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螺纹基础


螺纹基础

オーエスジー株式会社

1.螺纹基本知识

螺纹的原理-1
斜面原理

螺纹的原理-2
螺旋线原理:如果一根线用较平坦的斜角围住圆筒旋转, 那么这样形成的物体叫做螺旋线。

螺 距

螺纹的原理-3
通过螺旋线,

从而将旋转运动转换为直线运动,实现用 较小的力移动较大物体。

1950年代的木螺纹。ふいごの製造図

螺纹一定是内螺纹和外螺纹组合使用。

决定螺纹的要素
1.称呼(种类、外径、螺距) 2.旋转方向(右、左) 3.条数(1条?多条) 4.精度等級

1.1 螺纹术语
牙形(山形) 在圆柱或圆锥表面环状突起的断面形状 螺纹 拥有牙形环状的圆柱或圆锥整体

平行螺纹 圆柱体表面拥有牙形的螺纹 锥形螺纹 圆锥表面拥有牙形的螺纹

右螺纹
从轴方向看,如果顺时针方向转动,会远离人而 去的螺纹

左螺纹
从轴方向看,如果逆时针方向转动,会远离人而 去的螺纹

条数

圆柱或圆锥表面螺纹的数量

?单头螺纹:导程等于牙距的螺纹 ?双头螺纹:导程等于两倍牙距的螺纹 ?多头螺纹:头数在2以上的螺纹
牙距 导程 牙距

头数(单头螺纹和多头螺纹)

单条螺纹

多条螺纹的升角较大

两条螺纹

螺纹术语
内螺纹

小径 中径 大径 大径

中径 小径

外螺纹

螺纹的啮合

外螺纹的中径 内螺纹的中径

中径是什么?
在a=b位置的直径(c),为假象径
a b

c

b a

假设螺纹槽的宽度(a)等于螺纹牙的宽度(b) 时的圆筒直径(JIS B0101)

中径
中径包括单独中径和综合中径两种。

1?单独中径
P

内螺纹
1/2P 1/2P P

1/2P 1/2P

通过三针法测定单独中径

中径

中径

外螺纹

提问
30

综合中径
在单独中径的基础上,考虑螺距误差的 中径当量和牙形误差的中径当量。

螺距误差 内螺纹

外螺纹 牙的半角误差 内螺纹 外螺纹

比起单独中径
外螺纹的会变大 内螺纹的会变小
手册

公制螺纹

螺纹的基准牙形
基准牙形例(公制螺纹)

JIS B0205(粗牙螺纹) JIS B0207(细牙螺纹)

H/2

H/8

A
H/2 H/4


H

B
螺 纹

60°
d 2 或D 2

P(螺 距)

H=0.866025P H 1 =0.541266P

d 2 =d-0.649519P d 1 =d-1.082532P

d 1 或D 1

d或D

内螺纹

H1

A=B

公制螺纹用量规 新JIS 和 旧JIS

ISO&旧JIS 有効径位置関係
(例 M10X1.5)
'+180 '+190 NP '+180

NP:止り ねじ?????????? IP:検査用止り ねじ?????????? WP:工作用 " GP:通り ねじ??????????
'+140 WP IP '+148 '+140 '+132

有効径

ISO 6H

JIS II
'+17 GP '+7 GP '+12 ' +4

(有効径基準寸法 9.026)

めねじ 6H

めねじ 2級

以往的JIS等级(旧JIS)被废除
螺纹 螺纹量规 1997年6月 1998年7月 废除 废除
旧JIS规格请参见 以往的书籍

与ISO等级统一
旧JIS和新jIS有什么区别? 等级发生变化

旧JIS (以往的JIS等級) 1級, 2級, 3級
現JIS (ISO等級) 5H, 4h, 6H, 6g, 7H, 8g等

更换的进度?

