙底圆的投影用与轴线成30°角的细实线表示，如图9-14所示。

从图9-14中可以看出，螺纹终止线并不画在螺尾末端，而是画在有效螺纹终止线处。

图样中所标注的螺纹长度l（L），均指不包括螺尾在内的有效螺纹长度。

（3）螺孔相贯线的表示法螺孔与螺孔、螺孔与光孔相交时，只在牙顶圆投影处画一条相贯线，如图9-15所示。

（4）圆锥螺纹的表示法圆锥外螺纹和圆锥内螺纹的表示法如图9-16所示，在垂直与轴线的投影面的视图中，左视图上按螺纹的大端绘制；右视图上按螺纹的小端绘制。

（二）螺纹的标注由于各种螺纹表示法都是相同的，因此国家标准规定标准螺纹用规定的标记标注，并标注在螺纹的公称直径的尺寸线或其引出线上，以区别不同种类的螺纹。

各种螺纹的标注方法和示例分述如下：1.普通螺纹的标注普通螺纹的完整标记，由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号三部分组成。

具体的标记格式是：螺纹代号旋向螺距公差直径牙型符号**⨯—螺纹公差代号旋合长度代号顶径公差代号中径公差代号-*（1）螺纹代号普通螺纹的牙型符号用“M”表示。