第九章 圓柱螺紋的公差及

第九章圓柱螺紋的公差與檢測(cè)§1概述

螺紋的種類(lèi)及使用要求普通螺紋的基本牙型和主要參數(shù)§2

普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響§3

普通螺紋的公差與配合

§1概述一、螺紋的種類(lèi)及使用要求根據(jù)螺紋的螺牙形狀，常用螺紋有以下兩種。梯形螺紋三角形螺紋根據(jù)螺紋的用途，可將其分為以下三類(lèi)：

§1概述1．緊固螺紋2．傳動(dòng)螺紋3．管螺紋

用于連接和緊固各種機(jī)械零件

使用要求：保證旋合性和連接強(qiáng)度

用于傳遞動(dòng)力和位移使用要求：傳遞動(dòng)力可靠，傳遞位移準(zhǔn)確

用于管道系統(tǒng)中的管件連接

使用要求：保證連接強(qiáng)度和密封性

§1概述二、普通螺紋的基本牙型和主要參數(shù)

普通螺紋的牙型是指在通過(guò)螺紋軸線(xiàn)的剖面上螺紋的輪廓形狀，由等邊原始三角形形成。

§1概述

基本牙型是將原始三角形的頂部和底部削去后所形成的內(nèi)、外螺紋共有的理論牙型。它是規(guī)定螺紋極限偏差的基礎(chǔ)。

根據(jù)螺紋的基本牙型，可以定義它的幾個(gè)主要參數(shù)大徑(D、d）

—與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑。是公稱(chēng)直徑

。

小徑（D1、d

1）—與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑。

中徑（D2、d

2）—螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方假想圓柱的直徑。螺距—相鄰兩牙在中徑線(xiàn)上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的軸向距離。螺距基本值P。

牙型角（α）—在螺紋牙型上，相鄰兩牙側(cè)間的夾角。

牙側(cè)角（α1和α2）—在螺紋牙型上，牙側(cè)與螺紋軸線(xiàn)的垂線(xiàn)間的夾角。

§1概述

螺紋接觸高度—在兩個(gè)相互配合螺紋的牙型上，它們的牙側(cè)重合部分的徑向距離等于５H/８。螺紋旋合長(zhǎng)度—兩個(gè)相互配合的螺紋沿螺紋軸線(xiàn)方向相互旋合部分的長(zhǎng)度。

§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

要實(shí)現(xiàn)普通螺紋的互換性，必須保證:1.內(nèi)、外螺紋自由旋合；

2.具有足夠的連接強(qiáng)度。

對(duì)互換性有影響的因素是螺紋加工過(guò)程中幾何參數(shù)產(chǎn)生誤差，這些誤差包括：螺紋直徑偏差、螺距誤差、牙側(cè)角偏差?！?普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

一、螺紋直徑偏差的影響直徑偏差—螺紋大、中、小徑的實(shí)際尺寸分別與其對(duì)應(yīng)基本尺寸之差。

若外螺紋直徑比內(nèi)螺紋大，則影響旋合性；若外螺紋直徑比內(nèi)螺紋小得過(guò)多，則會(huì)使聯(lián)接強(qiáng)度降低。由于螺紋的配合面是牙側(cè)面，故中徑偏差對(duì)螺紋互換性的影響最大。螺距誤差分為螺距偏差ΔP和螺距累積誤差ΔP∑。螺距偏差ΔP

：是指單個(gè)螺距的實(shí)際值與其基本值之差，它與旋合長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。螺距累積偏差ΔP∑

：在規(guī)定的螺紋長(zhǎng)度內(nèi)，任意兩同名牙側(cè)的實(shí)際軸向距離與其基本值的最大差值，它與旋合長(zhǎng)度有關(guān)?！?普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

二、螺距誤差的影響§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響fp（或FP）＝1.732·ΔP∑

§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

三、牙側(cè)角偏差的影響

牙側(cè)角偏差—是指牙側(cè)角的實(shí)際值與其基本值（30°）之差。

Δα1

＝α1

－30°

Δα2＝α2

－30°（（α1α2§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

內(nèi)螺紋為理想螺紋外螺紋存在牙側(cè)角偏差左牙側(cè)角偏差Δα1＜0右牙側(cè)角偏差Δα2＞0

把外螺紋螺牙沿螺紋徑向移至藍(lán)線(xiàn)處，可避開(kāi)干涉區(qū)，螺紋的中徑減小fα

。fα(或Fα)=0.073P(K1|Δα1|+K2|Δα2|)單位：P－mm；

Δα

－（′

）；

fα、F

α－μm

。§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

牙側(cè)角偏差可以折算為中徑當(dāng)量，即fα(或Fα)=0.073P(K1|Δ

α1|+K2|Δ

α2|)

