1、公制、英制和美制螺紋的簡介及對(duì)照目錄一、螺紋的一般知識(shí)21、普通螺紋22、傳動(dòng)螺紋23、密封螺紋2二、常見螺紋標(biāo)準(zhǔn)的簡介3三、公制與美制螺紋的性能等級(jí)對(duì)照51、米制螺紋的機(jī)械性能52、英美緊固件機(jī)械性能10四、米制普通螺紋與統(tǒng)一螺紋（美制）和惠氏螺紋（英制）的尺寸對(duì)照16五、密封螺紋17六、螺紋旋合長度以及螺紋底孔深度的確定22七、常用螺紋標(biāo)準(zhǔn)24一、 螺紋的一般知識(shí) 螺紋是一種在固體外表面或內(nèi)表面的截面上，有均勻螺旋線凸起的形狀。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用途可分為三大類：1、 普通螺紋：牙形為三角形，用于連接或緊固零件。普通螺紋按螺距分為粗牙和細(xì)牙螺紋兩種，細(xì)牙螺紋的連接強(qiáng)度較高。2、 傳動(dòng)螺紋：牙

2、形有梯形、矩形、鋸形及三角形等。3、 密封螺紋：用于密封連接，主要是管用螺紋、錐螺紋與錐管螺紋。 螺紋的主要幾何參數(shù)： d螺紋大徑 d1螺紋小徑 d2螺紋中徑 p螺距 n線數(shù) S導(dǎo)程 l螺紋升角 a牙型角 b牙型斜角旋向圖 1見圖 1和圖 2圖 2二、 常見螺紋標(biāo)準(zhǔn)的簡介 目前常見的螺紋標(biāo)準(zhǔn)有以下： ISO國際標(biāo)準(zhǔn)GB中國國家標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)）ANSI美國國家標(biāo)準(zhǔn)（美標(biāo)） ASME美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) DIN德國國家標(biāo)準(zhǔn)（德標(biāo)）JIS日本國家標(biāo)準(zhǔn)（日標(biāo)）BSW英國國家標(biāo)準(zhǔn) GB國家標(biāo)準(zhǔn)是我國眾多標(biāo)準(zhǔn)中的一種，另外還有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和部門標(biāo)準(zhǔn)等。國家標(biāo)準(zhǔn)又分：GB（強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)）和GB/T（推薦性

3、標(biāo)準(zhǔn)）以及GBn（國家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)）等。我們平常看到的像GB30，GB5783等等都是強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)。 就分類特點(diǎn)而言，中國、歐盟、法國、德國和俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)體系分類較細(xì),同一類型的緊固件會(huì)一般按全螺紋和半螺紋，粗牙和細(xì)牙等分屬不同標(biāo)準(zhǔn)，如ISO中六角頭螺栓就分ISO4014，ISO4017，ISO4015，ISOSO8765等六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。美國和日本分類較粗，如ANSI/ASMEB 18.2.1“方頭和六角頭螺母和螺釘”就包括了方頭和六角頭的各種螺絲，相當(dāng)于ISO的8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或品種。英國和澳大利亞產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系分三類，第一類采用英國標(biāo)準(zhǔn)體系，第二類采用美制標(biāo)準(zhǔn)，第三類等同采用ISO標(biāo)準(zhǔn)。 國際、歐盟、德國、中

4、國、俄羅斯及美國緊固件標(biāo)準(zhǔn)是將緊固件通用技術(shù)要求，如機(jī)械性能、尺寸公差、表面缺陷等制定為獨(dú)立的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 898-1、ISO 4042等；英國、澳大利亞及日本是將緊固件產(chǎn)品的型式尺寸與技術(shù)要求，在同一產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，而沒有（或很少有）獨(dú)立的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。 很多國家會(huì)將別國（組織）的標(biāo)準(zhǔn)等同采用為自己的國家標(biāo)準(zhǔn)，其中ISO標(biāo)準(zhǔn)近年來普遍被各國所采用，例如：德國廣泛采用ISO 和EN標(biāo)準(zhǔn)，其緊固件有四種“標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)”形式：DIN、DIN ISO、DIN EN、DIN EN ISO，根據(jù)DIN EN ISO 4042-2001這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所陳述的電鍍規(guī)范生產(chǎn)的緊固件就是同時(shí)符合ISO、DIN和EN要求

