由于螺纹具有装配容易和可拆行,因此被广泛地应用于机械制造领域。螺纹标准已成为重要的机械基础标准之一。工业国家都制定有自己的螺纹国家标准,国际标准化组织(iso)成立的第一个标准化技术委员会(iso/tci)就是螺纹标准化委员会。
螺纹件是人类最早发明的简单机械之一。在古代,人们利用螺纹固定战袍的铠甲、压榨油料和制酒,在现代,螺纹的应用非常广泛,比如应用于工程机械中的余姚宏久液压油管接头。
第一次工业革命后,英国人发明了丝杆主轴车床、板牙和丝锥,为螺纹件大批量生产奠定了技术基础。1841年,英国人惠特沃斯(joseph whitworth)提出了世界上第一份螺纹国家标准(bs84,惠氏螺纹,b.s.w.和b.s.f.),从而奠定了螺纹标准的技术体系。1905年,英国人泰勒(william taylor)发明了螺纹量规设计原理(泰勒原则)。从此,英国成为世界上第一个全面掌握螺纹加工和检测技术的国家,英制螺纹标准是世界上现行螺纹标准的祖先,英制螺纹标准最早得到了世界范围的认可。英制螺纹随着“日不落帝国”的兴起而得到推广和应用。
美国的国家螺纹(n)标准是在英制惠氏螺纹基础上发展起来的。第二次世界大战后,它转化为“二战”盟国共同使用的统一螺纹(un)。这是世界上第一份得到国际组织认可的国际标准。美国的管螺纹标准是美国人独立研制出来的,它与英制管螺纹共同构成了当今世界管螺纹标准领域的两大支柱。美制梯形螺纹(acme)和锯齿形螺纹也同样得到了“二战”盟国间的认可。所以,美制螺纹标准对现代国际贸易有着极其重要的影响。
米制普通螺纹(m)来源于美制国家螺纹(n),它首先在欧洲大陆得到了广泛使用,并纳入了iso标准。当公制单位制被确定为国际法定计量单位后,又进一步提升了米制普通螺纹在国际贸易中的地位。现在,米制普通螺纹不但可以和美制和英制螺纹进行对抗,而且还显示出逐步取代美制和英制螺纹的势头。将来,美国和英国会逐步提高使用米制螺纹标准的比例,米制螺纹标准是未来的发展方向。
注:公制螺纹是指采用公制单位制计量,并且由欧洲米制国家发明的螺纹,它的长度尺寸用米制单位。美制和英制螺纹是指分别由美国和英国两个国家发明的螺纹,它的螺距一般是以每英寸内所包含的螺纹牙数形式给出的。
螺纹是一个复杂空间曲面体,利用一般的通用检具是无法完成快速、大批量的螺纹检测任务。因此,需要为螺纹设计专门的螺纹检具。目前,世界上使用最多的螺纹通、止量规来源于1905年英国泰勒发明的专利。这种螺纹量规的优点是:综合检测螺纹参数,不对螺纹的每个参数进行单独检测,具有较好的经济型。这种螺纹量规的局限性是:无法知道螺纹尺寸的具体值,仅知道它位于某个极限范围之内;某些单项参数误差较大的螺纹件不易被发现。所以螺纹检测问题是一直困扰世界机械工业的一大难题。特别是在中国市场经济管理体系还不完善和小企业数量多的情况下,螺纹检测问题就显得更加突出,它是阻碍我国机械行业提高质量的一个瓶颈。没有一个螺纹检测标准就根本无法保证螺纹技术要求的实施,螺纹标准就等于没有实施,螺纹标准就等于没有制定。所以,螺纹量规是螺纹标准化的一个重要方面。
文章摘抄于中国标准出版社全国螺纹标准化技术委员会
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