螺纹螺距：图表、设计、测量和加工

螺纹间距看似微不足道，但实际上，如果出现偏差，可能会导致严重的问题，例如配合不良、错位，甚至在极端情况下造成机械故障。对于产品设计师而言，了解螺纹间距的原理及其正确的配合和功能至关重要。本文将重点介绍螺纹间距的所有关键细节，以便您在将零件送至数控加工服务商进行制造之前做好准备。

什么是螺距？

螺距是指相邻螺纹之间的距离。错误的螺距会导致紧固件螺纹加工不良，进而造成损坏或连接不良。

螺纹间距定义

螺距是指从相邻两个螺纹根部到螺纹根部的距离。它表示将紧固件固定到特定距离所需的圈数。

音高单位

对于间距为 1.5 毫米的公制紧固件，例如 M10 x 1.5，其尺寸以毫米为单位进行测量。

螺纹嵌件

对于英制紧固件，其尺寸以每英寸螺纹数 (TPI) 来衡量，例如 1/4"−20，而公制螺栓尺寸为每英寸 20 个螺纹。

螺距与螺纹导程

螺距是衡量各个螺纹之间距离的指标，而导程是螺钉在旋转一周（360°）内前进的直线距离。

多线程启动

单头螺纹只有一根连续的螺纹，其导程等于螺距。而多头螺纹则有两根或多根平行的螺纹。

领先优势的计算公式为：领先优势 = 局数 × 首发次数

如何识别螺纹螺距（分步指南）

要确定正确的音高，请按照以下步骤操作：

1. 确定螺纹类型，例如外螺纹（轴螺纹）或内螺纹（攻丝孔螺纹）。
2. 使用螺纹螺距规等最佳工具。也可以使用直尺或卡尺。
3. 如果没有量规，测量公制螺纹时，请使用直尺测量距离（单位为毫米）。测量英制螺纹时，请使用直尺数出1英寸范围内螺纹的数量。
4. 确定螺距。如果是公制螺距，单位为毫米（mm）；如果是英制螺距，单位为每英寸齿数（TPI）。

外螺纹与内螺纹

要测量外螺纹的螺距，将量规的齿与轴上的螺纹对齐。合适的量规应该严丝合缝，没有缝隙。

对于内螺纹，将螺距规插入孔中。或者，您可以使用已知螺距的外螺纹螺钉或螺栓，将其拧入孔中。如果配合顺畅，则说明螺纹匹配。

测量工具

螺距规是测量螺距的最佳工具，误差极小。当不使用螺距规时，可以使用直尺和游标卡尺。但不用螺距规测量螺距存在误差的可能性。

无需量规即可测量

不使用量具进行测量时容易出现常见错误。

• 使用不合适的工具加工公制螺纹的螺距，且未测量长跨距。
• 混合使用公制和英制两种计量单位。
• 不检查通止规，意味着，例如，如果螺纹很容易拧进去，但随后就拧不动了，那么螺距就不对。
• 未识别线程类型（例如内部线程或外部线程）。
• 未注意到线头磨损

如何设计零件上的螺纹间距？

螺钉螺距的设计取决于设计目的，例如细牙或粗牙螺纹、材料类型、壁厚以及其他不同的参数，如下所述：

取决于设计目的

粗螺纹用于一般用途，细螺纹用于高强度和更高精度要求。螺纹螺距表如下：

材料类型

螺纹常用材料是6061 T6铝合金。它相对较软，其啮合长度可以防止滑丝。6061 T6铝合金制成的细螺纹具有更好的保持力。

室壁厚度

壁厚必须足以支撑啮合螺纹。为了获得更好的强度，通常的做法是壁厚至少为螺纹大径的两倍。

订婚时长和强度

螺纹啮合长度是提高强度的关键因素。啮合长度越长，强度越高。对于铝材，建议采用较长的啮合长度，并且可以使用细螺纹来增加单位长度内的螺纹数量。

装配条件和振动

粗螺纹适用于低至中等振动环境，细螺纹适用于高振动环境。细螺纹具有自锁特性，接触更紧密，因此能有效防止振动引起的松动。然而，细螺纹容易发生错位，装配时需要格外小心。粗螺纹则更易于装配。