5、的。以上幾種標(biāo)準(zhǔn)除了一些基本尺寸如頭部對(duì)邊、頭部厚度等的不同以外，最主要的是螺紋部分的不同。GB、DIN、JIS等的螺紋都有是以MM（毫米）為單位，統(tǒng)稱為公制螺紋。另像ANSI、ASME等的螺紋是以英寸為單位的稱為美標(biāo)螺紋。除了公制螺紋和美制螺紋外還有一種BSW英制標(biāo)準(zhǔn),其螺紋也是以英寸為單位，俗稱惠氏螺紋。公制螺紋是以MM（毫米）為單位，它的牙尖角為60度。美制螺紋和英制螺紋都是以英寸為單位的。美制螺紋的牙尖角也是60度，而英制螺紋的牙尖角為55度。由于計(jì)量單位的不同，導(dǎo)致了各種螺紋的表示方法也不盡相同。公制螺紋的標(biāo)記如圖 3所示：圖 3美制統(tǒng)一（UN）螺紋的標(biāo)記如圖 4所示：圖 4英制螺紋

6、的標(biāo)記如圖 5所示：圖 5 最早的米制普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)來源于美國國家螺紋（N）的米制化。米制普通螺紋一直與美制螺紋（過去的N螺紋，現(xiàn)在的UN統(tǒng)一螺紋）在螺紋牙型方面保持一致。20世紀(jì)80年代初，ISO提出的米制普通螺紋公差值來源于德國和俄羅斯米制普通螺紋與美制統(tǒng)一螺紋三者公差的平均值，并且按基本偏差和公差等級(jí)形式規(guī)定了新的米制普通螺紋公差體系。從而使ISO米制普通螺紋的公差帶種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)對(duì)于美制統(tǒng)一螺紋的公差帶種類。 德國和法國等歐洲國家（不含英國）是米制普通螺紋的積極倡導(dǎo)者。它們借助公制單位被確定為世界法定計(jì)量單位及掌握ISO標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書處的有利時(shí)機(jī)，奠定了米制普通螺紋在國際市場的主導(dǎo)地位。

7、我國采用俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)于1956年首次頒布米制普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)；1963年采用ISO米制普通螺紋新牙型，第一次修訂了米制普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)；2003年第三次修訂的米制普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)較1981年版標(biāo)準(zhǔn)沒有發(fā)生本質(zhì)性的技術(shù)改變，新標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)前一版本在技術(shù)內(nèi)容方面的進(jìn)一步完善和調(diào)整，是向ISO標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步靠攏。三、 公制與美制螺紋的性能等級(jí)對(duì)照機(jī)械性能涵蓋了抗壓、抗拉強(qiáng)度，抗扭矩性能，表面硬度，芯部硬度等指標(biāo)，由于緊固件種類繁多，所以因使用目的而各有側(cè)重。 1、 米制螺紋的機(jī)械性能 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有：ISO 898系列（碳鋼和合金鋼制造的螺栓、螺釘、螺柱、螺母和緊定螺釘機(jī)械性能），ISO 3506系列（不銹鋼制造的螺栓、螺

8、釘、螺柱、螺母、緊定螺釘和自攻螺釘機(jī)械性能），ISO 8839（有色金屬制造的螺栓、螺釘、螺柱和螺母）。 米制機(jī)械性能等級(jí)的標(biāo)記制度：ISO 898-1對(duì)螺栓、螺釘和螺柱的機(jī)械性能分為10 個(gè)等級(jí)，并分別標(biāo)記為3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9 和12.9。其中8.8級(jí)及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理（淬火、回火），通稱為高強(qiáng)度螺栓，其余通稱為普通螺栓。材質(zhì)，從一般的低碳鋼、中碳鋼再到合金鋼，可以根據(jù)不同性能等級(jí)要求，選擇適合的鋼材，常用的4.8-6.8 可以用35#、45#、1045、10B21、1035、S45C、30Cr、40Cr等；8.

9、8級(jí)及以上等級(jí)可用45#、40Cr、35CrMo、42CrMo、SCM440、SCM435、10B45、10B38等鋼材，見圖 6。圖 61. 硼的含量可達(dá)0.005%，其非有效硼可由添加鈦和(或)鋁控制。2. 這些性能等級(jí)允許采用易切鋼制造，其硫、磷、鉛的最大含量為：硫0.34%；磷0.11%；鉛0.35%。3. 為保證良好的淬透性，螺紋直徑超過20mm的緊固件，需采用對(duì)10.9級(jí)規(guī)定的鋼。4. 含碳量低于0.25%（桶樣分析）的低碳硼合金鋼的錳最低含量為：8.8級(jí)0.6%；9.8、10.9、10.9級(jí)0.7%。5. 該產(chǎn)品應(yīng)在性能等級(jí)代號(hào)下增加一橫線標(biāo)志，其應(yīng)符合10.9級(jí)規(guī)定的所有性能，

