螺纹紧固件的联接形式有三种，分别为螺钉联接、螺柱联接和螺栓联接。它们的作用是将两个零件联接在一起。根据零件被联接的厚度和使用要求选用不同的联接形式。
螺纹联接件一般为标准件。
任务描述
采用适当的方法，根据制图标准，表达图6-1所示普通螺栓联接，弄懂螺栓连接的相关参数。
根据制图标准，表达图6-2所示螺钉联接。
▲图6-1 螺栓连接示意
▲图6-2 螺钉连接示意图
相关知识
1.螺纹
（1）螺纹的加工 螺纹是在圆柱或圆锥表面上，经过机械加工而形成的具有规定牙型的螺旋线沟槽（又称丝扣）。在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱或圆锥内表面上所形成的螺纹称为内螺纹，如图6-3所示。
▲图6-3 螺纹的加工方法
螺纹的加工方法很多，除了在车床上加工之外，直径较小的内螺纹（即螺孔）加工时，先用钻头钻孔（由于钻头的顶角为118°，故钻孔的底部按120°画出），再用丝锥攻螺纹，如图6-3（b）所示。
（2）螺纹的要素
①牙型：通过螺纹轴线的剖面上的螺纹轮廓形状，称为螺纹的牙型。常见的螺纹牙型有三角形、梯形、锯齿形、矩（方）形等，如图6-4所示。
普通螺纹：牙型为三角形（齿形角为60°），一般起联接作用。
梯形螺纹：牙型为等腰梯形（齿形角为30°），一般用于传递动力。
锯齿形螺纹：牙型为不等腰三角形（齿形角见图6-4），用于单向传递动力。
管螺纹：牙型为三角形（齿形角为55°），用于管路联接，可起联接或密封作用。
▲图6-4 螺纹的牙型
②直径：螺纹的直径有三种，即大径、小径和中径，如图6-5所示。
大径是指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（即螺纹的最大直径）。内、外螺纹的大径分别用D和d表示，是螺纹的公称直径。
小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径（即螺纹的最小直径）。内、外螺纹的小径分别用D1和d1表示。
中径是指通过牙型上沟槽和凸起宽度相等处的一个假想圆柱或圆锥的直径。内、外螺纹的中径分别用D2和d2表示。
▲图6-5 螺纹的直径
③线数：螺纹有单线和多线之分。沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹，沿两条及以上螺旋线形成的螺纹为多线螺纹，如图6-6所示。螺纹的线数用n表示。
▲图6-6 螺纹的线数、导程和螺距
▲图6-7 螺纹旋向的判定
④螺距和导程：螺纹上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离为螺距，用P表示；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，用Ph表示。如图6-6所示，单线螺纹的导程等于螺距（Ph= P），多线螺纹的导程等于n倍螺距（Ph= n P）。
⑤旋向：螺纹有右旋和左旋两种。顺时针旋入的螺纹为右旋螺纹，逆时针旋入的螺纹为左旋螺纹。
螺纹的旋向可用以下方法判定：将外螺纹的轴线垂直放置，螺纹的可见部分若右高为右旋，若左高则为左旋，如图6-7所示。工程上常用右旋螺纹。
外螺纹和内螺纹总是成对使用的。但只有当上述五个要素完全相同时，它们才能旋合在一起。
（3）螺纹的画法
①外螺纹画法。如图6-8所示，螺纹牙顶（大径）和螺纹终止线画粗实线，牙底（小径）画细实线，小径通常按大径的0.85倍画出，即d1≈0.85 d。在投影为非圆的视图中，表示螺纹牙底的细实线应画入倒角或倒圆内。在投影为圆的视图中，表示螺纹牙底的细实线只画约3/4圈，倒角圆的投影省略。当需要表示螺纹收尾时，螺纹尾部的小径用与轴线成30°的细实线绘制，如图6-8（b）所示。
在螺纹的剖视图中，剖面线应画到粗实线（即剖面线画到牙顶），如图6-8（c）所示。
▲图6-8 外螺纹的画法
