常用公英制螺紋現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪

摘 要：在設(shè)備搶維修工作中，經(jīng)常會(huì)有零件損壞需要重新測(cè)繪加工，而螺紋的測(cè)繪是零件測(cè)繪工作的重要組成部分。螺紋測(cè)量的準(zhǔn)確與否，直接影響到修復(fù)件的加工正確性，從而影響維修的質(zhì)量與進(jìn)度。歸納了施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪螺紋的方法和思路，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：螺紋 測(cè)繪 普通螺紋 管螺紋 傳動(dòng)螺紋

在設(shè)備搶維修工作中，經(jīng)常會(huì)有零件損壞需要重新測(cè)繪加工，而螺紋的測(cè)繪是零件測(cè)繪工作的重要組成部分。螺紋的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪受測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度、光線、位置、測(cè)量工具限制等因素給螺紋測(cè)繪工作帶來(lái)一定的困難。由于受機(jī)械拉伸、磨損、腐蝕等因素影響，螺紋是設(shè)備零件經(jīng)常損壞的部位，所以螺紋測(cè)繪是測(cè)繪工作中較為復(fù)雜的部分。

1 螺紋測(cè)繪的步驟

螺紋測(cè)繪的步驟大致如下：

1.1 了解待測(cè)繪件是否進(jìn)口設(shè)備上的零件，觀測(cè)螺紋附近有無(wú)螺紋規(guī)格標(biāo)記，螺母外圓有無(wú)V型左旋螺紋記號(hào)槽等，使下面的測(cè)量有大致的方向，并為最終測(cè)繪結(jié)果進(jìn)行印證。

1.2 觀察螺紋所處的位置和作用，判斷出螺紋的類別。

螺紋的作用主要有連接作用、密封作用、傳動(dòng)作用。不同作用的螺紋有不同的螺紋形式：

連接作用的螺紋一般采用普通螺紋，管道上的連接螺紋有時(shí)用不帶錐度的管螺紋。普通螺紋有米制和英寸制兩種。

傳動(dòng)作用的螺紋常用的是梯形螺紋，有時(shí)也會(huì)采用矩形螺紋和鋸齒形螺紋。測(cè)繪時(shí)要注意傳動(dòng)螺紋的牙形。傳動(dòng)螺紋也有米制和英寸制兩種。

1.3 觀察螺紋的旋向和頭數(shù)。

大部分螺紋是右旋螺紋，左旋螺紋也經(jīng)常使用。多頭螺紋一般用在傳動(dòng)作用的螺紋上，連接作用的螺紋和密封作用的螺紋基本不用。

觀察螺紋的旋向和頭數(shù)是螺紋測(cè)繪中經(jīng)常被忽略的步驟，也是出現(xiàn)測(cè)繪差錯(cuò)的原因之一。

1.4 螺紋參數(shù)的測(cè)量

構(gòu)成螺紋的參數(shù)主要有螺紋大徑、螺距或?qū)С獭㈩^數(shù)、牙形、旋向等幾個(gè)因素。螺紋的頭數(shù)和旋向可以通過(guò)觀察得到。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪中，一般沒(méi)有精密儀器測(cè)量螺紋牙形，所以螺紋的牙形通常靠觀察和綜合其它因素來(lái)判斷。螺紋參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量主要是測(cè)量螺紋的大徑和螺距或?qū)С獭?/p>

1.5 綜合匯總

將現(xiàn)場(chǎng)觀察和測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，對(duì)照相應(yīng)的螺紋標(biāo)準(zhǔn)，判斷出螺紋的規(guī)格并繪制施工圖紙。

2 螺紋現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工具

螺紋現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪常用的工具有游標(biāo)卡尺、螺紋規(guī)（也叫牙板規(guī)）、鋼直尺等。

游標(biāo)卡尺主要用來(lái)測(cè)量外螺紋的大徑或內(nèi)螺紋的小徑。

大螺距螺紋和傳動(dòng)作用的螺紋用螺紋規(guī)測(cè)量不了，可用鋼直尺或游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。