比较慢

将公制螺纹ISO等级引入 JIS规格

螺纹
螺纹量规

1973年 1975年

ISO等级
表示公差等级的数字

6H
表示公差位置的文字

螺纹的测定
螺纹量规
外螺纹用环规

内螺纹用塞规

外螺纹用为内螺纹型,内螺纹用为外螺纹型

测定出发点
? 测量内螺纹量规的出发点
与极限值相比是大?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

量规

螺纹量规
? 测定螺纹时考虑综合中径、
咬合为前提 →螺纹的测定用咬合在实现 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

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推荐“握铅笔的力量”

尺寸公差和尺寸公差带

基准中径 0

-0.026
6g -0.138 0.112

量规的中径公差位置
内螺纹用(塞规)
NP IP WP

磨损量

磨损量
GP

6H 内 螺 纹

2級

内 螺 纹
GP

磨损量

基准尺寸

ねじゲージ NP による 合否の判定の不一致の取り扱い
納入側と受入側が同じ等級のゲージを使用 しているのに合否判定が異なった

納入側
GP

合格
NP

受入側
GP

不合格
NP

規格の規定を 満足しているなら

合格

螺纹量规
? 内螺纹、外螺纹和通端、止端的关系
内螺纹

通端(GP)→检查最小值 止端(WP?IP)→检查最大值
外螺纹

通端(GR)→检查最大值 止端(WR?IR)→检查最小值
GP和GR无法咬合。

美制螺纹
美制螺纹 螺纹牙角度 60° 美标螺纹 60° MIL(美国军用螺纹) 60°

螺纹记号

UNC UNF UNEF UN UNS

NC NF NEF NS

UNJC UNJF UNJEF
(精度仅3A3B)

与美制螺纹 的互换性

为美制螺纹的前身,美国军用的螺纹规格 加工工具与美制螺 外螺纹由于槽底的圆弧角 有规定,因此工具不能共 纹可互换

用。内螺纹为3B级,可共 用。(内径不同)

注)量规不能共用!

管用螺纹

管用螺纹
? 管用螺纹的称呼为3/8-19 ? 管用螺纹表示配管管道的规格大小。

U、W螺纹的外径表示与管用螺纹的外径表示 意义不同。

管用螺纹ISO方式引入 JIS规格

螺纹 螺纹量规

1982年 1985年

英制管用螺纹的组合方式
用途区分 外螺纹 内螺纹
R外螺纹 Rc内螺纹

Rc R (PT) 耐密结合用 (PT) Rp (PS) G G 机械结合用 (PF) (PF)

R外螺纹

Rp内螺纹

G外螺纹

G内螺纹

英制管用平行螺纹

G(新JIS)和PF(旧JIS)的区别
PF内螺纹A级=G内螺纹 新JIS G PF内螺纹B級被废止 + 内螺纹 外螺纹无差异
旧JIS 内螺纹 A 級
A 級

PF B 級




B 級

A 級

B 級

外螺纹

外螺纹

加工螺纹的工具可共用

ねじゲージの種類の違い
(基本的にメートルねじの場合と同じ)
NP WP IP


GW
GRNF

PF
内螺纹
GP GW

GP

A A 級 級
GR

基準有効径
GR
GRGF

A 級

A AGF 級 級
WR IR

外螺纹

NW

NRNF

WF
NRG NRGF F

NR

IF IF

ねじゲージによる 合否の判定の不一致の取り扱い

Gねじの取り扱い
納入側

合格

受入側

不合格

G

G

規格の規定を 満足しているなら

合格

ねじゲージによる 合否の判定の不一致の取り扱い Gねじの取り扱い
納入側

合格

受入側

不合格

PF

G

Gの規格に従う 不合格

G(現JIS)とPF(旧JIS)の相違点

ゲージは寸法許容差が異なる

共用できない!

英制管用锥管螺纹

現JIS(R)と 前JIS(PT)の相違点 1. ワークねじ

RとPTに相違点なし ねじを加工する工具は共用できる

R(新JIS)とPT(旧JIS)の相違点
ね ねじの 呼び ねじ 山数 山の 高さ じ 山 お ね ね 有効径 じ

谷の径


有効径


内径
内径

お ね じ 管端から

めねじ 管端部

丸み

谷の径

基準の 長さ

軸方向 の 許容差

軸方向 の 許容差

R3/8 R1/2 PT3/8 PT1/2

19 14 19 14

0.856 1.162

0.18 16.662 15.806 14.950 0.25 20.955 19.793 18.631

6.35 8.16 6.35 8.16

1.34 1.81 1.34 1.81

1.67 2.27

0.856 1.162

0.18 16.662 15.806 14.950 0.25 20.955 19.793 18.631

1.67 2.27
単位:mm

RとPTに相違点なし ねじを加工する工具は共用できる

現JIS(R)と 前JIS(PT)の相違点 2. ゲージのテーパの許容差

Rは規定あり Rのリング マイナステーパ Rのプラグ プラステーパ PTは規定なし

RとPTゲージ 精度の相違点

R
ピッチの許容差 山の半角の 許容差 ±5μm(一定) ±χ分
(呼びにより数値が異なる) 呼びが同じでも異なる

PT
±χμm
(呼びにより数値が異なる)