中徑偏差直接影響螺紋的互換性，既影響旋合性又影響連接強(qiáng)度。螺距累積誤差可以折算為中徑當(dāng)量，即

fp（或FP）＝1.732·ΔP∑

四、螺紋的單一中徑和作用中徑中徑（D2、d

2）——

螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方假想圓柱的直徑。

單一中徑（D2s、d2s）——實(shí)際螺紋牙型上溝槽寬度等于螺距基本值一半（P/2）的假想圓柱的直徑。

作用中徑（d2m、D2m）——

在規(guī)定的旋合長(zhǎng)度內(nèi)，恰好包容實(shí)際外（內(nèi)）螺紋的假想內(nèi)（外）螺紋的中徑，稱(chēng)為該外（內(nèi)）螺紋的作用中徑。

§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

螺紋作用中徑的計(jì)算公式外螺紋：

d2m=d2s+(fP+fα)內(nèi)螺紋：

D2m=D2s－(FP+Fα)§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

四、普通螺紋的合格性判斷判斷螺紋的合格性是指判斷大、中、小徑和螺距誤差、牙側(cè)角偏差的合格性。由于螺距累積誤差和牙側(cè)角偏差可以折算到中徑上，這樣，中徑偏差和螺距誤差、牙側(cè)角偏差的綜合結(jié)果可按泰勒原則判斷，判斷螺紋的作用中徑和單一中徑的合格性?！?普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

泰勒原則：

實(shí)際螺紋的作用中徑不允許超出最大實(shí)體牙型的中徑，并且實(shí)際螺紋任何部位的單一中徑不允超出最小實(shí)體牙型的中徑。

對(duì)于外螺紋：

d2m≤d2max且d2s≥d2min對(duì)于內(nèi)螺紋：

D2m≥D2min且D2s≤D2max§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

§2普通螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的影響

普通螺紋國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為：GB/T197—2003對(duì)普通螺紋的公差與配合要求主要是確定螺紋的公差帶和公差精度。螺紋公差帶與孔、軸公差帶類(lèi)似，由螺紋基本偏差和螺紋公差等級(jí)所決定。螺紋的公差精度取決于螺紋公差等級(jí)和旋合長(zhǎng)度，分為精密、中等和粗糙三種。§3普通螺紋的公差與配合

基本偏差（確定公差帶位置）螺紋公差（確定公差帶大?。┞菁y公差帶公差精度（精密、中等、粗糙）螺紋旋合長(zhǎng)度（S、N、L）§3普通螺紋的公差與配合

一、螺紋公差帶

1.螺紋的基本偏差

螺紋的基本偏差用來(lái)確定螺紋公差帶相對(duì)于基本牙型的位置。基本偏差的種數(shù)和代號(hào)如下。

螺紋公差帶由基本偏差和公差兩個(gè)要素構(gòu)成。內(nèi)螺紋：G、H兩種外螺紋：e、f、g、h四種§3普通螺紋的公差與配合

2.螺紋的公差

螺紋公差用來(lái)確定螺紋公差帶的大小，它表示允許螺紋直徑的尺寸變動(dòng)范圍。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)螺紋中徑和頂徑規(guī)定的公差等級(jí)如下：

內(nèi)螺紋中徑D24、5、6、7、8內(nèi)螺紋小徑D14、5、6、7、8外螺紋中徑d23、4、5、6、7、8、9外螺紋大徑d

4、6、8

將螺紋公差等級(jí)代號(hào)和基本偏差代號(hào)組合，就構(gòu)成了螺紋公差帶代號(hào)，例如：

5H6H——表示內(nèi)螺紋中徑公差帶代號(hào)為5H、頂徑（小徑）公差帶代號(hào)為6H。

6f——表示外螺紋中徑與頂徑（大徑）公差帶代號(hào)相同，均為6f。

標(biāo)注時(shí)，中徑公差帶代號(hào)在前，頂徑公差帶代號(hào)在后?！?普通螺紋的公差與配合

基本牙型基本牙型GH內(nèi)螺紋公差帶外螺紋公差帶efgh螺紋公差帶的特點(diǎn):螺紋公差帶是以基本牙型為零線(xiàn)，沿牙側(cè)、牙頂和牙底分布的公差帶。大、中、小徑的極限偏差和公差值一律沿直徑方向度量。螺紋公差帶只對(duì)中徑和頂徑規(guī)定公差等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三組旋合長(zhǎng)度：短旋合長(zhǎng)度組——S中等旋合長(zhǎng)度組——N長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度組——L§3普通螺紋的公差與配合