有些不方便用螺紋規(guī)觀察的地方，如內(nèi)螺紋小徑太小，螺紋規(guī)放不進(jìn)去，或者在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)光線、位置不方便觀察等，可以用薄紙片和鉛筆將螺距拓印出來(lái)，或者將磨細(xì)的粉筆放入內(nèi)螺紋里輕壓螺紋，將螺紋形狀印在粉筆上，再用螺紋規(guī)或鋼直尺測(cè)量螺距。

3 普通螺紋的測(cè)量

普通螺紋有米制和英寸制兩大類，通常國(guó)產(chǎn)設(shè)備上用的普通螺紋是米制螺紋，英寸制普通螺紋一般在進(jìn)口設(shè)備上出現(xiàn)。當(dāng)然，進(jìn)口設(shè)備也有采用米制的螺紋標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)產(chǎn)仿進(jìn)口設(shè)備也有采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的螺紋。

普通螺紋的測(cè)量主要是測(cè)量出螺紋的大徑和螺距，再根據(jù)大徑和螺距推斷出螺紋的規(guī)格。推斷螺紋規(guī)格時(shí)首先要區(qū)分出螺紋是屬于米制螺紋還是英寸制螺紋，這主要根據(jù)螺距來(lái)判斷。如果是米制螺距就往米制螺紋標(biāo)準(zhǔn)上考慮，如果螺距是英寸制螺距就往英寸制螺紋標(biāo)準(zhǔn)上考慮。

例：一螺紋外徑為7.9mm，測(cè)得螺距為1.25，可判定該螺紋規(guī)格為米制的M8螺紋。另一螺紋外徑為7.9mm，測(cè)得螺距為20牙/英寸，可判定該螺紋為英寸制的統(tǒng)一螺紋0.3125-20UN。

有些時(shí)候由于螺紋有拉伸變形（如螺紋處拉斷）或可測(cè)量的螺紋太短而無(wú)法準(zhǔn)確判斷螺距時(shí)，要參考與之相配合的螺紋來(lái)判斷或以大徑來(lái)判斷是米制螺紋或英寸制螺紋。

例：一斷螺桿螺紋測(cè)得外徑為12.5mm，螺距接近2mm，由于米制螺紋系列里沒(méi)有接近12.5mm的系列，可判斷為0.5英寸的英寸制螺紋，螺距應(yīng)為13牙/英寸，螺紋規(guī)格為0.5-13UNC。

測(cè)量螺紋大徑時(shí)要注意觀察，如果樣板螺紋在使用時(shí)產(chǎn)生磨損和腐蝕，或者原零件螺紋加工質(zhì)量比較差等，這些因素對(duì)測(cè)量結(jié)果均會(huì)產(chǎn)生影響。

例：一外螺紋外徑測(cè)得為9.4mm，螺距為1.5mm，經(jīng)觀察螺紋表面磨損比較嚴(yán)重，仍然可以判定該螺紋規(guī)格為M10。

只有內(nèi)螺紋可以測(cè)量的時(shí)候，可以用內(nèi)螺紋的小徑加螺距來(lái)粗略估算螺紋的大徑。

例：一內(nèi)螺紋測(cè)得小徑為17.6mm，螺距為2.5mm，估算大徑=17.6+2.5=20.1mm。可以判定該螺紋為M20。

例：一內(nèi)螺紋測(cè)得小徑為16.7mm，螺距為10牙/英寸，根據(jù)螺距判定其為英寸制螺紋，估算大徑=16.7+25.4/10=19.24mm，折算為0.757英寸，可以判定該螺紋為統(tǒng)一螺紋，規(guī)格為0.75-10UNC。