10、而較低的回火溫度對(duì)其在提高溫度條件下，將造成不同程度的應(yīng)力削弱。6. 用于該性能等級(jí)的材料應(yīng)具有良好的淬透性，以保征緊固件螺紋截面的芯部在淬火后，回火前獲得約90%的馬氏體組織。 螺栓性能等級(jí)標(biāo)號(hào)有兩部分?jǐn)?shù)字組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比值。例如，性能等級(jí)4.6級(jí)的螺栓，其含義是：（1）螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)400MPa級(jí)；（2）螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.6；（3）螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)4000.6=240MPa級(jí)性能等級(jí)10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓。其材料經(jīng)過熱處理后，能達(dá)到：（1）螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)1000MPa級(jí)；（2）螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.9；（3）螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度

11、達(dá)10000.9=900MPa級(jí)。螺栓性能等級(jí)的含義是國際通用的標(biāo)準(zhǔn)，相同性能等級(jí)的螺栓，不管其材料和產(chǎn)地的區(qū)別，其性能是相同的，設(shè)計(jì)上只選用性能等級(jí)即可。ISO 898-1規(guī)定了螺栓、螺釘和螺柱各性能等級(jí)的鋼種和最低回火溫度，對(duì)螺栓、螺釘和螺柱機(jī)械和物理性能做了詳細(xì)規(guī)定和說明，見表 1。機(jī)械和物理性能性能等級(jí)3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9d16mmd16mm公稱抗拉強(qiáng)度b公稱 N/mm230040050060080080090010001200最小抗拉強(qiáng)度bmin N/mm233040042050052060080083090010401220維氏硬度HVF

12、90Nmin95120130155160190250255290320385max220/250250320335360380435布氏硬度HBF=90D2min90114124147152181238242276304366max209/238238304318342361414洛氏硬度HRminHRB526771798289-HRC-2223283239maxHRB95.0/99.599.5-HRC-3234373944表面硬度HV0.3 max-10.9級(jí)表面硬度不超出390HV屈服點(diǎn)s, N/mm2公稱180240320300400480-min190240340300420480-規(guī)

13、定非比例伸應(yīng)力p0.2,N/mm2公稱-6406407209001080min-6406607209401100保證應(yīng)力Sp/s或Sp/P0.20.940.940.910.930.900.920.910.910.900.880.88SP, N/mm2180225310280380440580600650830970破壞扭矩MB, NM Min-按國標(biāo)GB3098.13執(zhí)行斷后伸長率q,% Min2522142010812121098斷面收縮率x,% Min-52484844楔負(fù)載對(duì)螺栓螺釘實(shí)物進(jìn)行測試應(yīng)符合其最小抗拉強(qiáng)度沖擊吸收功 Aku，J-25-3030252015頭部堅(jiān)固性不得斷裂螺紋未

14、脫碳層的最小高度E-H/22H/33H/4全脫碳層的最大深度G mm-0.015再回火后的硬度-回火前后硬度均值之差不大于20HV表面缺陷按國標(biāo)GB/T5779.1或GB/T5779.3規(guī)定1. 因超擰造成載荷超出保證載荷時(shí)，對(duì)螺紋直徑d16mm的8.8級(jí)螺栓則推薦參考GB/T3098.22. 9.8級(jí)螺栓僅適用于螺紋直徑d16mm。3. 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)螺栓8.8級(jí)為12mm。4. 最小抗拉強(qiáng)度適用于公稱長度L2.5d的產(chǎn)品;最低硬度適用于長度小于2.5d和其它不能進(jìn)行拉力試驗(yàn)產(chǎn)品。5. 對(duì)螺栓螺釘和螺柱的實(shí)物進(jìn)行楔負(fù)載試驗(yàn)時(shí),應(yīng)按最小抗拉強(qiáng)度計(jì)算。6. 對(duì)于5.8級(jí)以下螺栓螺釘和螺柱末端測試的硬度

15、的最大值為:250HV/238HB或99.5HRB。7. 最小屈服點(diǎn)僅適用于L6d的螺栓螺釘和螺栓。8.表面硬度不比心部硬度高出30個(gè)維氏硬度。表 1 由于不銹鋼機(jī)械性能與碳鋼不同，特別是大多數(shù)不、銹鋼都不能進(jìn)行淬火回火，因此不銹鋼外螺紋緊固件機(jī)械性能標(biāo)記制度、性能指標(biāo)與碳鋼有很大差異，所以引入了材料組別的概念。不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱機(jī)械性能等級(jí)的標(biāo)記由“-”短劃隔開的兩部分組成。第一部分標(biāo)記鋼的組別，第二部分標(biāo)記性能等級(jí)。鋼的組別（第一部分）的標(biāo)記由字母和一個(gè)數(shù)字組成。字母表示鋼的類別，數(shù)字表示該類鋼的化學(xué)成分范圍（見圖 7）。其中：A奧氏體鋼；C馬氏體鋼；F鐵素體鋼。性能等級(jí)（第二部分）標(biāo)