螺距与大径/小径的关系

我们现在知道，螺距是指相邻螺纹牙顶之间的距离，它控制着螺纹的啮合。而大径和小径分别是螺纹的外径和内径。

什么是节圆直径

节圆直径是指螺纹和沟槽宽度相等时的假想直径。它是一个重要的尺寸，因为它控制着两个啮合零件上的螺纹啮合情况。节圆直径是介于大径和小径之间的中间值。

螺纹螺距控制什么

它控制螺纹间的轴向距离。较小的螺距意味着单位长度内螺纹数量更多，从而实现更牢固的配合。它还负责微调螺纹啮合情况和紧固件的强度。

主径控制着什么

它是螺纹的最大尺寸，决定了螺纹的整体大小以及螺纹脊的位置。它对于间隙至关重要，可以防止零件与周围材料发生干涉。

小径控制什么

它是内螺纹根部的小径。它控制着螺纹最细部分的强度和螺纹的抗剥落性能。

螺距如何影响螺纹高度

螺距并不直接控制螺纹高度，螺纹高度是由大径和小径之差决定的。它们之间的关系由螺纹的几何形状决定。

工程学中粗间距与细间距的选择

粗螺纹最适合一般装配。细螺纹则能提供更强的咬合力和更好的抗震性能。

定义粗螺纹和细螺纹

粗螺纹的螺距较大，单位轴向距离内的螺纹数量较少。细螺纹的螺距较小，单位轴向距离内的螺纹数量较多。

强度和剥离阻力

粗螺纹在脆性材料中强度较低，但尺寸超过一英寸时强度较高。细螺纹具有更高的抗拉强度和剪切强度，并且在硬质材料中不易剥落。

振动和松动阻力

粗螺纹在振动下容易松动。细螺纹由于表面接触更好，因此不易因振动而松动。

装配速度和交叉螺纹风险

粗螺纹装配快捷，且由于间距较大，不易发生错扣。细螺纹装配缓慢，且错扣的风险较高。

所需参与时长

粗螺纹在相同的夹紧力下所需的螺纹啮合长度较短，而细螺纹在相同的夹紧力下需要更长的螺纹啮合长度。

数控机床中的攻丝孔和螺纹铣削

攻丝是制造内螺纹的快速方法，而螺纹铣削则为内螺纹和外螺纹的制造提供了更大的灵活性和质量。

什么是攻丝和螺纹加工？

攻丝是通过在预先钻好的孔内旋转丝锥工具来完成的。攻丝步骤如下：

1. 为水龙头钻一个导向孔。
2. 根据螺纹尺寸、类型和材质选择合适的丝锥。
3. 将丝锥放在孔的中心。
4. 用手或数控机床的攻丝循环旋转丝锥。
5. 将水龙头拧出，清除碎屑并防止破损。

螺纹加工使用多齿刀具沿螺旋路径铣削螺纹。螺纹加工步骤如下：

1. 钻出螺纹铣刀路径的导向孔
2. 选择螺距和其他参数合适的螺纹铣刀。
3. 对刀具路径进行编程，以创建螺纹。
   • 螺纹铣刀会旋转并沿螺旋路径运动以切削螺纹。
   • 当工具达到所需深度时，结束该过程。

丝锥钻头尺寸选择（图表和公式）

计算丝锥钻头尺寸时，需要使用螺距公式：

丝锥钻头尺寸 = 大径 - (螺距 / TPI)。

公制螺纹的螺距计算公式和尺寸对照表示例如下：

攻丝钻头尺寸 = 大径 - 螺距。

适配等级图表

它指的是螺纹节圆直径的允许偏差。丝锥有其自身的节圆直径，其配合等级由其直径公差范围决定。常见的配合等级有：

• 1 类：宽松型，便于组装
• 2 类：标准尺寸，适用于常见用途
• 3级：紧密贴合，精度高

选择攻丝还是螺纹铣削

选择攻丝或螺纹铣削时需要考虑几个因素

螺纹间距错误导致的常见问题

下面解释了一些因螺丝螺距错误而导致的常见问题：

零件无法安装或启动

两种不同螺距的螺纹无法正确对齐。几乎不可能启动或完全啮合这些部件。

螺纹断裂或卡死

在装配过程中，对错位螺纹施加力会导致螺纹损坏或剪切。这种情况也称为错螺纹，并可能导致咬合。

组装后出现泄漏或松动

由于螺距错误导致的装配不当会造成泄漏或密封不良。起初可能感觉很紧，但随着时间的推移，由于振动或螺纹磨损，接头会逐渐松动。

负载下发生断裂或故障

错误的螺纹螺距会导致应力分布不均，进而产生应力集中。这会超出材料的承载能力，导致紧固件过早失效。

为什么选择拓发数控加工？

拓发数控加工提供高质量、高精度的螺纹加工和攻丝服务，这对于航空航天和汽车等行业至关重要。我们在攻丝和螺纹加工方面均具备高精度、高灵活性和高效率。

CNC精密螺纹加工

TUOFA拥有先进的机器，可以高速处理各种CNC精密螺纹加工，包括NPT螺纹或BSP螺纹，特别是采用刚性攻丝技术，使刀具的旋转和轴向运动相匹配，从而保证精度。

数控精密攻丝

TUOFA 精密攻丝服务以其灵活性、精确性和定制螺纹的能力而闻名。

应用

拓发生产结构完整性高、耐高温耐磨损的零部件。我们为航空航天、电子、汽车和医疗等行业提供CNC精密加工服务。

结语

螺距是指相邻两个螺纹根部之间的距离。螺距图表用于设计和加工，提供关键规格，例如大径、螺距和每英寸螺纹数 (TPI)，以确保兼容性。工程师在设计时使用这些测量数据来选择兼容的紧固件，然后再将设计方案交给制造服务商。螺距可以使用螺距规、直尺或卡尺进行测量。这些尺寸需根据图表进行验证，并在数控加工前确定钻头尺寸。

常见问题

螺距如何影响螺栓强度？

螺栓的尺寸和材料会影响其抗拉强度、抗剪强度和疲劳寿命，从而进而影响螺栓强度。

最常见的螺纹螺距是多少？

公制紧固件最常见的螺纹螺距为 M10 x 1.5 螺距，而英制紧固件最常见的螺纹螺距为 1/4" - 20 (20 TPI)。

2A 和 2B 对于线程来说分别代表什么？

2A 表示通用外螺纹，2B 表示通用内螺纹

m8 x1.25 6H 的含义是什么？

这是一个公制螺栓尺寸，其中 M 为公制，8 为直径（毫米），1.25 为螺距（毫米），6H 为内螺纹的公差等级。