通常由外螺紋測(cè)得的大徑比標(biāo)稱直徑偏小，由內(nèi)螺紋的小徑加螺距來(lái)估算的螺紋大徑比標(biāo)稱的直徑偏大，這是由于外螺紋的大徑公差一般是取負(fù)偏差，而內(nèi)螺紋小徑的公差一般是取正偏差。

如果是英寸制螺紋，還要區(qū)分出其螺紋是惠氏螺紋還是統(tǒng)一螺紋。統(tǒng)一螺紋直徑和螺距的系列比較齊全，有粗牙、細(xì)牙、特細(xì)牙和不變螺距系列，早已被西方國(guó)家廣泛使用，而惠氏螺紋直徑和螺距的系列比較少，除非在一些很老的設(shè)備上使用，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用惠氏螺紋了。所以遇到英寸制螺紋優(yōu)先考慮統(tǒng)一螺紋標(biāo)準(zhǔn)。

惠氏螺紋的直徑和螺距系列與統(tǒng)一螺紋的直徑和螺距系列中個(gè)別螺距有些不同，也可以作為區(qū)分惠氏螺紋與統(tǒng)一螺紋的依據(jù)。例如1/2”的惠氏螺紋粗牙螺距為12牙/英寸，而0.5”的統(tǒng)一螺紋粗牙螺距為13牙/英寸。

4 管螺紋的測(cè)繪

管螺紋有固定的直徑和螺距系列。管螺紋的尺寸代號(hào)并不是指螺紋的大徑，而是有專門對(duì)應(yīng)的外徑尺寸，管螺紋的螺距系列也和普通的英寸制螺紋不同，可以很容易將管螺紋與其它英寸制普通螺紋區(qū)別開來(lái)。

公制和美制管螺紋最大的區(qū)別在于螺距不同，見(jiàn)表1：

表1 公制管螺紋與美制管螺紋螺距對(duì)照表

從表1可以看出，除了1/2和3/4兩種規(guī)格公制和美制管螺紋螺距相同外，其余的螺距均有差別，所以螺距的差別成為區(qū)分兩種管螺紋的主要依據(jù)。另外，美制管螺紋有1/16英寸至24英寸的系列，而公制管螺紋只有1/16英寸至6英寸的系列。

管螺紋分為圓柱管螺紋和圓錐管螺紋，其組合形式有三種：

1）圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋；

2）圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋；

3）圓柱內(nèi)螺紋與圓柱外螺紋；

其中第一種組合形式可用于壓力較高，密封性要求較高的螺紋密封連接場(chǎng)合；第二種組合形式用于壓力在5bar以下的通過(guò)螺紋進(jìn)行密封連接場(chǎng)合；第三種組合形式螺紋只起連接作用，不起密封作用。60°的圓錐管螺紋組合形式只有第一種，表1中的5/8和7/8兩種規(guī)格只在第三種組合形式的公制管螺紋中使用。

測(cè)繪管螺紋時(shí)，首先按普通螺紋的方法測(cè)量出螺紋的大徑和螺距，根據(jù)大徑對(duì)照管螺紋標(biāo)準(zhǔn)確定螺紋的尺寸代號(hào)，再根據(jù)螺距區(qū)分出該螺紋是公制的管螺紋還是美制的管螺紋。如果是公制管螺紋，還要測(cè)量螺紋是否存在錐度，確定內(nèi)外螺紋的組合形式。1/2和3/4兩種規(guī)格公制和美制管螺紋螺距相同，可根據(jù)零件使用場(chǎng)合、內(nèi)外螺紋組合形式、零件是否從北美地區(qū)進(jìn)口等綜合因素來(lái)區(qū)分。

一般螺紋規(guī)都沒(méi)有11.5牙/英吋和27牙/英吋這兩種規(guī)格，測(cè)量時(shí)如果遇到螺距不是米制螺距，螺距介于11牙/英吋和12牙/英吋之間，可以判定螺距為11.5牙/英吋；螺距介于26牙/英吋和28牙/英吋之間，可以判定螺距為27牙/英吋。