二、螺紋的旋合長(zhǎng)度

設(shè)計(jì)時(shí)通常采用中等旋合長(zhǎng)度；強(qiáng)度較低零件上的螺紋，應(yīng)選擇長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度；對(duì)空間位置受限制或受力不大的螺紋，可選擇短旋合長(zhǎng)度；對(duì)于調(diào)整用的螺紋，可根據(jù)調(diào)整行程的長(zhǎng)短選擇旋合長(zhǎng)度。１．螺紋的公差精度及其選用

§3普通螺紋的公差與配合

三、螺紋的公差精度及公差帶的選用

螺紋的公差精度分為精密級(jí)、中等級(jí)、粗糙級(jí)

。公差精度和公差等級(jí)有何關(guān)系呢？

公差等級(jí)僅反映了中經(jīng)和頂徑尺寸精度的高低，但要綜合評(píng)價(jià)螺紋質(zhì)量，還應(yīng)考慮旋合長(zhǎng)度，因?yàn)樾祥L(zhǎng)度越長(zhǎng)的螺紋，產(chǎn)生的螺距累積誤差就越大。公差等級(jí)旋合長(zhǎng)度公差精度一般用途的螺紋多采用中等級(jí)

§3普通螺紋的公差與配合

２．螺紋公差帶與配合的選用

9e8e(g8g)(8e)8g8H(8G)7H(7G)粗糙

(7e6e)(7g6g)(7h6h)6e6f6h(5h6h)(5g6g)7H(7G)6G

5H(5G)

中等

(5h4h)(5g4g)4h(4g)(3h4h)6H5H4H精密LNSLNS外螺紋公差帶

內(nèi)螺紋公差帶

公差精度

6H6g內(nèi)、外螺紋公差帶的配合（1）同軸度要求較高，并且要保證足夠的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度時(shí)，可選用H／h；（2）要求拆裝方便和改善螺紋的疲勞強(qiáng)度時(shí)，可選用H／g、或G／h；（3）需要涂鍍保護(hù)層時(shí)，間隙的大小取決于鍍層厚度：

5μm—6H/6g，10μm—6H/6e，內(nèi)外均涂—6G/6e§3普通螺紋的公差與配合

四、螺紋標(biāo)記簡(jiǎn)化標(biāo)記：1.粗牙螺紋的螺距可省略不標(biāo)注，

2.公差帶６H和６g不標(biāo)注，

3.中等旋合長(zhǎng)度組代號(hào)N不標(biāo)注；

4.右旋螺紋不標(biāo)注旋向代號(hào)。M12×1－5h6h－L－LH

螺紋特征代號(hào)旋向代號(hào)（左旋）

旋合長(zhǎng)度為L(zhǎng)組（數(shù)值不標(biāo)注）

外螺紋公差帶（中徑5h，頂徑6h）

尺寸代號(hào)（公稱(chēng)直徑為12mm，單線(xiàn)細(xì)牙螺紋，螺距為1mm）

§3普通螺紋的公差與配合

四、應(yīng)用舉例

有一普通外螺紋M12×1，加工后測(cè)得單一中徑d2s=11.275mm，螺距累積誤差ΔP∑＝－3０μm，左、右牙側(cè)角偏差Δα1＝+40′，Δα2＝－30′。試計(jì)算該螺紋的作用中徑d2m，并按泰勒原則判別該螺紋中徑的合格性。

解：

1.確定中徑的極限尺寸

該螺紋公差帶為6g（省略標(biāo)注）。§3普通螺紋的公差與配合

由附表9-1,d2＝11.350mm；由附表9-3、附表9-2，Td2＝118μm，es＝－26μm。d2max＝d2＋es＝11.350－0.026＝11.324d2min＝d2max－Td2＝11.324－0.118＝1