②内螺纹画法。由于内螺纹不可见，故投影为非圆的视图常用剖视图表达，如图6-9（a）所示。螺纹牙顶（小径）和螺纹终止线画粗实线，牙底（大径）画细实线，小径通常按大径的0.85倍画出，即D1≈0.85 D。在投影为非圆的视图中，表示螺纹牙底的细实线不应画入倒角，剖面线应画到粗实线（即剖面线画到牙顶）。在投影为圆的视图中，表示螺纹牙底的细实线只画约3/4圈，倒角圆的投影省略。
对于不穿通的螺孔（即不通孔，也称盲孔），螺纹钻孔深度比螺孔深度大0.5 D。由于钻头的顶角约等于120°，因此钻孔底部的圆锥凹坑的锥角应画成120°，如图6-9 （b）所示。
▲图6-9 内螺纹的画法
（4）螺纹的标记 螺纹采用规定画法后，在图上看不出它的牙型、螺距、线数和旋向等结构要素，需要通过标记来说明。
①普通螺纹的标记。牙型角为60°的三角形螺纹主要用于螺纹联接，应用非常普遍，故称为普通螺纹。其完整的标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号、旋合长度代号和选项代号组成。标记示例如下：
当遇到以下情况，其标记可以简化：
a.单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距”，此时不必注写“Ph”和“P”字样。普通螺纹（其标准见附表1）的螺距有粗牙和细牙两种，当为粗牙螺纹时不注螺距。
b.中径与顶径公差带代号相同时，只标注一个代号。有关公差带的内容，将在后面叙述。
c.最常用的中等公差精度螺纹（公称直径≤1.4 mm的5 H、6 h和公称直径≥1.6 mm的6 H、6 g）不标注公差带代号。
d.普通螺纹的旋合长度规定为短（S）、中（N）、长（L）三组，中等旋合长度不必标注。
e.左旋螺纹要注写LH，右旋螺纹不注。
普通螺纹在图样上的标注方法见表6-1。
表6-1 普通螺纹（常用标准螺纹）在图样上的标注
②管螺纹的标记。管螺纹完整的标记示例如下：
a. 55°管螺纹有两种，即非密封管螺纹和密封管螺纹。前者无论内、外螺纹，特征代号均为G；后者有四种特征代号，分别为Rp（圆柱内螺纹）、R1（圆柱外螺纹）、Rc （圆锥内螺纹）、R2（圆锥外螺纹）。使用时，Rc和R2相配，Rp与R1相配。
b. 60°圆锥管螺纹的特征代号为NPT。
c. 管螺纹的“尺寸代号”并非大径数值，而是指管螺纹的管子孔径尺寸，单位为英寸，因而这类螺纹在图样上标注是需用指引线在大径线上引出标注（见表6-1）。若需管螺纹的大、中、小径，则需查询相关标准。
d. 55°非密封管螺纹的外螺纹公差等级有A、B两级，需注出。其余管螺纹均只有一种公差带，无需注出。
e.管螺纹若为左旋，则应在尺寸代号后加“－LH”。
③梯形及锯齿形螺纹的标记。梯形螺纹完整的标记示例如下：
锯齿形螺纹的标记格式与梯形螺纹相同，只是将特征代号换为“B”即可。
梯形及锯齿形螺纹在图样上的标注方法与普通螺纹相同，见表6-1。
（5）常用螺纹紧固件及其标记 常用螺纹紧固件有螺钉、螺栓、螺柱、螺母、垫圈等，如图6-10所示。由于螺纹紧固件的结构、尺寸均已标准化，故它们都属于标准件。使用时按规定标记直接外购即可。
▲图6-10 常用螺纹紧固件
本书在附表2至附表8给出了常用螺纹紧固件的一些标准，用时可查阅。螺纹紧固件的结构型式及尺寸已标准化。各紧固件均有相应规定的标记，其完整的标记由名称、标准编号、螺纹规格或公称尺寸、公称长度（必要时）、性能等级或材料等级、热处理、表面处理组成。一般主要标记前四项。表6-2列出了一些常用的螺纹紧固件及其标记和画法，在装配图中也可采用简化画法。螺纹紧固件的详细结构尺寸见附录。
表6-2 常用螺纹紧固件及其标记和画法
（续表）
2.内外螺纹联接画法
如图6-11所示，在绘制螺纹联接的剖视图时，按国家标准规定，内、外螺纹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绘制。必须注意，表示大、小径的粗实线和细实线应分别对齐。
▲图6-11 内外螺纹联接画法
任务实施
1.螺栓联接画法
