标准件基础知识培训.ppt

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第一节螺纹一、螺纹二、常用螺纹的种类和标注三、机械螺纹的主要几何参数,第二节标准件常用材料一、材料分类二、碳钢产品使用的盘元三、合金元素对材料的影响,第三节标准件检验一、螺纹的测定二、标准件表面缺陷检验三、标准件机械性能检测,第一节螺纹,1、螺纹的形成,外螺纹在圆柱外表面上形成的螺纹。

内螺纹在圆柱内表面上形成的螺纹。

一、螺纹,2、螺纹要素,【牙型】在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。

【大径】大径是指和外螺纹的牙顶、内螺纹的牙底相重合的假想柱面或锥面的直径。

【小径】小径是指和外螺纹的牙底、内螺纹的牙顶相重合的假想柱面或锥面的直径。

【中径】在大径和小径之间，设想有一柱面（或锥面），在其轴剖面内，素线上的牙宽和槽宽相等，则该假想柱面的直径称为中径，用d2（或D2）表示。

【线数】形成螺纹的螺旋线的条数称为线数。

有单线和多线螺纹之分，多线螺纹在垂直于轴线的剖面内是均匀分布的。

【螺距】相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距。

【导程】同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为导程。

线数n、螺距P、导程S之间的关系为：

S=nP。

【旋向】沿轴线方向看，顺时针方向旋转的螺纹成为右旋螺纹，逆时针旋转的螺纹称为左旋螺纹。

螺纹的牙型、大径、螺距、线数和旋向称为螺纹五要素，只有五要素相同的内、外螺纹才能互相旋合。

单线螺纹,双线螺纹,双线螺纹,

（1）普通螺纹的牙型,3、螺纹的牙型,

（2）管螺纹的牙型,1）普通管螺纹,2）用螺纹密封的管螺纹,（3）梯形螺纹和锯齿形螺纹的牙型,二、常用螺纹的种类和标注,

（1）普通螺纹的尺寸由螺纹长度、螺纹工艺结构尺寸和螺纹标记组成，其中螺纹标记一定要注在大径上。

（2）完整的螺纹标记如下：

特征代号公称直径螺距旋向-中径公差代号顶径公差代号旋合长度代号（3）普通螺纹的牙型代号为M，有粗牙和细牙之分，粗牙螺纹的螺距可省略不注。

（4）右旋螺纹可不注旋向代号，左旋螺纹旋向代号为LH。

（5）旋合长度为中型（N）时不注，长型用L表示，短型用S表示。

标注正确,标注错误,1、普通螺纹的标注,非螺纹密封的管螺纹,用螺纹密封的管螺纹,

（1）管螺纹分为用螺纹密封管螺纹和非螺纹密封管螺纹。

（2）管螺纹的尺寸引线必须指向大径，其标记组成如下：

密封管螺纹代号特征代号尺寸代号旋向代号非密封管螺纹代号特征代号尺寸代号公差等级代号旋向代号,2、管螺纹的尺寸标注,（3）需要注意的是，管螺纹的尺寸代号并不是指螺纹的大径，其参数可由相关手册中查出。

三、机械螺纹的主要几何参数,1、大径/牙外径（D、d）：

为外螺纹牙顶或内螺纹牙底重合的假想圆柱直径。

螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公称直径。

2、中径（D2、d2）：

D2=d2=D（d）2x3H/8,式中H为原始三角形高：

H=（3/2）P=0.866025P（60O牙山角）;H=0.960491P（55O牙山角）3、小径/底径（D1、d1）：

为外螺纹牙顶或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。

4、螺距（P）：

为相邻牙在中径线上对应两点的轴向距离或相邻牙山或两相邻牙谷间的距离。

5、牙型半角（/2）：

牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，普通螺纹牙型半角为60O/2，韦氏牙（BSW）螺纹牙型半角为55O/2。

一般木螺丝牙山角度为60O，尾尖角度60O。

6、螺纹旋合长度：

为两相配合螺纹，沿螺纹轴方向相互旋合部分的长度。

在英制中以每一英寸（25.4mm）内的牙数来表明牙距（如下表）：

4T/6T/8T/9T/10T/11T/12T相当于国标的4.8/6.8/8.8/9.8/10.9/11.9/12.9级，不过在新国标（国际标准）中已经不采用11.9级/11T两种等级了.,7、强度等级,第二节标准件常用材料,一、材料的分类,目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。

1、碳钢：

我们以钢中的碳含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢。

a、低碳钢C%0.25%国内通常称为A3钢。

国外基本称为1008，1015，1018等。

主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。

b、中碳钢0.25%C%0.45%国内通常称为35号、45号钢，国外基本称为1035，CH38F，1039等。

主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。

c、高碳钢0.45%C%2.0%。

目前市场上基本没使用d、合金钢：

在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：

如35、40铬钼、SCM435，10B38。

2、不锈钢。

性能等级：

45，50，60，70，80,a、奥氏体不锈钢（18%Cr、8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。

