第一部分 基 础 知 识
第一章
当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量：（10进制）
1m =100 cm=1000 mm
1 cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm 2、英制计量：（8进制）
1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8
1/16 3/16 5/16 7/16 9/16 11/16 13/16 15/16 0 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 inch 3、1/4
以下的产品用番号来表示其称呼径，如：
4#， 5#， 6#， 7#， 8#， 10#， 12#
×25.4 =9.52
度量
第二章 螺 纹
一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用
途可分为三大类：
（一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹
两种，细牙螺纹的连接强度较高。
（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
（三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。
二、螺纹配合等级：
螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。
（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级： 1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。等级数字越高，配合越紧。在英制螺纹中，偏差
仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。
等级数目越大公差越小，如图所示：
1B 2B 3B 内螺纹
基本中径
3A 外螺纹 2A 1A
1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。 2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。
4、对外螺纹来说，1A和2A级有一个配合公差，3A级没有。1A级公差比2A级公差大
50%，比3A级大75%，对内螺纹来说，2B级公差比2A公差大30%。1B级比2B级大50%，比3B级大75%。
（二）、公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h和6g，内螺纹有三种螺纹等级：5H、6 H、
7H。（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下为II级）在公制螺纹中，H和h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值，e、f和g的基本偏差为负值。如图所示：
公差 G H 内螺纹 偏差 基本中径 外螺纹 f g h e
1、 H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。G位置基
本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。
2、g常用来镀6-9um的薄镀层，如产品图纸要求是6h的螺栓，其镀前螺纹采用6g的公
差带。
3、螺纹配合最好组合成 H/g、H/h或G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，标准推荐采
用6H/6g的配合。
（三）、螺纹标记
M10×1–5g 6g M10×1–6H 顶径公差代号 中径和顶径公差代号（相同） 中径公差代号
三、机械螺纹的主要几何参数：
（一）、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。
（二）、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(55 O牙山角)
（三）、小径/牙底径（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。 （四）、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。
在英制中以每一英寸（25.4 mm）内的牙数来表明牙距（如下表）。 规 格 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 粗牙 0.5 0.7 0.8 1.0 1.0 1.25 1.5 1.75 2.0 2.0 2.5 2.5 2.5 3.0 3.0 3.5 牙 距 细牙 极细牙 0.35 0.5 0.5 0.75 0.75 1.0 0.75 1.25 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 3.0 1.0 1.25 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2.0 规 格 4# 6# 8# 10# 12# 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 3/4 7/8 1 称 呼 2.9 3.5 4.2 4.8 5.5 6.35 7.94 9.53 11.11 12.7 14.29 15.86 19.05 22.23 25.40 牙 数 粗 牙 细 牙 韦氏牙 40 48 32 40 32 36 24 32 24 28 20 28 20 18 16 14 13 12 11 10 9 8 24 24 20 20 18 18 16 14 12 18 16 14 12 12 11 10 9 8 （五）、牙型半角（α/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60 O，尾尖角度60O。
（六）、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。
四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：
（一） 、大径/牙外径（d1），为螺纹牙顶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。
（二） 、小径/牙底径（d2）：为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。
（三） 、牙距（p）：为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。在英制中以每一英寸（25.4
mm）内的牙数来表明牙距。
下表列举常用规格的牙距（公制）牙数（英制）
1、公制自攻牙： 规格 S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T 1.5 1.9 0.6 2.2 0.8 2.6 0.9 2.9 1.1 3.3 1.3 3.5 1.3 3.9 1.3 4.2 1.4 4.8 1.6 5.5 1.8 6.3 1.8 8.0 2.1 9.5 2.1 牙距 0.5 2、英制自攻牙： 规 格 4# 5# 6# 7# 8# 10# 12# 14# 牙 AB牙 数 A牙 24 24 20 20 20 18 19 16 18 15 16 12 14 11 14 10 3、日标墙板钉： 规 格 粗牙 细牙 牙数 牙距 牙数 牙距 6# 9 2.82 18 1.41 7# 9 2.82 16 1.59 8# 9 2.82 15 1.69 10# 8 3.18 12 2.11 4、机械螺丝（机械牙）： 规格 M2.5 M3 公制（牙距） M3.5 M4 M5 M6 M8 4# 5# 英制(牙数) 6# 8# 10# 12# 1/4 粗牙 0.45 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 40 40 32 32 24 24 20 细牙 0.35 0.35 0.35 0.5 0.5 0.75 1.0 48 44 40 36 32 28 28 5、钻尾螺丝：钻尾螺丝有CSD（机械牙），BSD（自攻AB牙）两种。其牙距或 牙数可分别参考机械螺丝（CSD牙）和自攻螺丝（BSD牙）。 （四）、牙山角度和尾尖角度：牙山角为牙侧与牙侧间的夹角、尾尖角为螺纹未端尖角。 1、自 攻 牙：牙山角度为60O，尾尖角度为45 O±5 O。
2、墙 板 钉：牙山角度为60O，（也可依客户要求生产，如45 O±5 O）尾尖角度为
25 O±3O。
3、夹 板 钉：（Chip board screws）牙山角度为40 O±3 O，尾尖角度为25O±3 O 或34O
±3O（客户特殊要求）。
4、钻尾螺丝：牙山角度为60 O±5 O，尾部针对不同规格的产品选用不同型号的夹
尾针，夹尾的主要几何参数为夹尾径和伸出量。
第三章 材 料
一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。
（一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。
1、低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022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。（注：钻尾钉主要用1022材料。）
2、中碳钢0.25% 1039，40ACR等。主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。 3、高碳钢C%>0.45%。目前市场上基本没使用 4、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。芳生螺丝主要使用SCM435铬鉬合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。 （二）不锈钢：性能等级：45，50，60，70，80 主要分奥氏体（18%Cr、8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。A1，A2，A4 马氏体、13%Cr耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。C1，C2，C4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SUS302、SUS304、SUS316。 （三）铜：常用材料为黄铜…锌铜合金。市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件。 二、碳钢产品所使用的盘元： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 三、材料中各类元素对钢的性质的影响： 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。 种 类 4.8级六角螺栓 6.8级六角螺栓 8.8级六角螺栓 8.8级内六角螺栓 10.9级六角螺栓 │8│级螺帽 8级螺帽 10级螺帽 12级螺帽 马车螺丝 六角缘凸螺栓 六角木螺丝 自攻钉、墙板钉 钻尾钉、夹板钉 机螺钉 家俱螺丝 可选用的材质 1008K 1010 1015K 1032 1035 1040 CH38F 1039 1035ACR(M10以下)1040ACR（M12以上）CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 10B38 CH38F 1039 10B21（M10-M12） 10B33 （M14）10B38（M12-M24）10B21 1045ACR 10B38 1008K 1010 1015(M<16) CH38F (M≥16) CH38F 1039 10B21 10B33 1039 10B21 10B33 10B38 1008 1010 1015 CH38F 1039 10B21 10B33 10B38 1008K 1010 1018 1022 CH22A 1008 1010
螺丝螺母专业知识(培训教材)