16、記由兩個(gè)數(shù)字組成，并表示緊固件抗拉強(qiáng)度的1/10。如常見的A2-70表示奧氏體A2組不銹鋼，最小抗拉強(qiáng)度為700MPa。 圖 7ISO 8839規(guī)定的有色金屬制造的螺栓、螺釘、螺柱和螺母性能等級(jí)的標(biāo)記代號(hào)包括CU1、CU2、CU3、CU4、CU5、CU6、CU7、AL1、AL2、AL3、AL4、AL5、AL6。有色金屬制造的螺栓、螺釘、螺柱和螺母性能等級(jí)的標(biāo)記代號(hào)由字母及數(shù)字兩部分組成，字母與有色金屬材料化學(xué)元素符號(hào)的字母相同；數(shù)字表示性能等級(jí)序號(hào)。以上幾類之外其他緊固件的性能標(biāo)準(zhǔn)ISO 2320：1997“有效力矩型鋼六角鎖緊螺母機(jī)械和工作性能”（GB/T 3098.9-2002等同采用），

17、ISO 2702：1992“熱處理鋼自攻螺釘機(jī)械性能”（GB/T 3098.5-2000 等同采用），ISO 7085：1999“表面淬硬并回火的米制自擠螺釘機(jī)械和工作性能要求”（GB/T 3098.7-2000等同采用），ISO 14589：2000“盲鉚釘機(jī)械試驗(yàn)”（GB/T 3098.182000 等同采用）。2、 英美緊固件機(jī)械性能 美國和英國標(biāo)準(zhǔn)自成體系，機(jī)械性能與ISO、EN 等標(biāo)準(zhǔn)完全不同。美國緊固件機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)分別以ASTM美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)、ASME美國工程師協(xié)會(huì)、SAE汽車工程師協(xié)會(huì)和IFI工業(yè)緊固件協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)頒布；英國緊固件機(jī)械性能又分為三種情況：英國的美制性能標(biāo)準(zhǔn)、英國的

18、米制性能標(biāo)準(zhǔn)、英國的本土性能標(biāo)準(zhǔn)。要特別注意區(qū)分英國標(biāo)準(zhǔn)中三種的不同內(nèi)容與要求。 美國緊固件標(biāo)準(zhǔn)與ISO、DIN、GB/T不同，看似沒有規(guī)律、無章可循，實(shí)際上體系完整、分工有序；看似很自由隨意，實(shí)際上很細(xì)密嚴(yán)謹(jǐn)。ISO緊固件性能標(biāo)準(zhǔn)大多集中在ISO 898，DIN緊固件性能標(biāo)準(zhǔn)大多集中在DIN 267，GB/T緊固件性能標(biāo)準(zhǔn)大多集中在GB/T 3098。而美國緊固件標(biāo)準(zhǔn)不是這樣，它有自己的體系。美國標(biāo)準(zhǔn)的體系是以行業(yè)協(xié)（學(xué)）會(huì)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，例如美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME），分管的是產(chǎn)品的型式、尺寸、螺紋等方面的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)ASME標(biāo)準(zhǔn)升格為美國國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)則冠以ASME/ANSI。在緊固件

19、產(chǎn)品中，螺栓、螺母、螺釘、墊圈等的型式、尺寸標(biāo)準(zhǔn)及螺紋標(biāo)準(zhǔn)有ASME/ANSI B18.2.1、ASME/ANSI B18.2.2、ASME/ANSI B18.6.3、ASME/ANSI B1.1，就是由美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)制定的美國國家標(biāo)準(zhǔn)。而緊固件產(chǎn)品的材料、機(jī)械性能及其它一些技術(shù)條件，如：表面缺陷、表面處理、檢測方法等，則由美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）分管負(fù)責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)工作。所以，這些標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為：ASTM，如：ASTM A307、ASTM A193、ASTM F606等。由于汽車行業(yè)是緊固件的主要用戶，因此美國汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）對(duì)緊固件標(biāo)準(zhǔn)情有獨(dú)鐘。也制定並發(fā)布了一些關(guān)于緊固件

