1 緊固螺紋的分類

　　緊固螺紋可分為:緊固螺紋、管螺紋及傳動螺紋三大類。普通螺紋又可按計量單位和發明國分為三種螺紋,即米制、美制、英制螺紋。

　　1.1 米制普通螺紋

　　米制螺紋基本牙型是等邊三角形牙頂牙底截短的輪廓,牙型角60°,螺紋用字母M(表示米制普通螺紋)標記,規格大小以公稱直徑和螺距表示,計量單位為毫米,即米制,主要標準有:

　　1)國際標準 ISO68-1、ISO261、ISO965-1、-2、-3《米制普通螺紋》;

　　2)中國標準 GB/T192～193、196～197、9145 《普通螺紋》;

　　3)德國標準 DINISO68-1、261、965-1、-2、-3 《米制普通螺紋》;

　　4)日本標準 JISB0205-1～-4、B0209-1～-5《米制普通螺紋》;

　　5)澳大利亞標準 AS1275《米制普通螺紋》;

　　6)美國米制標準 ASMEB1.1M《米制普通螺紋》;

　　7)美國米制標準 ANSIB1.3M-1983(R2001)《米制螺紋量規和測量》。

　　1.2 美制普通螺紋

　　其螺紋基本牙型是等邊三角形牙頂牙底截短的輪廓,牙型角60°(與米制螺紋牙型相同),螺紋規格用公稱直徑和每英寸內的牙數標記,計量單位為英寸。

　　螺紋代號有:

　　UNC/UNRC(統一粗牙螺紋/外螺紋牙底為圓弧的粗牙螺紋);

　　UNF/UNRF(統一細牙螺紋/外螺紋牙底為圓弧的細牙螺紋);

　　UNEF/UNREF(統一超細牙螺紋/外螺紋牙底為圓弧的超細牙螺紋);

　　UN/UNR(統一恒定螺距螺紋/外螺紋牙底為圓弧的恒定螺距螺紋);

　　UNS(特殊系列的統一螺紋)等。其中,商品緊固件常用粗牙和細牙(UNC/UNF、UNRC/UNRF)螺紋系列和4UN、6UN、8UN、12UN、28UN、32UN等恒定螺距系列螺紋。

　　該螺紋和螺紋量規標準主要有:

　　1)美國ASMEB1.1-2002《統一英寸螺紋》;

　　2)美國ASMEB1.2-1983(R2001)《統一英寸螺紋量規和測量》;

　　3)美國ASMEB1.3M-1992(R2001)《統一英寸螺紋尺寸接收檢驗方法》。

　　1.3 英制普通螺紋

　　英制螺紋基本牙型是等腰三角形牙頂和牙底圓弧過渡相切的輪廓,牙型角為55°,螺紋用公稱直徑和每寸內的牙數標記,計量單位為英寸。螺紋代號包括BSW(惠氏粗牙螺紋)、BSF(惠氏細牙螺紋)、Whit(非標準系列惠氏螺紋)和Whit.S(選擇系列的惠氏螺紋)。其中,商品緊固件常用BSW和BSF系列。該螺紋的標準主要有:

　　1)英國BS84-1966《圓柱惠氏螺紋》;

　　2)英國BS919-2-1966《惠氏螺紋和BA螺紋量規極限和公差》。

　　2 螺紋檢驗

　　1)由于螺紋檢測領域存在許多認識誤區、一定的風險和經濟性的要求,給螺紋產品驗收帶來許多麻煩,給機械產品質量埋下許多隱患。

　　2)由于螺紋檢驗的不統一性給出口貿易雙方的檢驗帶來了許多質量的爭議。

　　3)為從根本上扭轉這種被動局面,美國在螺紋檢測方面進行了大量技術研究,提出了緊固螺紋檢測體系標準。這在國際上是比較先進和完善的一套螺紋檢驗方法。

　　2.1 螺紋檢驗目的

　　美國ANSI/ASMEB1.3-1979《螺紋尺寸接收檢驗方法》標準中指出:

　　任何螺紋配合均存在二個問題。

　　1)內、外螺紋能否順利裝配在?(互換性或適配性)

　　2)裝配后的螺紋能否承受一定負荷?(機械強度)

　　除以上二點之外,其它均是次要的。如果所用緊固件的內、外螺紋不能配合,就不能組裝零件;如果裝配后的螺紋不能承受一定負荷,或組裝后早期就毀壞,就失去螺紋緊固的作用。

　　2.2 美國規定螺紋檢驗的三種方法

　　影響螺紋的裝配,是由螺紋大徑、中徑、小徑、牙側角、導程角、螺距等各種螺紋參數相互的作用,直接反映到螺紋的作用中徑上,即配合尺寸。

　　一直以來螺紋各要素的檢驗和測量,判定螺紋的合格性,爭議是比較大的,各國標準都不統一。為規范統一螺紋的檢驗測試方法,美國在1979年首先頒布了ANSI/ASMEB1.3-1979(2001年確認)《螺紋尺寸接收檢驗方法》標準,較好地解決統一了這個問題。該標準規定了螺紋三種測量方法,即“21”方法、“22”方法和“23”方法,具體內容是:

　　1)方法“21”:為確保螺紋在規定的旋合長度范圍內的互換性,通規檢驗螺紋的最大實體尺寸,止規LO或HI檢查螺紋作用中徑。

　　2)方法“22”:為確保螺紋在規定的旋合長度范圍內的互換性,通規檢驗螺紋的最大實體尺寸時,也要控制螺紋全長的最小實體尺寸,其它螺紋要素尺寸不檢驗。

　　3)方法“23”:為確保螺紋在規定的旋合長度范圍內的互換性,除用通規檢驗螺紋的最大實體尺寸,還要控制螺紋全長的最小實體尺寸和其它所有螺紋要素:如導程角、半角、橢圓度、錐度等。

　　美國IFI-7版緊固件匯編中規定的商品緊固件的螺紋檢驗一般采用“21”方法。

　　外螺紋檢驗標記方式:

　　1/420UNC2A――(21)

　　即用2A螺紋環規GO通規綜合檢驗1/4-20-UNC螺紋各個要素的最大實體尺寸;用2ALO止規檢查螺紋作用中徑,還檢查螺紋大徑,作出合格與否的判斷。

　　內螺紋檢驗標記方式:

　　1/420UNC2B――(21)

　　即用螺紋塞規的2BGO通規綜合檢驗1/4-20-UNC內螺紋各個要素的最大實體尺寸;2BHI止規檢查螺紋作用中徑,還檢查螺紋小徑,作出合格與否的判斷。

　　2.3 量規的使用原則

　　2.3.1 工作量規和驗收量規

　　在螺紋的日常檢驗中,經常出現對使用量規的爭議。也就是說檢驗螺紋時,在用新量規和舊量規檢驗同一工件的螺紋所出現不同的檢驗結論。這在出廠檢驗和日常出口貿易中是經常發生的,是爭議最多的一項檢驗事件。

　　國際標準ISO3269-2000《緊固件驗收檢查》(GB/T90.1-2002,IDT)及其它國外標準中,對螺紋的檢驗,及對其他尺寸的檢驗方法的要求是不同的。即采用螺紋量規檢驗商品緊固件螺紋是唯一可最終判定驗收與否的測量方法。

　　標準第4.4條規定:“檢查中使用量規和測量儀器時,如果緊固件的尺寸和性能均在規定的極限范圍內,則不應決定拒收任何緊固件。如有爭議,應使用直接測量。但不適用于螺紋檢查。用量規檢驗螺紋是決定性的”。

