螺纹知识教学课件

螺纹知识教学课件第一章螺纹基础概念什么是螺纹？螺纹是沿着圆柱体或圆锥体表面按一定导程形成的连续螺旋形槽纹，具有特定的几何形状和尺寸规格主要功能零件连接运动转换提供牢固的机械连接，是最常用的将旋转运动转换为直线运动，或将可拆卸连接方式直线运动转换为旋转运动精密传动在精密仪器中实现微小位移的控制与调节螺纹的基本参数螺纹核心内层的中心区域内径螺纹的内部直径节径衡量啮合的中间直径外径螺纹的最大外部直径外径内径节径d d1d2螺纹的分类位置分类外螺纹在外圆柱表面的螺纹，如螺栓内螺纹在内圆柱表面的螺纹，如螺母旋向分类右旋螺纹顺时针旋转前进的螺纹（标准）左旋螺纹逆时针旋转前进的螺纹（特殊用途）头数分类单头螺纹只有一条螺旋线的螺纹螺纹剖面示意图螺纹牙型的关键参数上图清晰展示了螺纹的横截面，包括外径、内径、节径、螺距、牙d d1d2P高和螺纹角度这些参数共同决定了螺纹的性能特点和适用场景hα参数之间的关系第二章常见螺纹类型及特点公制螺纹（标准）ISO特点与规格等边三角形螺纹牙型，牙顶和牙底有小圆角过渡•60°标准代号示例，表示外径，螺距•M10×

1.510mm

1.5mm楔形牙型设计确保良好的自锁性能，防止在振动环境中松动•标准螺距与细牙螺纹标准螺距（粗牙）常用于一般连接，如M10×

1.5细牙螺纹如，用于精密设备、薄壁构件连接或需要精确调节的场合M10×

1.0美制统一螺纹（）UNC/UNF基本特征分类美制统一螺纹同样采用螺纹角，60°UNC UnifiedNational Coarse但其他参数与公制螺纹不同规格统一粗牙螺纹，用于一般连接以英寸为单位，如，1/4-20UNC表示直径英寸，每英寸个螺1/420统UNF UnifiedNational Fine纹一细牙螺纹，用于精密设备UNEF UnifiedNational Extra特细牙螺纹，用于特殊精密Fine场合应用领域梯形螺纹（）Acme结构特点牙型为等腰梯形，螺纹角为（比三角形螺纹小）•30°牙型较粗大，牙高较高，根部较宽•中国标准代号，表示外径，螺距•Tr40×740mm7mm性能优势梯形螺纹广泛应用于机床丝杠、升降机构和各种传动装置中承载能力强，适合传递大轴向力•接触面积大，摩擦力大，自锁性好•牙型坚固，不易损坏，使用寿命长•其他特殊螺纹管螺纹球面螺纹主要用于管道连接，有圆锥形和圆柱形两种特点是螺纹较浅，牙型螺纹的牙型在球面上形成，用于球阀等球形连接部件特点是能实现为常见的如表示管内径为英寸的管螺纹密封的同时允许一定角度的偏转55°G1/21/2应用水暖管道、气动元件、液压系统应用高压阀门、特种液压装置方形螺纹锯齿形螺纹牙型为正方形的螺纹，螺纹角为传动效率高，但承载能力和自锁牙型为不对称的锯齿形，能承受单方向大轴向力自锁性能优异，但0°性较差，加工难度大只适合单向负载应用老式机床丝杠、举升设备各种螺纹类型对比1三角形螺纹包括公制螺纹和美制统一螺纹，自锁性好，主要用于固定连60°60°接，是最常用的螺纹类型2梯形螺纹等腰梯形牙型，承载能力强，适合传递运动和动力，广泛用于传动装30°置3方形螺纹螺纹角，传动效率最高可达，但加工难度大，强度较差，逐渐0°80%被梯形螺纹替代4锯齿形螺纹第三章螺纹制造工艺螺纹加工是机械制造中的重要工艺，本章将详细介绍各种螺纹加工方法、工艺参数和操作要点螺纹加工方法概述攻丝加工车削螺纹使用丝锥加工内螺纹，是最常用的内螺纹加在车床上通过切削方式加工螺纹，适用于各工方法可手动或机械攻丝，适用于多种材种外螺纹和部分内螺纹，可加工精度高、规料和尺寸格多样的螺纹套丝加工使用板牙加工外螺纹，多用于现场加工或小批量生产，操作简便但精度不如车削铣削螺纹滚丝加工使用铣床或加工中心加工螺纹，适用于大型通过塑性变形而非切削方式形成螺纹，提高螺纹或特殊螺纹，可实现高精度加工材料强度，表面质量好，生产效率高，适合大批量生产车削螺纹操作要点工艺参数设置主轴转速应比普通车削低，以确保切削稳定•30%-50%进给速度必须与螺距精确匹配，否则无法形成正确的螺纹•切削深度多次进给，每次切深不超过•