20、方面的標(biāo)準(zhǔn)，如：SAE J121、SAE J429、SAE J995、SAE J933等。另外，美國緊固件協(xié)會(huì)（IFI），由于是主管的行業(yè)協(xié)會(huì)，當(dāng)然也要制定、發(fā)布一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，美國與緊固件有關(guān)的一些行業(yè)協(xié)會(huì)及其標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，可以歸納如下：ASME：負(fù)責(zé)螺紋和產(chǎn)品的型式尺寸等；ASTM：負(fù)責(zé)材料、機(jī)械性能、技術(shù)條件、檢驗(yàn)方法等；SAE：主要涉及與汽車相關(guān)的緊固件產(chǎn)品的尺寸、性能、技術(shù)條件等；IFI：涉及所有緊固件的方方面面。當(dāng)然，分工不是絕對(duì)的，在ASME標(biāo)準(zhǔn)中，也有一些涉及到產(chǎn)品性能和技術(shù)條件的內(nèi)容，而在ASTM中也包含有產(chǎn)品尺寸方面的內(nèi)容。美制緊固件產(chǎn)品性能標(biāo)志，美國SAE J429外

21、螺紋緊固件機(jī)械性能和材料要求標(biāo)準(zhǔn)中，性能等級(jí)用從18.2的數(shù)字表示。這些數(shù)字與強(qiáng)度性能沒有數(shù)量上對(duì)應(yīng)的關(guān)系，但數(shù)字越大表示性能等級(jí)越高，整數(shù)后面的小數(shù)表示在強(qiáng)度性能相同的情況下，僅材料或熱處理方法有所區(qū)別。頭部的標(biāo)志方式在SAE標(biāo)準(zhǔn)中用符號(hào)表示。美制（SAE J429）螺栓所用材料如圖 8所示：圖 8 美制（SAE J429）螺栓的機(jī)械性質(zhì)如圖 9所示：圖 9 美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的性能等級(jí)標(biāo)志用數(shù)字和字母來標(biāo)記，有的ASTM 標(biāo)準(zhǔn)敘述了兩種或兩種以上的類型和等級(jí)，有的僅是材料上的差異，如ASTM A325中有1型、（2型已取消）、3型；有的則是同樣材料但要求的性能不一樣，如ASTM A307中

22、的A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)。也有的用數(shù)字、字母和符號(hào)同時(shí)標(biāo)注，ASTM A490用數(shù)字和符號(hào)同時(shí)標(biāo)記。 美制螺栓（ASTM A449）的化學(xué)成份和機(jī)械性質(zhì)如圖 10所示：圖 10配合的螺帽為ASTM A563中的產(chǎn)品：1/4至1-1/2英寸普通產(chǎn)品配合的螺帽為ASTM A563的B普通螺帽（hex）；1-1/2至3英寸普通產(chǎn)品配合的螺帽為ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex）；1/4至3英寸鍍鋅產(chǎn)品配合的螺帽為ASTM A563的DH重型螺帽（heavy hex）。 美制螺栓（ASTM A307）的化學(xué)成份和機(jī)械性質(zhì)如圖 11所示：圖 11配合的螺帽為 ASTM A563中的產(chǎn)品：1/4

23、至1-1/2英寸普通產(chǎn)品配合的螺帽為ASTM A563的A 普通螺帽（hex）；1-1/2至4英寸普通產(chǎn)品配合的螺帽為ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex）；1/4至4英寸鍍鋅產(chǎn)品配合的螺帽為ASTM A563的A重型螺帽（heavy hex）。美制螺栓（ASTM A354）的化學(xué)成份和機(jī)械性質(zhì)如圖 12所示：圖 12這些值為鍍鋅產(chǎn)品的要求，在ASTM A563中對(duì)螺帽有具體要求。 美制螺栓（ASTM A193）的機(jī)械性質(zhì)如圖 13所示：圖 13等級(jí)為B5、B6X和B7的最小回火溫度為1100F，而等級(jí)為B16的最小回火溫度為1200F，硬度一定要在201布氏（94HRB）硬度以

24、上，抗拉強(qiáng)度一定能達(dá)到。Class 1將其視為1級(jí)對(duì)待，Class 1A的材料應(yīng)進(jìn)行表面處理，具有防腐蝕性能，Class 2類的各等級(jí)的材料應(yīng)接受碳化物固溶處理后應(yīng)變硬化奧氏體鋼，尤為3/4以上的螺栓，經(jīng)硬化后可能出現(xiàn)整個(gè)面上各部分性能不均勻現(xiàn)象。直徑為3/4或更小的產(chǎn)品，硬度要求為最大241布氏（100HRB）硬度。直徑為1-1/2或更大產(chǎn)品，芯部性能低于試驗(yàn)報(bào)告所點(diǎn)明的性能，因?yàn)樵囼?yàn)報(bào)告依據(jù)的數(shù)值是在半徑中點(diǎn)處測定的。 以上介紹了公制和美制螺紋的性能等級(jí)的相關(guān)知識(shí)，并列舉了一些相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際對(duì)照時(shí)我們應(yīng)主要參照螺栓的抗拉強(qiáng)度來選擇相對(duì)應(yīng)的性能等級(jí)，常用的螺紋性能等級(jí)中美制的2 、5、

