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螺纹基础培训课件

培训目标与课程框架掌握螺纹定义、分类、主要参数理解螺纹的基本概念，掌握各类螺纹的区别特点，熟悉螺纹的关键参数及其在工程设计中的意义。理解螺纹连接、设计与防松方法学习螺纹连接的力学原理，掌握螺纹设计的基本方法，了解各种防松技术及其适用场景。精通螺纹加工工艺与质量控制深入了解各种螺纹加工方法的特点与适用范围，掌握螺纹质量检测与控制的关键技术。熟悉数控螺纹编程与案例应用掌握数控机床加工螺纹的基本指令与编程方法，通过实际案例学习螺纹在不同行业的应用。

螺纹的定义螺纹是一种沿圆柱体或圆锥体表面按照等距螺旋线形成的连续凸起或凹槽结构。它是机械工程中最基本也最重要的机械元件之一，在工业生产和日常生活中应用极为广泛。从功能上看，螺纹主要具有以下三种作用：传动作用：将旋转运动转化为直线运动，如丝杠、螺旋升降机等紧固作用：实现零部件之间的可拆卸连接，如螺栓、螺钉等密封作用：在管道连接处提供气密或液密性能，如管螺纹在现代机械工业中，螺纹连接件占所有连接件的比例高达60%以上，是最常用的机械连接方式。这充分体现了螺纹在工业制造中的核心地位。

螺纹的分类按截面形状分类螺纹按照其截面形状可分为：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等。其中三角形螺纹主要用于紧固连接；矩形和梯形螺纹常用于传动场合；锯齿形螺纹则适用于单向大载荷传递。按标准体系分类按照不同国家和地区的标准，螺纹可分为公制螺纹（ISO标准）、英制螺纹（BS标准）、美制螺纹（UN/UNC/UNF系列）等。各标准体系在螺距、牙型角等参数上有所不同，需注意其互换性问题。特殊用途螺纹除标准螺纹外，还有许多特殊用途的螺纹，如自攻螺纹（可直接在软金属或塑料上形成内螺纹）、管螺纹（用于管道连接，具有良好密封性）、锁紧螺纹（具有防松功能）等，这些特殊螺纹在特定领域发挥着重要作用。

常见螺纹标准详解公制螺纹（GB/T192-2003）公制螺纹是我国和大多数国家采用的主要螺纹标准，符合ISO国际标准。其主要特点包括：牙型角为60°标记方式：M（代表公制）+大径尺寸+螺距，如M10×1.5分为粗牙和细牙两种，粗牙不标注螺距，如M10公差等级分为精密级、中等级和粗糙级英制螺纹（BS84、UN系列）英制螺纹主要在英国及其历史影响地区使用，其特点是：牙型角为55°螺距以每英寸螺纹数量表示，如1/4-20表示每英寸20个螺纹常见系列有惠氏螺纹（Whitworth）和统一螺纹（Unified）管螺纹（G、NPT标准）管螺纹专用于管道连接，具有良好的密封性能：G代表圆柱管螺纹，NPT代表美国锥管螺纹标记方式如G1/2，表示公称直径为1/2英寸的管螺纹常用于液压、气动和给排水系统

螺纹主要参数螺纹的主要参数包括以下几个方面，这些参数决定了螺纹的几何特性和功能表现：牙型角：螺纹牙侧面之间的夹角，如公制螺纹为60°，英制为55°螺距：相邻两牙对应点之间的轴向距离，如M20×2.5中的2.5mm导程：螺纹旋转一周时的轴向移动距离，单线螺纹导程等于螺距大径：螺纹外圆直径，外螺纹为牙顶圆直径，内螺纹为牙底圆直径中径：位于牙型高度中点处的直径，是螺纹配合的关键参数小径：外螺纹为牙底圆直径，内螺纹为牙顶圆直径以M20×2.5为例，这表示一个公称直径为20mm，标准螺距为2.5mm的公制螺纹。螺纹的公差与配合等级是保证螺纹互换性和连接可靠性的重要参数。根据GB/T197-2003标准，公制螺纹的公差区分为H（基本偏差为零的内螺纹）和g、e、h等（外螺纹）多个等级，精度等级分为2、4、6、8等级，数字越小精度越高。螺纹主要参数示意图60°公制螺纹牙型角55°英制螺纹牙型角2.5mm

螺纹的标注和读图工程图上螺纹的图形表示在工程图纸上，螺纹有特定的表示方法：外螺纹：用实线表示大径，用细实线表示小径内螺纹：用实线表示小径，用细虚线表示大径视图中的可见螺纹用细实线画螺旋线表示剖视图中的螺纹用直线表示GB系列标注规范实际案例按照GB/T4458-2003标准，螺纹在图纸上的标注遵循以下规则：基本标注格式：类型+尺寸+螺距+左旋标记(如有)+长度(如需)+公差等级例如：M20×2.5-6g表示精度等级为6g的公称直径20mm、螺距2.5mm的公制螺纹管螺纹标注如：G1/2表示公称直径为1/2英寸的管螺纹特殊螺纹需注明相应标准号工程图纸中螺纹标注实例

螺纹力学特性拉伸载荷螺纹连接最常见的受力方式，主要由螺纹芯部承担。例如，M10×1.5螺栓的有效承载面积约为52.3mm2，而非名义直径78.5mm2。这也是为什么在设计计算时需要使用螺纹的小径面积进行强度校核。剪切载荷螺纹连接在横向力作用下产生的剪切应力，主要由螺栓杆部承担，而非螺纹部分。好的设计应避免螺纹部分承受剪切力，因为螺纹的根部截面积小，抗剪切能力弱，易发生断裂。摩