0.1-

0.2mm切削液必须充分使用，以提高表面质量和延长刀具寿命•复合滑台设置车削螺纹是制造大型外螺纹和精密螺纹的首选方法，但需要较高的操作技能对于公制螺纹，复合滑台通常设置为角度，这样可以使刀具沿牙型侧面进行切削，29°获得更好的表面质量攻丝工具分类及使用锥形丝锥中间丝锥底孔丝锥前端有较长的锥形部分，便于引导和切削，锥度较小，用于继续加工螺纹，完成大部分几乎没有锥度，用于完成螺纹底部加工，适用于攻削通孔属于第一把丝锥，标记为切削工作作为第二把丝锥使用，标记为用于盲孔作为最后一把丝锥使用，标记为123攻丝操作要点底孔尺寸攻丝顺序润滑要求底孔直径螺纹外径螺距先用锥形丝锥中间丝锥底孔丝锥钢材使用切削油或机油≈-→→例如的底孔直径约为每转进半圈，退回四分之一圈以断屑铝材使用煤油或专用切削液M10×

1.

58.5mm螺纹加工安全须知1正确清理切屑使用毛刷清理切屑，严禁使用压缩空气吹除，以防切屑伤人切屑往往很锋利，应使用专用工具收集，避免徒手接触2刀具安装与检查确保刀具正确安装并牢固固定，使用前检查刀具是否有损伤或磨损切削参数必须与材料和刀具匹配，避免过载3机床操作规范启动机床前清除工作台上的工具，操作中不得离开机床穿着合适的工作服，不戴手套，长发必须束起，佩戴护目镜4应急处理预案熟知紧急停机按钮位置，掌握基本急救知识发生异常情况立即停机，按规定程序报告和处理车床加工螺纹实操1工件安装与对中确保工件在车床上安装牢固，使用三爪或四爪卡盘夹紧，必要时使用顶尖支撑检查工件的跳动量，确保在允许范围内2刀具设置与定位安装专用螺纹刀具，调整刀尖高度与中心线一致刀尖角度必须与螺纹角度匹配（如公制螺纹为60°）使用样板检查刀尖角度3参数设置与切削设置主轴转速（较低）和进给量（与螺距一致）设置复合滑台角度（通常为29°）采用多次进给，逐步增加切削深度4检验与修整使用螺纹规检查螺纹质量如有必要，进行最后一次精加工以改善表面质量清洁工件，去除毛刺第四章螺纹测量与检验螺纹的精确测量与检验是保证螺纹质量和功能的关键环节，本章将介绍螺纹测量的方法、工具和标准螺纹测量的重要性螺纹精度对产品的影响螺纹是机械连接和传动的关键元素，其精度直接影响•连接的可靠性和安全性•机械装置的运行稳定性•传动效率和精度•零件的互换性和通用性在高精密设备、航空航天、医疗器械等领域，螺纹精度要求尤为严格，甚至可能关系到生命安全标准化的螺纹测量确保来自不同厂家的螺纹件能够完美配合，是现代工业大规模生产的基础螺纹测量参数内径测量外径测量螺距测量螺纹角度基本参数测量形状参数测量•外径螺纹最大直径，直接影响配合紧密度•螺纹角度牙型两侧面之间的夹角常用测量工具螺纹规包括螺纹环规（检查外螺纹）和螺纹塞规（检查内螺纹），是最常用的螺纹检验工具通过通、止规判断螺纹是否在公差范围内优点使用简便，判断直观；缺点只能判断合格与否，无法给出具体尺寸螺纹千分尺专门用于测量外螺纹的工具，测量头有特殊形状以适应螺纹牙型可以准确测量螺纹的外径、节径等参数优点测量精度高，可得到具体数值；缺点操作相对复杂，需要技能螺距规一组叶片形量规，每片上刻有不同螺距的牙型通过与螺纹对比，确定螺纹的螺距和牙型优点便携实用，可快速判断螺纹类型；缺点精度有限三线法测量使用三根精密钢线和普通千分尺测量螺纹节径的方法钢线直径通常为

