统一螺纹和公制螺纹

螺纹按长度计量单位分类可以分为两类:一种是英制螺纹,其长度计量单位为英寸,主要使用国家是美国和英国;另一种是公制螺纹,其长度计量单位为毫米,主要使用国家有中国、德国、俄罗斯和日本。

当前所说的英制螺纹是指统一螺纹,统一螺纹是英国螺纹国家标准和美国螺纹国家标准的统一,是最早的螺纹国际标准。第二次世界大战时,美国和英国各自使用自己的螺纹标准,由于两国螺纹不能互换,盟军在后勤补给方面经受了极大的困难,二战结束后,1948年,英国、美国和加拿大就统一各国螺纹标准达成一致意见,由此产生统一螺纹。目前,英国螺纹国家标准和美国螺纹国家标准已逐渐被统一螺纹标准所取代。统一螺纹牙型角为60度,牙顶削平,牙底圆弧形。统一螺纹没有螺纹代号。统一普通螺纹标记为“螺纹名义直径-每英寸牙数-螺纹系列代号-螺纹等级代号”,螺纹名义直径用番号形式或英寸分数形式或小数形式标示,1/4英寸以下的螺纹公称直径用番号标示。外螺纹等级代号为 1A、2A、3A ,内螺纹等级代号为 1B、2B、3B。 “UNC”、“UNF”分别为粗牙和细牙代号。如“1/4-20-UNC-2A”。统一自攻螺纹标记为“螺纹名义直径-每英寸牙数x长度,尾型,槽型头型,材质,镀层”,如“6-32x1/2 Type AB, Cross Recessed Pan Head Tapping Screw, Steel, Nickel Plated”。

如常用的6-32-UNC螺钉,其公称直径换算得3.505mm。

公制螺纹标准最早由德国于1919年制定,当今工业化国家广泛使用的公制螺纹标准则是由ISO国际标准化委员会制定的。公制螺纹牙型与统一螺纹牙型基本一致。公制普通螺纹代号为“M”,自攻螺纹代号为“ST”。公制普通螺纹标记由螺纹代号、螺纹名义直径、螺距、螺纹等级代号组成。粗牙一般不标示螺距,螺纹名义直径与螺距间用“×”分开,螺纹名义直径或螺距与螺纹等级代号间用“-”分开,外螺纹螺纹等级代号分别为4h、6h、6g,内螺纹螺纹等级代号分别为5H、6H、7H,螺纹等级代号允许省略。如“M3×0.35”、“M3”、“M3-6h”。 公制自攻螺纹标记由螺纹描述、标准号、螺纹代号和螺纹名义直径组成,如“Tapping Screw Thread ISO 1478 · ST3.5”。公制螺纹是国际上正在大力推行的螺纹标准,是目前世界范围内应用最广泛的,是标准化、通用化、系列化程度最高的螺纹标准,产品设计时应首选公制螺纹。

普通螺纹和自攻螺纹

螺纹按照配合性质可以分为普通螺纹和自攻螺纹。选用普通螺纹或自攻螺纹主要考虑螺钉的载荷状况、是否需要频繁拆装以及产品组装成本等因素。一般来说,螺钉联接结构中螺钉本身所占的成本约为15%左右,而攻牙﹑其它配套零件以及组装作业的成本约为85%左右。

普通螺纹即机械螺纹,有特定的螺距,普通螺纹螺钉组装时,必须预先加工出匹配的螺纹孔。普通螺纹可以承受较大的载荷,可以产生较大的拧紧预紧力,可以频繁拆装。普通螺纹主要分粗牙和细牙系列。粗牙强度高,互换性好,镀层影响小,设计时应首选粗牙。细牙占用空间小,钣金厚度较薄时,考虑选用细牙,以增加螺纹旋合长度,提高联接强度。细牙自锁性好,在不采取防松措施的情况下防松效果较粗牙好。细牙拆装次数不可太多,细牙螺距小,牙型高度小,螺纹容易碰撞损坏,拧紧扭矩偏大时,易造成滑扣,旋入时容易乱牙卡死,对螺钉孔的毛刺较敏感。

自攻螺纹螺钉组装时,直接攻入被联接零件上的光孔,螺钉自行成型出配合的阴螺纹。自攻螺纹防松性能好,不需要频繁拆装的螺钉联接优先选用自攻螺纹。当前,电子产品常用的自攻螺纹螺钉主要有3种:标准自攻螺纹螺钉、螺纹滚成自攻螺钉、PLASTITE自攻螺钉。

标准自攻螺纹也叫宽螺纹,其牙型与普通螺纹一样,只是螺距较宽。

螺纹滚成自攻螺钉是美国Textron(德事隆)公司于1948年发明的,Textron将其命名为“TAPTITE SCREW”,现已被大多数螺纹标准录入,ISO标准英文名称为“Thread Rolling Tapping Screws”,中国国标名称为“自攻锁紧螺钉”,统一螺纹标准中名称为“Type TT”。螺纹滚成自攻螺钉螺杆具有弧形三角截面,因此,俗称“三角自攻螺钉”。螺纹滚成自攻螺钉的螺纹与普通螺纹粗牙系列一致,因此,公制螺纹滚成自攻螺钉的螺纹代号与普通螺纹一样也为“M”。 螺纹滚成自攻螺钉的螺纹大径比同规格普通螺纹大径略大,如M3普通螺纹螺钉大径为2.874~2.980 mm,而M3螺纹滚成自攻螺钉大径为2.98~3.08 mm,因此,螺纹滚成自攻螺钉不可以旋入普通螺纹螺钉孔,但螺纹滚成自攻螺钉成型出的螺纹孔可以旋入对应规格的普通螺纹螺钉。螺纹滚成自攻螺钉由于其具有独特的螺杆截面形状,使得螺钉可以在断续的压力下滚成配合的阴螺纹,同时,孔周围的材料可以更轻易地填补螺钉螺纹及牙底的空间,摩擦力更小。与标准自攻螺纹螺钉比较,螺纹滚成自攻螺钉的攻入扭矩更小,可以使用在更厚的材料上,组装后的强度更高。螺纹滚成自攻螺钉一般仅用于金属零件的联接。

PLASTITE 螺钉是近年来在“TAPTITE SCREW”基础上发展出的,其牙型角为45度和48度,专用于热塑性塑胶零件,又称为“PTT自攻螺钉”。PLASTITE自攻螺钉牙型角比标准自攻螺纹螺钉小,牙距比标准自攻螺纹螺钉大,与标准自攻螺纹螺钉比较,其攻入扭矩小,拔出的阻力大,径向膨胀和应力小,允许较薄的塑胶柱壁厚,允许更大的螺纹结合长度。目前,PLASTITE螺钉尚在专利保护期,还未被录入各国国家标准。

螺纹一般有三种类型(螺纹类型分类)(1)

螺纹一般有三种类型(螺纹类型分类)(2)

螺纹一般有三种类型(螺纹类型分类)(3)

螺纹一般有三种类型(螺纹类型分类)(4)

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