另外，管螺紋有時(shí)會(huì)采用左旋螺紋形式，測(cè)繪管螺紋時(shí)也要留意螺紋的旋向。

5 傳動(dòng)螺紋的測(cè)量

常用的傳動(dòng)螺紋一般采用梯形螺紋，但偶爾也會(huì)采用鋸齒形螺紋和矩形螺紋。傳動(dòng)螺紋作為傳遞動(dòng)力的螺紋，其牙形一般較大，螺距較大，與普通螺紋有較大的區(qū)別，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)可以通過(guò)觀察與其他螺紋區(qū)別開來(lái)。

傳動(dòng)螺紋與普通螺紋一樣，也有米制和英寸制的系列，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪時(shí)主要依靠螺距來(lái)區(qū)分。傳動(dòng)螺紋的測(cè)量方法與普通螺紋基本一致，可以參照上述普通螺紋的測(cè)量計(jì)算方法。傳動(dòng)螺紋螺距較大，加上牙形與普通螺紋不同，用普通的螺紋規(guī)測(cè)量螺距并不方便，所以測(cè)量傳動(dòng)螺紋的螺距一般采用鋼直尺或游標(biāo)卡尺。

用鋼直尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量螺距存在測(cè)量精度和測(cè)量誤差的問(wèn)題，尤其是遇到米制螺距與英寸制螺距比較接近的時(shí)候，如米制的5mm螺距和英寸制的5牙/英寸（螺距折算為5.08mm）就比較容器搞混淆。所以在測(cè)量傳動(dòng)螺紋螺距時(shí)可以測(cè)量幾圈螺紋的距離，然后將數(shù)據(jù)除以圈數(shù)而得到螺距。這種方法在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪中尤其有效。

例：有一款螺紋10圈螺紋的距離為50mm，則螺距為50/10=5mm。另有一款螺紋10圈螺紋的距離為50.8mm，則螺距為50.8/10=5.08mm，即為5牙/英寸。單個(gè)螺距5mm和5.08mm相差很小，在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)論用鋼直尺或游標(biāo)卡尺都比較難測(cè)量區(qū)分，而10圈螺距50mm和50.8mm將單圈螺距的差別放大10倍，無(wú)論用鋼直尺或游標(biāo)卡尺都比較容易區(qū)分。

梯形螺紋是傳動(dòng)螺紋中最常用的形式，分米制梯形螺紋和英寸制（美制）梯形螺紋兩種尺寸系列。米制梯形螺紋牙形角是30°，英寸制梯形螺紋牙形角是29°，牙形相差不大，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪時(shí)主要靠測(cè)量螺距來(lái)區(qū)分這兩種螺紋。

鋸齒形螺紋在國(guó)際上沒(méi)有一個(gè)廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)，牙形角的形式多種多樣。我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用米制、牙形角為3°、30°的系列，而在國(guó)外用得比較多的有米制、牙形角為3°、45°的系列和英寸制、牙形角為7°、45°的系列，所以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪時(shí)除了區(qū)分出米制和英寸制螺紋外，還要仔細(xì)觀測(cè)其牙形角的類別。

矩形齒螺紋作為最早期使用的傳動(dòng)螺紋，現(xiàn)在已基本被梯形螺紋取代，但在測(cè)繪工作中偶爾會(huì)遇到。因?yàn)樯僖?jiàn)，在測(cè)繪時(shí)容易誤將矩形螺紋當(dāng)做梯形螺紋，所以在測(cè)繪時(shí)要注意將方形齒螺紋與梯形螺紋區(qū)分開來(lái)。