螺栓用来联接两个不太厚并钻成通孔的零件。联接时，将螺栓穿过两被联接件的通孔，套上垫圈，再拧紧螺母。画图时可按联接工序进行，如图6-12所示。
▲图6-12 螺栓联接画法
采用比例画法画螺栓联接图时，螺栓联接各部分尺寸通常是根据公称直径d按图6-13所示的比例关系，定出各部分尺寸。确定螺栓的公称长度l时，可按l =δ1+δ2+ h + m + a计算，见图6-13，式中δ1、δ2表示被连接件厚度，h为垫圈厚度，m为螺母厚度，a为露头长度。式中a一般取（0.3～0.4）d，再由l的初算值在螺栓的标准l公称系列值中，选取一个最接近的标准值。
▲图6-13 螺栓联接画法
螺栓联接可以采用简化画法，螺栓与螺母中的倒角都省略不画。最终简化后的螺栓联接如图6-14所示。
▲图6-14 螺栓联接的简化画法
▲图6-15 螺栓联接注意点
▲图6-16 螺钉联接的示意图
2.螺钉联接画法
螺钉连接多用于受力不大的零件之间的联接。被联接件中较薄的一个打通孔，较厚的一个一般为不同的螺纹孔。图6-16为螺钉联接的示意图。
画螺钉联接图时应按联接工序进行，其具体过程如下：
①在薄板上钻通孔，直径为1.1 d；在厚板上钻不通孔，直径为0.85 d。深度为bm+ d，bm由被联接零件的材料决定（钢或青铜，bm= d；铸铁，bm= 1.25 d或bm= 1.5 d；铝合金，bm= 1.5 d或bm= 2 d），如图6-17（a）所示。
②在厚板上加工螺纹，公称直径为d，如图6-17（b）所示。
③将两被联接件的孔对准，面对面结合，如图6-17（c）所示。
④拧紧螺钉。螺钉头部按比例画法绘制，螺钉的公称长度l = bm+δ。算出结果后在开槽圆柱头螺钉的标准（GB/T65-2000）中的l系列取一个接近的标准值，如图6-17 （d）所示。
▲图6-17 螺钉联接画法
画螺纹联接图时应注意以下几点：当剖切平面通过螺纹紧固件的轴线时均按不剖绘制；螺纹紧固件的工艺结构，如倒角等均可省略不画；相邻两零件接触面只画一条线；相邻两零件剖面线方向相反。薄板的孔径必须大于螺钉大径（约1.1 d），否则在联接时螺钉装不进通孔；螺钉的螺纹终止线必须画到两零件接触面的上方，否则螺钉可能拧不紧。
归纳总结
螺纹联接画法属于装配图范畴，应符合装配图画法要求。
被连接件的孔径必须大于螺栓的大径，d0= 1.1 d，否则成组装配时，会由于孔间距有误差而装不进去。
在螺栓连接的剖视图中，两被连接零件的剖面线应不同，被连接零件接触面（投影图上为粗实线）画到螺栓的大径处。
知识拓展
1.开槽沉头螺钉和紧定螺钉联接画法
图6-18（a）为开槽沉头螺钉联接示意图，图6-18（b）为开槽沉头螺钉联接画法。当开槽螺钉的槽宽很窄时，其投影可用宽度为2倍于粗实线的特粗线表示，在俯视图中槽与水平成45°向右上倾斜，如图6-18（c）所示（注意在主视图中，螺孔的末端采用了简化画法，即螺孔深度和钻孔深度相等）。
▲图6-18 开槽沉头螺钉联接画法
▲图6-19 紧定螺钉联接画法
紧定螺钉也是在机器上经常使用的一种螺钉，常用来防止两个相互配合的零件产生相对运动。联接前应先在轴上打一个锥坑，在轮毂上加工一个螺孔。装配时将轴装入孔中后再将紧定螺钉拧紧。画法如图6-19所示。
2.双头螺柱联接画法
螺柱联接和螺钉联接相比，能够承受相对较大的力。螺柱两端均加工有螺纹，连接时，一端（旋入端）全部旋入被联接件之一的螺孔内，另一端（紧固端）穿过另一个被联接件的通孔，套上垫圈，再拧紧螺母。
图6-20为螺柱联接装配图画图过程。图6-20（d）为螺柱联接画法，与6-18（c）相同，此处螺孔未端采用简化画法。
螺柱联接画图时的注意点同螺钉联接，此外还应注意以下两点。
①为了保证联接牢靠，应使旋入端完全旋入螺纹孔中，即在图中旋入端的终止线应与螺纹孔口的端面平齐。
②螺柱的公称长度l≥δ+ 0.15 d（垫圈厚度）+ 0.8 d（螺母厚度）+ 0.3 d。初算的数值在螺柱标准（附表3）的公称系列值中选取相等或略大的标准值。
▲图6-20 螺柱联接画法
上一篇：古今贯通是清华人引以为豪的能量源
下一篇：多晶电子衍射花样的标定及其应用