±χ分
(呼びにより数値が異なる)

+χ~+χμm

有効径の許容差
内径の許容差 (リングゲージ) 外径の許容差 (プラグゲージ) テーパ角度の 許容差

(リングは規定しない、 プラグは呼びにより数値が異なる)

+χ~-χμm
(呼びにより数値が異なる)

-χ~-χμm
(呼びにより数値が異なる)

+χ~-χμm
(呼びにより数値が異なる)

+χ~+χμm
(呼びにより数値が異なる)

+χ~-χμm
(呼びにより数値が異なる)

リング:0~(-10-Δ) プラグ:(+5+Δ)~0

規定しない

現JIS
テーパねじリングゲージ テーパおねじ R

旧JIS
テーパねじリングゲージ
テーパおねじ PT



PT

テーパめねじ Rc

基準径の位置

テーパめねじ PT

基準径の位置

テーパねじプラグゲージ

テーパねじプラグゲージ


平行めねじ Rp 平行めねじ PS

PT

最大切欠き 最小切欠き

最大切欠き 最小切欠き

PFとPSの相違点
例.3/8
PF-A?G内螺纹

PF(G)

PS(Rp)
+125 +104

PFⅡ?G丝锥
+55 +25 (15.806) PF?G

PS?Rp内螺纹

PSⅡ丝锥

-50 Rp Rp丝锥 -75 PS -63

-21

-104

PFとPSでは、めねじの有効径が違う。 PFめねじにPSタップは使えず、PSめねじにPFタップの使用は避けるべきです。

美制管用螺纹
????標準管用ねじ
ANSI/ASME B1.20.1

????標準???????管用ねじ
ANSI B.1.20.3

おねじ

めねじ

おねじ

めねじ

NPT(????) NPT(????) NPSC(平行) NPTR(????) NPTR(????)
NPSM(平
行) NPSL(平 行) NPSH(平 行)

NPTF(????)

NPTF(????) NPSF(平行) NPSI(平行)
PTF-SAE SHORT (????)

NPSM(平
行) NPSL(平 行) NPSH(平 行)
PTF-SAE SHORT (????)

NPTF(????)

NPSI(平行)

PTとNPTの違 い
PT(R、Rc)
英式管用ねじ
P h/2 h/2 h

NPT

ANSI B1.20.1 米式管用ねじ
P

H/2

r
27.5 27.5

めねじ

30° 30° H 60° おねじ

h/2 h/2 h

めねじ

H

テーパ
16

1

90°

テーパ
16

H=960237P h=0.640327P

PTとNPTでは、基準山形が異なり 加工工具の共用はできません。

1

55° おねじ 90°

H/2

H=0.866025P h=0.8P

ねじゲージの校正について

ISO9000関連

1.ねじゲージは測定機器
ねじゲージを含めゲージ類は測定機器の
ひとつであり、マイクロメータ?ノギス?

ブロックゲージ等と同様です。
加工製品の精度保証をするためには、 使用する測定機器が校正されたもので あることは必要条件です。

2. ゲージの校正を
どこで?
自社で行うか測定機器メーカへ依頼す るか、各会社の方針で決めます。

周期は?
使用頻度や摩耗状況により、各会社の 基準で決めます。
(OSGが関係したユーザでは1~3年が主体。)

3.トレーサビリティー
校正を行うには測定機器の基準器(長さの場合は、 ブロックゲージ)が国家標準と

トレーサブルであり、 トレーサビリティー体系を
証明できることが条件となっています。
校正を測定機器メーカへ依頼する場合は、

トレーサビリティー証明書? 校正証明書が必要になります。




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