25、8級(jí)分別對(duì)應(yīng)公制的4.8、8.8、10.9級(jí)。公制10.9級(jí)以上則對(duì)應(yīng)美制ASTM A574中的合金鋼螺栓。 四、 米制普通螺紋與統(tǒng)一螺紋（美制）和惠氏螺紋（英制）的尺寸對(duì)照常用的螺紋直徑系列的對(duì)照見表 2，一般的對(duì)照方法是查出美制（或英制）螺紋大徑對(duì)應(yīng)的公制數(shù)值，再到左邊的米制螺紋的那一列中找到與之接近的公制螺紋大徑。例如，找出可替換美制1/2-UNC-2B螺紋的公制螺紋，在下表UNC一列中可查出1/2inch對(duì)應(yīng)公制12.7mm，保守起見我們應(yīng)該選擇M14粗牙螺紋，但M14并非推薦優(yōu)選系列，所以應(yīng)選擇M121.75的公制螺紋與之對(duì)應(yīng)（此處我們只對(duì)照螺紋的尺寸而不考慮性能等級(jí)的對(duì)照）。另有一

26、點(diǎn)值得注意的是，在對(duì)成品上的螺紋進(jìn)行替換時(shí)，要慎選大徑大于原尺寸的螺紋，以保證足夠的安裝空間及減小底孔增大對(duì)連接部位強(qiáng)度的影響。對(duì)于超出下表的直徑系列可用同樣的方法，將螺紋大徑由英制轉(zhuǎn)換成公制尺寸，再到公制螺紋標(biāo)準(zhǔn)手冊中查找想對(duì)應(yīng)的公制螺紋。部分米制普通螺紋、統(tǒng)一螺紋（美制）、惠氏螺紋（英制）對(duì)照表米制螺紋（60）統(tǒng)一螺紋（美制螺紋）（60）惠氏螺紋（英制螺紋）（55）粗牙細(xì)牙UNC(粗牙)UNF(細(xì)牙)BSW(粗牙)BSF(細(xì)牙)大徑螺距大徑螺距大徑 英寸每英寸牙數(shù)大徑 英寸每英寸牙數(shù)大徑 英寸每英寸牙數(shù)大徑 英寸每英寸牙數(shù)mmmmmmmmmm螺距mmmm螺距mmmm螺距mmmm螺距mm30

27、.530.35No.540No.544 1/8403.175 0.635 3.175 0.5773 3.175 0.635 40.740.5No.832No.8364.1656 0.7938 4.1656 0.7056 3/1624 3/16324.7625 1.0583 4.7625 0.7938 No.1024No.10324.8260 1.0583 4.8260 0.7938 50.850.56160.5 1/420 1/428 1/420 1/4266.35 1.27 6.35 0.9071 6.35 1.27 6.35 0.9769 5/1618 5/1624 5/1618 5/16

28、227.9375 1.4111 7.9375 1.0583 7.9375 1.4111 7.9375 1.1545 81.2581 3/816 3/824 3/816 3/8209.525 1.5875 9.525 1.0583 9.525 1.5875 9.525 1.27 101.5101 7/1614 7/1620 7/1614 7/161811.11251.8143 11.11251.27 11.11251.8143 11.11251.41 121.75121.5121 1/213 1/220 1/212 1/21612.7 1.9538 12.7 1.27 12.7 2.1167 1

29、2.7 1.59 142141.5 9/1612 9/1618 9/1612 9/161614.28752.1167 14.28751.4111 14.29 2.1167 14.28751.5875 5/811 5/818 5/811 5/81415.875 2.3091 15.875 1.4111 15.875 2.3091 15.875 1.8143 162161.5182.5182 3/410 3/416 3/410 3/41219.05 2.54 19.05 1.5875 19.05 2.54 19.05 2.1167 202.5202201.5222.5222 7/89 7/814

30、7/89 7/81122.225 2.8222 22.225 1.8143 22.225 2.8222 22.225 2.3091 243242241.5 18 112 18 11025.4 3.1750 25.4 2.1167 25.4 3.175 25.4 2.54 標(biāo)記示例：121.75121.5 1/213 1/220 1/212 1/216M12-xxM121.5-xx1/2-13UNC-xx1/2-20UNF-xx1/2-12BSW1/2-16BSF注：標(biāo)記中米制后xx為精度等級(jí)；美制后xx為精度(3、2或1)和內(nèi)外螺紋代號(hào)（B或A）；英制也有相應(yīng)要求。表 2五、 密封螺紋 螺紋的

