選型因素
螺紋牙型、螺紋系列和螺紋配合等級是螺紋選擇需要考慮的三個因素。
牙型
我國采用的是米制普通螺紋標準,其內螺紋的設計牙型與基本牙型一致;而外螺紋的設計牙型,只是機械性能大于等于8時,要求了一個最小牙底圓弧半徑。
而對于英制系列螺紋,不同螺紋牙型有很多種,但壓力容器常用基本型式牙型也就是UN和UNR。UNR牙型就是要求外螺紋牙底輪廓做成規定的圓弧,而UN牙型,正像最初設計的那樣,在外螺紋牙底處可為平底型。
而實際上由于現代螺紋加工方法和加工工具的因素,很多UN螺紋100%都以UNR螺紋制造,當采用車制螺紋時,若采用圓底牙,就必須規定是UNR螺紋,不然或許就會提供UN螺紋。
對于壓力容器設計人員來講,當選擇米制螺紋時,極大多數情況下是可不考慮螺紋牙型,只考慮緊固件機械性能等級即可。
但是如果選擇英制系列螺紋時需要注意,緊固件性能要求很高,尤其在容易產生疲勞載荷的場合,將外螺紋牙底輪廓做成規定的圓弧是很有必要的。
外螺紋的牙底圓角能略增緊固件靜態拉力強度,但是牙底圓角的主要目的是提高緊固件的抗疲勞性能,這是一個是否選擇UNR螺紋的重要判據。
螺紋系列
米制普通螺紋標準中,以螺距將螺紋區分為粗牙和細牙之分,如M48的粗牙螺紋的螺距為6,而其對應的細牙螺紋,螺距最大為4。
英制系列螺紋是一組在直徑系列上,通過每英寸有螺紋的數量,以直徑/牙數來區分。其中壓力容器常用、重要的有3種:粗牙(UNC)、細牙(UNF)和8牙(8-UN)。
配合等級
對于ASME英制螺紋,1級螺紋(1A、1B)用于要求有自由公差和裕量,以能容易裝配甚至較淺螺紋即可裝配的場合。這等級能使裝配、卸載快而容易,對機械緊固件來說這是個優秀設計理念。只用于1/4英寸及以上的規格。在壓力容器中應用較少。
2級螺紋(2A、2B)的應用最為廣泛,其中2A外螺紋有裕量,而等級2B內螺紋沒有裕量。此規格螺紋在壓力容器行業被廣泛應用。
3級螺紋(3A、3B)用于裝配的嚴密性和精確度都很高的高強度緊固件,在壓力容器行業應用較少。
英制螺紋雖然原則上來說,可以組合使用,如2A的外螺紋可以和1B、2B和3B的內螺紋配合使用,但在壓力容器行業中盡量避免組合使用。我國螺紋的配合,一般都是直接采用公差等級符號來限定。
無論英制還是米制螺紋,其螺紋配合等級的核心都是依靠螺紋公差來限定螺紋配合的緊密程度。
在螺紋配合上有個誤區,很多人認為其公差越緊,它們的配合也就越好,裝配的質量、性能越好。但是事實證明此理解通常是錯誤的。