螺栓的螺紋精度常用判別方法是使用螺紋通止規(guī)檢查,如通端能通止端能止,則判斷螺栓螺紋精度合格。殊不知螺紋中徑是螺紋幾何參數(shù)中的一個重要指標,螺紋中徑在確定螺紋連接的完整性、確保螺栓與其相應螺紋部件之間的最佳接合方面發(fā)揮著關鍵作用。
無論是在汽車工程還是其他制造行業(yè),熟悉掌握螺紋中徑有助于為特定應用選擇合適的緊固件,從而提高產(chǎn)品的整體耐用性和可靠性。實際上很多制造從業(yè)人員還不了解螺紋中徑的作用及測量方法,今天,螺絲君就談一談螺紋中徑的作用及測量方法。
螺紋中徑的定義:
是指在螺紋的軸向截面中,螺紋牙厚和牙槽寬相等的圓柱體的直徑,也可理解為通過螺紋軸向截面內(nèi)牙型上的溝槽和凸起寬度相等處的假想圓柱的直徑。
螺紋中徑在螺紋連接中起著關鍵重要作用:
1
對螺紋強度及承載能力的影響,保證連接的緊密性和承載能力,螺紋中徑的大小直接決定了螺紋的嚙合面積。當螺紋中徑較大時,螺紋的嚙合面積也會相應增大,從而提高了螺紋的承載能力,這意味著螺紋可以承受更大的拉力和壓力,使得連接更加牢固。因此,合理設計和控制螺紋中徑的尺寸和公差,可以提高螺紋連接的承載能力和可靠性。
2
螺紋中徑的尺寸公差和配合性質(zhì)直接影響密封性能,在一些高壓或特殊環(huán)境下的螺紋連接中,通過合理設計螺紋中徑的尺寸公差和配合類型,可以提高螺紋連接的密封性,防止氣體或液體的泄漏。
3
對擰緊扭矩的影響,擰緊螺栓時,力矩主要用于克服螺紋副的螺紋阻力矩和法蘭面與被聯(lián)接件支承面間的端面摩擦力矩。螺紋中徑的大小會影響螺紋副之間的接觸面積和摩擦力,進而影響螺紋阻力矩。一般來說,螺紋中徑越大,螺紋副之間的接觸面積越大,摩擦力也越大,所需的擰緊扭矩就越大。
4
對預緊力和力矩關系的影響,螺栓軸向預緊力F與擰緊時所施加的擰緊扭矩T成正比,其關系可用T=KF來表示。其中K為扭矩系數(shù),其值大小主要由接觸面之間、螺紋牙之間的摩擦阻力Fμ來決定,而螺紋中徑是影響摩擦阻力的一個重要因素。在螺栓和工件設計完成后,螺紋中徑為確定值,但若螺紋中徑因加工誤差等原因發(fā)生變化,會導致摩擦阻力改變,進而影響扭矩系數(shù)K的大小,使得相同的預緊力對應不同的擰緊扭矩,或者相同的擰緊扭矩產(chǎn)生不同的預緊力。
螺紋中經(jīng)的測量方法:
螺紋中徑是螺紋測量和檢測的重要基準,測量螺紋中徑的常用方法有“三針法”和“雙球法”。
“三針法”是測量外螺紋中徑相對精密的方法,通過將直徑相等的三根量針或量柱分別置入螺紋直徑兩邊的“牙槽”內(nèi),再用量儀測出外尺寸,依所測“M值”與被測螺紋的“螺距P”,牙型半角,與所用量針直徑d針,計算出螺紋中徑d2。
“雙球法”是測量內(nèi)螺紋中徑較精密的方法,以錯位“半個螺距”手段,被測螺紋“牙槽”內(nèi)前后三次置入測球,“雙球測針”的移動距離以計算得出中徑。
01
三針法測螺紋中徑的詳細步驟
1.1
根據(jù)被測螺紋的螺距,計算并選擇最佳量針直徑。三針直徑選擇可以通過公式計算,從而選擇最佳的外徑。計算公式:
d(三針直徑)=0.577*P(螺距)


1.2
用無紡布擦凈被測螺紋,并夾持在支架上;或者將千分尺固定于千分尺臺架上。
1.3
將選擇的最佳量針分別放入螺紋溝槽內(nèi),旋轉(zhuǎn)杠桿千分尺的微分筒,使兩測頭與量針接觸,然后讀出M值。在同一截面相互垂直的兩個方向上分別測出M值,并將其平均值代入公式計算出螺紋中徑。
E(中徑)=M(實測值)- 3d值+0.866*P