31、用途除緊固連接、傳動(dòng)連接以外，還有密封連接。用于密封連接的螺紋可統(tǒng)稱為密封螺紋，它們都是一條螺旋線，螺紋牙型均為三角形，牙型角分為55和60兩種。密封螺紋一般用于管子、閥門、管接頭、旋塞及其管路附件的密封螺紋連接。日常工作中我們接觸的密封螺紋主要是管螺紋。管螺紋主要用來進(jìn)行管道的連接，使其內(nèi)外螺紋的配合緊密，有直管和錐管兩種。常見的管螺紋主要包括以下幾種： 1、 美制管螺紋（布氏螺紋）。牙型角60，單位為英寸。NPT是National（American） Pipe Thread的縮寫，圓錐管螺紋（內(nèi)或外），錐度1:16；NPSC是圓柱內(nèi)螺紋。用于北美地區(qū)，國標(biāo)查閱 GB/T12716-2002

32、。 2、 英制管螺紋（源于英國惠氏螺紋）。BSP為英制管螺紋總體代號(hào)，但是分為三種：BSPP、BSPT和BSPF。BSPP是British Standard Pipe Parallel（Thread）的縮寫，為英制圓柱管螺紋代號(hào)，只有內(nèi)螺紋，相當(dāng)于國內(nèi)55圓柱（平行）管螺紋，即Rp（老代號(hào)G）；BSPT是British Standard Taper Pipe Thread的縮寫，為英制圓錐管螺紋代號(hào)，螺紋具有1:16的錐度，相當(dāng)于國內(nèi)55圓錐管螺紋，即Rc（老代號(hào)ZG）；BSPF是British Standard Pipe Fine Hand Taps的縮寫，為英制細(xì)牙管螺紋。前面兩者用于密封

33、接合，后者用于一般的接合。英制管螺紋多用于歐洲及英聯(lián)邦國家（歐洲國家多用柱/錐管螺紋副），常用于水及煤氣管行業(yè)，國標(biāo)查閱GB/T7306-2000。 3、 G是55非螺紋密封管螺紋，屬惠氏螺紋家族。標(biāo)記為G代表圓柱螺紋。國標(biāo)查閱GB/T7307-2001。公制、美制及英制管螺紋的區(qū)別：公制螺紋用螺距來表示，美英制螺紋用每英寸內(nèi)的螺紋牙數(shù)來表示；公制螺紋是60等邊牙型，英制螺紋是等腰55牙型，美制螺紋為等腰60牙型；公制螺紋用公制單位（如mm），美英制螺紋用英制單位（如inch）。下面將主要介紹NPT標(biāo)準(zhǔn)的螺紋。NPT螺紋分：一般密封圓柱管螺紋和一般密封圓錐管螺紋。基準(zhǔn)平面的位置：美制一般密封螺

34、紋圓錐外螺紋的基準(zhǔn)平面的理論位置位于垂直于螺紋軸線,與小端（參考平面）相距一個(gè)基準(zhǔn)距離的平面內(nèi)，見圖 14；美制一般密封圓柱和圓錐內(nèi)螺紋的基準(zhǔn)平面的理論位置位于垂直于螺紋軸線的斷面（參考平面）內(nèi)，見圖 15。當(dāng)內(nèi)螺紋大端面倒角的大徑大于內(nèi)螺紋在此端面內(nèi)的大徑時(shí)，內(nèi)螺紋基準(zhǔn)平面的理論位置位于內(nèi)螺紋大徑圓柱或大徑圓錐與倒角圓錐相交軸向位置、垂直于螺紋軸線的平面內(nèi)，見圖 16。圖 14圖 15圖 16基本尺寸：美制一般密封管螺紋的基本尺寸見圖 17，外螺紋上的軸向尺寸分布位置見L1基準(zhǔn)距離；L2有效螺紋；L3裝配余量；L5完整螺紋；L6不完整螺紋；L7旋緊余量；V螺尾圖 18。其中：螺紋中徑尺寸D2

35、=d2=D-0.8*P，螺紋小徑尺寸D1=d1=D-1.6*P。圖 17L1基準(zhǔn)距離；L2有效螺紋；L3裝配余量；L5完整螺紋；L6不完整螺紋；L7旋緊余量；V螺尾圖 18配合方式：圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋組成“柱/錐”配合，圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋組成“錐/錐”配合。公差：美制一般密封圓錐螺紋基準(zhǔn)平面軸向位置的極限偏差為-P+P。 螺紋長度：美制一般密封圓錐外螺紋最小有效螺紋長度不小于其基準(zhǔn)距離的實(shí)際尺寸與裝配余量之和；美制一般密封螺紋最小有效螺紋長度不小于其基準(zhǔn)平面位置的實(shí)際偏差、基準(zhǔn)距離的基本尺寸與裝配余量之和。標(biāo)記：美制一般密封管螺紋的完整標(biāo)記：螺紋特征代號(hào)、螺紋尺寸代號(hào)和旋向代號(hào)。美制一

