菲力威特沃思外螺纹空心连接管件结构

　　在流体输送管路搭建、轻载传动杆系装配、工装夹具定位组件配套的场景里，这类带连续外螺纹的空心圆柱构件是很常见的配套零件，很多刚入行的结构设计人员容易忽略这类零件的细节设计，要么把螺纹收尾做的不符合装配要求，要么把空心段的壁厚设置不合理，导致实际装机后出现螺纹滑牙、管壁受压变形的问题。从实际使用场景来看，这类零件既可以作为管路系统中的对接延长段，通过两端的外螺纹与配套的内螺纹接头旋合，实现低压流体管路的长度拓展，也可以作为轻载直线传动的导向螺杆，配合配套的螺母滑块实现小行程的直线位移调节，空心的内部通道既可以走冷却介质、压缩空气，也可以穿设布线，在紧凑安装空间里能有效减少外接管路的排布难度。设计这类零件的时候，首先要明确安装边界的约束：

　　两端的光轴段直径要略小于螺纹大径，方便装配时的导向导入，避免螺纹起始端与安装孔发生刮蹭，光轴段的长度要匹配安装座的厚度，保证螺纹旋合到位后，光轴段能完全嵌入安装座的定位孔内，抵消径向的装配间隙，减少运转时的径向跳动。螺纹段的牙型选择要匹配使用场景，如果是用于管路密封连接，要选用带锥度的管螺纹，保证旋合后牙型之间的挤压密封效果，如果是用于传动调节，要选用梯形牙型或者普通粗牙螺纹，兼顾传动效率和自锁性能，螺纹的收尾段要设置合理的退刀槽，退刀槽的直径要小于螺纹小径，宽度要匹配加工刀具的退刀行程，避免车削螺纹时出现烂牙、螺距不均的问题。空心内孔的直径设计要兼顾强度和减重需求，壁厚不能小于螺纹牙型高度的1.5倍，

　　避免攻丝或者车削螺纹时管壁发生变形，内孔的表面粗糙度不用过高，只要满足流体通过或者穿线的需求即可，但是内孔与外圆的同轴度要控制在合理公差范围内，尤其是作为传动杆使用的时候，同轴度超差会导致传动过程中出现卡滞、螺母滑动不畅的问题。从实际装配的角度出发，零件两端的端面要做倒角处理，倒角角度一般取45度，倒角大小要覆盖螺纹的起始牙，既可以去除加工后的毛刺，也能在对接装配时起到导向作用，避免螺纹牙磕碰损伤。很多设计人员在建模的时候容易忽略螺纹的实际牙型细节，要么用贴图代替实体螺纹，要么把螺距、牙高的参数设置错误，导致后续出工程图的时候标注参数与实际模型不符，加工出来的零件无法与标准配件旋合。这类零件的材质选择也要匹配使用场景，

　　用于流体输送的场景可以选用耐腐蚀的不锈钢或者铜质材料，用于普通传动调节的场景可以选用45号钢做调质处理，提高螺纹表面的硬度和耐磨性，延长零件的使用寿命。在做三维建模的时候，要先确定整体的总长、外圆直径、内孔直径这些核心尺寸，再绘制螺纹的牙型截面，通过螺旋扫描的方式生成实体螺纹，不要用简化的装饰螺纹线代替，尤其是用于装配干涉检查的时候，实体螺纹能更准确的反映装配时的实际空间占用，避免出现螺纹与周边零件发生干涉的问题。另外要注意，螺纹段的长度要比实际需要的旋合长度长2到3个螺距，给装配调节留出足够的余量，不要把螺纹长度刚好做到旋合长度的临界值，否则实际装配时容易出现旋合不到位、连接强度不足的问题。两端的光轴段与螺纹段的衔接处要做圆角过渡，避免应力集中，尤其是在承受交变载荷的传动场景里，直角衔接的位置很容易出现应力集中导致的断裂问题，圆角的大小要在不影响装配的前提下尽可能做大，提升零件的抗疲劳强度。