傳動(dòng)螺紋是使用左旋螺紋和多頭螺紋最多的一種類型螺紋，在測(cè)繪時(shí)要特別留意觀察。

6 左旋螺紋、細(xì)牙螺紋和多頭螺紋

大多數(shù)的螺紋采用右旋螺紋，左旋螺紋一般用于一些特殊場(chǎng)合。如旋轉(zhuǎn)軸上起軸向鎖緊作用的普通螺紋，有時(shí)為了與軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，會(huì)采用左旋螺紋；一些自動(dòng)控制的閥門上的傳動(dòng)螺紋，根據(jù)輸入力矩的方向，有時(shí)會(huì)采用左旋螺紋；液化氣瓶上的個(gè)別密封性螺紋為了不與其它接頭混淆，也會(huì)采用左旋螺紋；有些連接需要左右旋螺紋同時(shí)存在方能緊固或收緊的地方等。

螺紋旋向的判斷：將螺紋軸線與觀測(cè)者的雙眼連線垂直，外螺紋的螺旋線自左向右上升的為右旋螺紋，自右向左上升的為左旋螺紋；內(nèi)螺紋則相反。（見(jiàn)圖一）：

右旋螺紋 左旋螺紋

圖一

普通螺紋和傳動(dòng)螺紋的螺距系列里均分為粗牙和細(xì)牙。

細(xì)牙普通螺紋一般用在需要自鎖的地方（如鎖緊螺母和螺桿），或者是用在薄壁零件上，另外，由于細(xì)牙螺紋導(dǎo)程較小，也適合用在需要微量調(diào)節(jié)的地方（如一些精密的儀器和儀表），還有在個(gè)別不重要的密封連接處也會(huì)采用細(xì)牙普通螺紋。

細(xì)牙普通螺紋使用比較范圍比較廣，在測(cè)繪時(shí)必須將測(cè)量螺紋大徑與螺距相結(jié)合。

傳動(dòng)螺紋一般沒(méi)有自鎖要求，采用細(xì)牙螺紋往往是為了增加螺桿的強(qiáng)度或減少螺母的厚度。

多頭螺紋在相同螺距的情況下，加大螺旋升角，提高螺紋的傳動(dòng)效率，減小螺桿與螺母的旋合摩擦力，所以一般用于傳動(dòng)性螺紋。

觀察螺紋的頭數(shù)有兩種方法，一種是觀察螺紋端頭，螺紋端頭有幾個(gè)螺旋線起始點(diǎn)就是幾頭螺紋；另一種是看螺紋的螺旋線，螺旋線旋轉(zhuǎn)一周跨越了幾個(gè)螺距就是幾頭螺紋。

7 非標(biāo)螺紋的測(cè)量

在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪中，有時(shí)會(huì)遇到個(gè)別普通螺紋和傳動(dòng)螺紋超出標(biāo)準(zhǔn)里系列中直徑螺距系列的螺紋，這些螺紋一般出現(xiàn)在一些塑料件、薄壁件或現(xiàn)場(chǎng)空間局限性比較大的場(chǎng)合。遇到這種情況，首先應(yīng)把螺距測(cè)量準(zhǔn)確，然后把螺紋的牙形和使用場(chǎng)合搞清楚，最后把能測(cè)量的尺寸如外螺紋的大徑和內(nèi)螺紋的小徑測(cè)量準(zhǔn)確，出圖紙時(shí)以文字或詳圖的方式標(biāo)注出來(lái)，作為加工的指導(dǎo)。

8 后語(yǔ)

以上只是測(cè)繪常用公英制螺紋的一些經(jīng)驗(yàn)，而實(shí)際上螺紋的形式還有很多，只要掌握了螺紋測(cè)繪的基本方法，遇到一些少見(jiàn)的螺紋時(shí)結(jié)合相關(guān)螺紋標(biāo)準(zhǔn)，就能把螺紋測(cè)繪出來(lái)。

總之，只有熟悉螺紋標(biāo)準(zhǔn)，了解螺紋標(biāo)準(zhǔn)的歷史及變化趨勢(shì)，在實(shí)際工作中靈活變通，才能把螺紋的測(cè)繪工作做好。

參考文獻(xiàn)

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