第二节
螺纹标准的产生和发展

在古代，螺纹为人类最早发明的六种简单机械之一。人们用它来提升物体、压榨油和酒，用它来测量距离，后来用金属螺母连接武士的盔甲。

英国工业革命后，机器制造业兴起，人们开始大量使用螺纹紧固件。随着螺纹件需求量的急剧增大，人们开始研究螺纹的制造技术。

18世纪末，英国工程师亨利·莫斯利（Henry Maudslag）发明螺纹丝杠车床。随后，英国又发明了丝锥和板牙，为螺纹件的大批量机械加工奠定了基础。

世界上最有影响的紧固螺纹有三种，它们是英国的惠氏螺纹、美国的赛氏螺纹和法国的米制螺纹。最有影响的管螺纹有两种，一种是英国的惠氏管螺纹，另一种是美国的布氏管螺纹。这五种影响最广的螺纹（其中惠氏螺纹占据了两种）均于 19 世纪问世，它们奠定了螺纹标准化的技术体系，其他绝大多数螺纹均采用或借鉴了它们的标准结构。五种螺纹的形成过程见表 1-1。

到 20 世纪末，螺纹产品得到了广泛的应用。螺纹种类极其繁多，其中绝大多数为专门用于特殊场合的专用螺纹，这为人们正确地辨别螺纹带来了困难。为此，世界上一些著名公司和组织编写了螺纹识别手册，例如英国的罗伯特森（ROBERTSON）刃具公司编制的《世界螺纹系列代号ROBERTSON指南》，德国标准化协会（DIN）于1988年编辑出版的《螺纹国际指南》。罗伯特森的《指南》中螺纹的种类齐全，还有螺纹牙型的详细信息；《螺纹国际指南》收集了20世纪80年代各国家的官方标准信息，内容相对较为可靠。

螺纹检测一直是人们探索研究的课题。1905年，英国人泰勒（William Taylor）提出了著名的泰勒原则，并为此申报了专利。此检测原则被世界各国接受，成为紧固螺纹极限量规设计的基本原理，并延用至今。到了20世纪的80、90年代，随着市场对精密紧固螺纹需求量的增大，人们发现泰勒原则存在着局限性。它无法控制螺纹螺距和牙侧角较大偏差的出现；无法知道螺纹直径的具体值（仅知道它处于通端和止端量规所限定的范围之内），无法为调整机床提供指导。为此，科研技术人员开始考虑如何建立紧固螺纹的检验体系，对不同的使用条件和加工工艺水平选择不同的检测手段。美国在此方面的研究已经处于世界领先地位，率先为紧固螺纹的检测体系颁布了专门的标准。今后各国会在螺纹检验方面出台新标准。

管螺纹的密封性能取决于螺纹牙型的准确性（牙顶高、牙底高、牙侧角、螺距）、过盈量（材料性能、上紧方式、有效螺纹的长短）、密封填料的性能和螺纹检验手段。可目前的管螺纹标准对此方面技术内容规定得太少，无法满足实际使用需要。世界上一些著名大管件公司投入巨资进行技术研究，提出公司的内控指标，作为对管螺纹标准内容的补充。目前管螺纹标准所控制的主要指标是基准平面位置，它与管螺纹的密封性能关系不大，仅决定了管件装配后其外部轴向尺寸的大小。这种局面给广大的中、小公司使用管螺纹标准带来许多质量隐患。所以，目前使用的密封管螺纹标准有待今后进一步完善。

近 10 年来，螺纹的防松技术受到人们的重视。如何在现有螺纹基础上提出既防松又改善螺纹载荷分布的专用螺纹，已成为一个研究热点。有些公司则将研究重点放在研制高性能的既锁紧、密封，又改善螺纹预紧效果的专用螺纹胶上。这两种技术谁会最终被用户接受，还要看今后各自的发展。目前，这两种方法多以专利形式出现，前者在航空航天、铁路及矿山设备上用得多些，而后者则在汽车紧固件和管路中用得多些。

螺纹技术的另一个研究领域为疲劳强度计算。螺纹各个参数与疲劳强度的定量关系一直是人们关注的一个焦点，它是减少螺纹件尺寸和重量的基础，也是我国将国外螺纹件国产化的技术基础。 lE2UbM/M2zBLTfP8HlDwomISqAFVzsnaIkP3KMVzzMVH+70uWQmRfFxUXV894CQK