粗牙螺纹与细牙螺纹的选用需综合考量连接强度、防松性能、装配效率及经济性：粗牙螺纹适用于一般场景，装配效率高；细牙螺纹适合精密、防松或薄壁连接，但需注意防滑丝。以下为详细选用策略：

一、核心特性对比

二、选用场景分析

1. 优先选粗牙螺纹的场景

• 一般机械连接：如设备框架、普通管道，需快速装拆。

• 高强度要求：粗牙螺纹抗剪强度高，适合重载连接。

• 成本敏感项目：标准件易获取，维护成本低。

• 频繁装拆场景：如维修夹具，粗牙螺纹装拆效率高。

2. 必须选细牙螺纹的场景

• 精密连接：如光学仪器、高精度机床，需微调预紧力。

• 防松要求高：振动设备（如发动机、压缩机），细牙螺纹自锁性强。

• 薄壁件连接：如铝制外壳、塑料部件，避免粗牙螺纹压溃材料。

• 密封要求：如液压管路，细牙螺纹密封性优。

3. 特殊场景选用建议

• 高温环境：选粗牙螺纹（热膨胀影响小）。

• 腐蚀环境：细牙螺纹需配耐腐蚀涂层（如达克罗）。

• 低温环境：细牙螺纹需防冷脆（选低温钢材）。

三、关键设计参数计算

1. 螺纹强度校核

• 抗剪强度：

• 粗牙螺纹因牙型高度大，抗剪强度比细牙高约20%。

• 公式：τ = F / (π·d·b·n) ≤ [τ]（τ为剪应力，F为轴向力，d为螺纹小径，b为牙型高度，n为螺纹圈数，[τ]为许用剪应力）。

• 抗拉强度：

• 细牙螺纹需更多圈数达到相同夹紧力，但单位长度承载能力低，需增加螺纹长度。

2. 自锁性验证

• 摩擦角验证：

• 细牙螺纹摩擦角大，自锁条件易满足（φ ≥ α，φ为摩擦角，α为螺纹升角）。

• 公式：α = arctan(P / (π·d₂))（P为螺距，d₂为螺纹中径）。

3. 装配效率计算

• 旋转圈数对比：

• 达到相同轴向行程，细牙螺纹需多转约20%圈数（如M10螺纹，粗牙需10圈，细牙需12圈）。

四、工程案例参考

案例1：汽车发动机连杆螺栓

• 场景：高振动、高温环境。

• 选用：细牙螺纹（M12×1.25）。

• 原因：

• 细牙螺纹自锁性强，防止振动松动。

• 螺纹升角小，高温热膨胀影响小。

• 涂耐高温抗咬合剂，补偿摩擦系数变化。

案例2：钢结构连接副

• 场景：重载、低成本要求。

• 选用：粗牙螺纹（M20×2.5）。

• 原因：

• 粗牙螺纹抗剪强度高，满足重载需求。

• 标准件易采购，成本降低30%。

• 配双螺母防松，兼顾经济性与可靠性。

通过系统对比螺纹特性、量化设计参数及参考工程案例，可精准选用粗牙或细牙螺纹，平衡连接性能与经济性。