按级别分为A1，A2，A4。

b、马氏体不锈钢（13%Cr）耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。

按级别分为C1，C2，C4。

c、铁素体不锈钢（18%Cr）镦锻性较好，耐腐蚀性强于马氏体。

目前市场上进口材料主要是日本产品。

按级别主要分为SUS302、SUS304、SUS316。

常用材料为黄铜和锌铜合金。

市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件。

3、铜,二、碳钢产品使用的盘元,三、合金元素对材料的影响,1、碳（C）：

提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。

2、锰（Mn）：

提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。

即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。

并会影响电镀时镀层的控制。

3、镍（Ni）：

提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。

4、铬（Cr）：

能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。

5、钼（Mo）：

能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。

6、硼（B）：

能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。

7、矾（V）：

细化奥氏体晶粒，改善韧性。

8、硅（Si）：

保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。

一、螺纹的测定,外螺纹用为内螺纹型，内螺纹用为外螺纹型,外螺纹用环规,第三节标准件检验,1、螺纹量规种类,内螺纹、外螺纹和通端、止端的关系内螺纹（塞规）通端（-工作和检查共用）检查最小值止端（-工作用-检查用）检查最大值外螺纹（环规）通端（-工作和检查共用）检查最大值止端（-工作用-检查用）检查最小值GP和GR无法咬合。

2、测定出发点,与极限值相测量内螺纹量规的出发点比是大？

还是小？

量规能进入内螺纹比量规大量规不能进入内螺纹比量规小,量规,螺纹：

螺纹极限量规通规、止规成套使用判定方法：

通规通过，止规在两圈内停止,3、螺纹量规,4、判断量规是否合格的差异,通规通过时转动的力量应为多少？

JIS中对扭矩等无规定！

OSG（欧士机）推荐“握铅笔的力量”,二、标准件表面缺陷检验,1、标准件表面电镀层质量的检验,

（1）、表面处理种类：

表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程，其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果，进行的表面处理方法都归结于以下几种方法：

a、电镀：

将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。

一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等也包括其中。

b、热浸镀锌：

通过将碳钢部件浸没温度约为510的溶化锌的镀槽内完成。

其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。

热浸镀铝是一个类似的过程。

c、机械镀：

将冲击料（如玻璃球）、表面处理剂、镀覆促进剂、金属粉和镀件一起放入滚筒中，并通过滚筒滚动时产生的动能，把金属粉冷压到零件表面上形成镀层的过程。

（2）电镀层品质检验：

电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。

耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，对其加以腐蚀试验。

电镀产品的质量从以下方面进行检验：

a、外观：

制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。

b、镀层厚度：

紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。

一般建议的经济电镀镀层厚度为412um。

c、氢脆：

紧固件在加工和处理过程中，尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中，表面吸收了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。

当紧固件拧紧时，氢朝着应力最集中的部分转移，引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。

氢很快渗入到新形成的裂隙中去。

这种压力-破裂-渗入的循环一直继续到紧固件断裂。

通常发生在第一次应力应用后的几个小时之内。

为了消除氢脆的威胁，紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙，以使氢从镀层中渗出，烘焙通常在176-190进行3-24小时。

d、粘附性：

以坚实的刀尖和相当大的压力切下或撬下。

如果在刀尖前面，镀层以片状或皮状剥落，以致露出了基体金属，应认为粘附性不够。

2、螺栓常见表面质量缺陷,3、螺帽常见表面质量缺陷,在本节中主要叙述螺帽表面缺陷种类、名称、外观特征允许的最低极限以及验收检查方法。

我们以D代表螺帽的公称尺寸，DC代表凸缘直径（最大）S代表公称（最大）对边宽度。

三、标准件机械性能检验,1、标准件硬度检验,硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。

它是金属材料的重要性能指标之一。

一般硬度越高，耐磨性越好。

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

a、布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2（N/mm2）。

b、维氏硬度（HV）以120kg以内的载荷和支持角为136的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）,c、洛氏硬度（HR）当HB450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。

它是用一个支持角120的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。

根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：

HRA：

是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。

HRB：

是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。

HRC：

是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。

2、标准件强度检验,1.屈服点（s）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点s=Ps/Fo（MPa），MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：

帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度0.2。

3.抗拉强度（b）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。

它表示钢材抵抗断裂的能力大小。

与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。

设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度b=Pb/Fo（MPa）。

4.伸长率（s）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比（s/b）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。

屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75，合金结构钢为0.84-0.86。