36、般密封圓錐管螺紋的特征代號(hào)：NPT美制一般密封圓柱內(nèi)螺紋的特征代號(hào)：NPSC 左旋螺紋的旋向代號(hào)為LH，右旋螺紋的旋向代號(hào)省略不標(biāo)。例：尺寸代號(hào)為4，左旋一般美制一般圓錐管螺紋： 中國標(biāo)準(zhǔn)：NPT 4-LH 美國標(biāo)準(zhǔn)：4-8 NPT-LH 尺寸代號(hào)為3，右旋一般美制一般圓柱管內(nèi)螺紋： 中國標(biāo)準(zhǔn)：NPSC3美國標(biāo)準(zhǔn)：3-8 NPSC需要注意的是：NPT螺紋在配合時(shí)要旋合到基準(zhǔn)距離才開始起密封作用，為了保證密封，必須再旋合幾個(gè)牙（裝配余量）。所以NPT螺紋的有效長度應(yīng)大于基準(zhǔn)距離和裝配余量之和。六、 螺紋旋合長度以及螺紋底孔深度的確定1、 螺紋的旋合長度 計(jì)算螺紋旋合長度主要基于以下幾點(diǎn)考慮：a、

37、連接的可靠性，旋入長度足夠才能保證連接的可靠性，最基本的；b、加工成本，螺紋過長會(huì)導(dǎo)致成本提高，另外螺紋加工過長精度也難以保證；c、在很多情況下，螺紋孔的深度受很多現(xiàn)實(shí)條件的制約，如防止與其他面干涉等，在保證其連接強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡可能的短。螺紋旋入深度的經(jīng)驗(yàn)公式一般分兩種：a、根據(jù)螺孔材料不同，d（鋼或青銅），1.251.5d（鑄鐵），1.52.5d（鋁合金）；b、根據(jù)螺釘受力遞減規(guī)律，取810p（p為螺距）。 螺紋旋合時(shí)，頭三扣將承載80%以上的力。所以，旋合長度不能少于5扣。方法a為設(shè)計(jì)手冊上提到的經(jīng)驗(yàn)公式，其主要考慮的是材料的性能，通俗的說就是考慮不同材料的螺紋牙損壞的難易程度不同，其

38、備用的扣數(shù)不同。方法b是在螺紋承受軸向力的時(shí)候，根據(jù)螺紋牙的大小和螺距而定，深度一般選取810個(gè)螺距的長度，因?yàn)槁菁y承受軸向力的時(shí)候，第1個(gè)螺距的螺紋牙承受的力最大，往下依次遞減，到第810個(gè)螺距的時(shí)候幾乎不受力了，所以螺紋再長也沒什么意義。2、 螺紋底孔深度螺紋底孔是攻螺紋前的孔，為了在攻螺紋的時(shí)候可以積存攻螺紋時(shí)產(chǎn)生的鐵屑，所以底孔深度要大于螺紋深度。英制螺紋底孔深度參見文檔公制螺紋底孔的深度參見表 3公制螺紋底孔牙深明細(xì)表(單位mm)公制粗牙牙距底孔徑鉆孔深度螺紋深度公制細(xì)牙牙距底孔徑鉆孔深度螺紋深度M1.00.250.75 4.00 3.00 M1.00.20 0.80 4.00 3.

39、00 M1.10.250.85 4.00 3.00 M1.10.20 0.90 4.00 3.00 M1.20.250.95 4.00 3.00 M1.20.20 1.00 4.00 3.00 M1.40.30 1.10 4.00 3.00 M1.40.20 1.20 4.00 3.00 M1.60.35 1.25 5.00 3.50 M1.60.20 1.40 5.00 3.50 M1.70.35 1.35 6.00 4.00 M1.80.20 1.60 6.00 4.00 M1.80.35 1.45 6.00 4.00 M2.00.25 1.75 6.00 4.00 M2.00.40 1.

40、60 6.00 4.00 M2.50.35 2.20 6.00 4.00 M2.20.45 1.75 6.00 4.00 M3.00.35 2.70 8.00 6.00 M2.30.45 1.90 6.00 4.00 M3.50.35 3.20 8.00 6.00 M2.50.45 2.10 7.00 4.50 M4.00.50 3.50 9.00 7.00 M2.60.45 2.20 7.00 4.50 M4.50.50 4.00 9.00 7.00 M3.00.50 2.50 8.00 6.00 M5.00.50 4.50 14.00 11.00 M3.00.60 2.40 8.00 6.00 M5.50.50 5.00 14.00 11.00 M3.50.60 2.90 8.00 6.00 M6.00.75 5.30 15.00 12.00 M