0.577×螺距优点精度高，成本低；缺点操作繁琐，需要计算螺纹公差与配合等级公制螺纹公差等级公制螺纹采用字母数字组合表示公差等级外螺纹使用小写字母，如、、，数字越小公差越严•g he内螺纹使用大写字母，如、、，数字越小公差越严•G HE常用组合（中等精度）、（较高精度）、（较低精度）•6H/6g5H/5g7H/8g公制螺纹常用的配合等级意味着内螺纹采用级6H/6g6H配合类型公差，外螺纹采用级公差，这种配合适合大多数机械6g连接根据配合松紧度，可分为间隙配合内螺纹大于外螺纹，装配轻松，如•H/g过渡配合有时有间隙，有时有过盈，如•H/n干涉配合内螺纹小于外螺纹，需要用力装配，如•H/p螺纹测量工具实物图及测量示范1外径测量使用普通千分尺或螺纹千分尺直接测量外螺纹的外径测量时千分尺测头应与螺纹轴线垂直2内径测量使用内径千分尺或三爪内径表测量内螺纹的内径对于小直径内螺纹，可使用小孔规测量3螺距测量使用螺距规直接测量，或在个螺纹上测量总长再除以得到平均螺1010距精密测量可使用工具显微镜4节径测量使用三线法测量外螺纹节径将三根精密钢线放入相邻螺纹槽中，测量外包络尺寸，通过计算得出节径第五章螺纹应用实例与故障分析螺纹在工业应用中无处不在，本章将介绍螺纹的典型应用、常见故障及解决方案，帮助学习者将理论知识应用到实践中螺纹连接的典型应用机械装配连接管路螺纹连接运动传动机构螺栓螺母组合是最常见的可拆卸连接方式，广泛在液压、气动和水暖系统中，管螺纹连接是实现梯形螺纹和滚珠丝杠在机床、自动化设备中广泛应用于各类机械设备根据载荷不同，可选用不密封和快速装卸的关键常见的有锥形管螺应用，将旋转运动转换为直线运动滚珠丝杠通NPT同强度等级的螺栓，通常标记为、等纹和圆柱形管螺纹，前者依靠锥度自身实现密过滚动接触代替滑动摩擦，传动效率可达

8.

810.9G90%级封，后者通常需要密封垫圈以上螺纹故障常见原因螺纹损坏形式故障原因分析磨损设计因素螺纹规格选择不当、载荷计算错误材料因素强度不足、材料兼容性差长期使用导致的螺纹轮廓逐渐变形，表现为螺纹间隙增大、配合加工因素精度不足、表面粗糙度高松动装配因素预紧力不当、润滑不足断裂使用因素过载、腐蚀环境、过高温度维护因素检查不及时、维护不当过载、疲劳或材料缺陷导致的突发性断裂，多发生在螺纹根部松动振动环境下预紧力逐渐丧失，导致连接松动甚至脱落咬死金属表面冷焊或腐蚀导致螺纹无法旋开，特别是在不锈钢连接中常见螺纹故障案例分析12工程机械螺栓断裂事故压力容器法兰泄漏事故现象某挖掘机工作中突然发生履带导向轮固定螺栓断裂，导致导向现象化工厂一台反应釜在升温后法兰连接处出现介质泄漏，虽然所轮脱落，设备无法工作有螺栓都已按规定扭矩紧固分析断口检查显示为疲劳断裂，源于螺栓预紧力不足导致的交变载分析温度升高导致法兰和螺栓热膨胀系数不同，改变了预紧力螺荷作用材料分析符合要求，但装配时扭矩不足纹公差选择不当，无法保持足够预紧力解决方案更换更高强度等级（级）螺栓，使用扭矩扳手确保准解决方案选用合适热膨胀系数的材料，采用弹簧垫圈补偿热膨胀，

10.9确预紧，增加防松垫圈，制定定期检查维护制度改进螺栓布置和紧固顺序，增加高温条件下的预紧力螺纹技术发展趋势高性能螺纹设计表面处理与涂层技术智能制造与数字化高强度细牙螺纹在航空航天领域广泛纳米涂层提高耐磨性和耐腐蚀性五轴联动加工中心实现复杂螺纹一次•••应用加工干膜润滑剂涂层降低摩擦系数••非对称螺纹牙型设计提高抗疲劳性能环保型表面处理工艺取代传统镀铬•在线检测技术确保100%质量控制•复合材料专用螺纹形式开发增材制造技术直接打印特殊螺纹•自修复涂层延长螺纹使用寿命••计算机辅助螺纹优化设计技术数字孪生技术优化螺纹加工工艺••螺纹技术虽然历史悠久，但仍在不断创新发展，以满足现代工业对更高性能、更长寿命、更环保的螺纹连接需求课程总结与学习建议核心要点回顾进阶学习路径•系统学习国家和国际螺纹标准掌握基础知识•深入研究特殊工况下的螺纹设计螺纹的基本概念、参数和分类是理解一切螺纹技术的基础，必须扎实掌握•掌握计算机辅助设计与分析技术•关注新材料、新工艺对螺纹技术的影响了解应用场景•参与实际工程项目积累经验不同类型螺纹有其特定应用场景，合理选择螺纹类型是工程设计的关键一步精通加工技术螺纹加工是实践性很强的技能，需要通过大量练习掌握车削、攻丝等工艺技巧重视质量检测螺纹测量与检验是保证质量的关键，精确的测量方法和工具使用技能必不可少螺纹知识是机械制造的基础，理论与实践相结合，注重细节与标准，持续学习新技术，才能全面提升螺纹设计、加工与检测能力！。