　　為解決因采用的新舊不同程度的量規,其量規螺紋實際極限(新與舊的磨損)不同而產生的爭議,這在我國GB/T3934--1983《普通螺紋量規》(ISO1502)中規定了“驗收螺紋量規:系指檢驗部門或用戶代表在驗收工件螺紋時所用的螺紋量規”;同時在其第1.6條中還規定:“當檢驗中發生爭議時,若判斷工件螺紋為合格的螺紋量規是符合本標準規定的,則該工件螺紋應作為合格處理。”。在美國標準ANSI/ASME B1.2《統一UN/UNR英寸螺紋系列量規和測量》標準中,也提出量規分工作量規和驗收量規的二種量規(X偏差)。在實際使用上,推薦采用如下方法。

　　工作量規一般用于生產過程的螺紋檢驗的量規。

　　即用新的或較新通規,舊的或接近磨損極限的止規作為工作量規。

　　驗收量規一般用于企業檢驗部門或用戶代表判定螺紋是否合格的仲裁性的量規。

　　即用舊的或接近磨損極限的通規,新的或較新的止規作為驗收量規。

　　2.3.2 檢驗方法

　　1)用通規檢驗螺紋時,規定不借用任何工具,用手不用過大的力,將通規“GO”自由旋入螺紋全長。那么作用在量規上的力究竟應用多大?美國IFI緊固件協會提出螺紋檢驗時,作用在量規上允許最大扭矩為12倍公稱直徑英磅。

　　2)用止規檢驗螺紋時,用手不用過大的力,將止規“NOGO”或“HI”旋入螺紋并止住,以退出螺紋考核。

　　3)各國標準規定允許螺紋止規進入螺紋牙數和標準的依據:

　　① 米制螺紋通、止規的檢驗標準依據:

　　國際標準ISO1502《普通螺紋量規與檢驗》(GB/T3934-1983)標準“總則”規定:

　　內螺紋止規不允許進入2牙。對產品的有效螺紋少于3牙,止規不允許進入螺紋。

　　外螺紋止規不允許進入2牙。對產品的有效螺紋少于3牙,止規不允許進入螺紋。

　　② 美制螺紋通、止規的檢驗標準據:

　　美國標準ANSI/ASMEB1.2《統一螺紋量規》標準中規定:

　　內螺紋在該標準的第4.2節規定:

　　HI螺紋止規不允許進入3牙。

　　外螺紋在該標準的第5.2節規定:

　　LO螺紋止規不允許進入3牙。

　　③ 日本螺紋通、止規的檢驗標準依據

　　日本標準JISB052《公制普通螺紋量規極限》,第9節“螺紋量規的使用目的與使用方法”中規定:

　　內螺紋止規不允許進入2牙,對產品的螺紋小于3牙,止規不允許進入螺紋。

　　外螺紋止規不允許進入2牙,對產品的螺紋小于3牙,止規不允許進入螺紋。

　　④ 光滑量規的通規自由通入螺紋全長

　　光滑止規允許進入量:(Z1+Z2)≤1/2 H(或m)

　　式中:Z1、Z2?D止規進入量;

　　H(或m)?D指螺母高度。

　　⑤ 螺紋量規要自由通過產品有效螺紋全長。

　　參考文獻:

　　[1]ASME B1.2 Gages and Gaging for Unified Inch Screw Threads.

　　[2]ANSI B1.3MScrew Thread Gaging Systems for Dimensional Acceptability - Inch and Metric Screw Threads.

　　[3]ISO 3269Fasteners -- Acceptance inspection.

　　[4]ISO 1502 general-purpose metric screw threads -- Gauges and gauging.

　　[5]GB/T 3934 《普通螺紋量規》.

　　[6]GB/T 90.1《緊固件驗收檢查》.

　　[7]JIS B052《公制普通螺紋量規極限》.

　　[8]BS 84 Parallel screw threads of Whitworth form.

　　[9]BS 919-2 Screw gauge limits and tolerances. Specification for gauges for screw threads of Whitworth and B.A. forms.