螺紋公差及檢測

關(guān)于螺紋公差及檢測9.1概述螺紋按其用途可分為以下3種：（1）連接螺紋。用于連接和緊固機械零件，以實現(xiàn)機器零件的裝配牙型是三角形的，一般稱為普通螺紋。要求連接螺紋有較好的旋合性及較高的連接強度。（2）傳動螺紋。用于傳遞運動、位移或動力，牙型多用梯形的，稱為梯形螺紋。傳動螺紋應具有較好的旋合性及較高的傳動精度，以保證運動和位移的準確。（3）緊密螺紋。用于要求具有氣密性或水密性的條件下。緊密螺紋應具有良好的旋合性及密封性，即緊密結(jié)合。第2頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.2螺紋的基本牙型和主要參數(shù)9.2.1普通螺紋公制普通螺紋的基本牙型如圖9.1所示。

第3頁,共31頁，星期六，2024年，5月螺紋的基本要素有：（1）大徑d(D)。與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱面的直徑。（2）小徑d1(D1)。與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱的直徑。（3）中徑d2(D2)。是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上的溝槽和凸起寬度相等的地方。第4頁,共31頁，星期六，2024年，5月（4）單一中徑。是指一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬等于螺距基本尺寸一半的地方（見圖9.2）。第5頁,共31頁，星期六，2024年，5月（5）螺距P與導程L。螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對應兩點的軸向距離。導程是指在同一條螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。（6）牙型角α和牙型半角α/2。牙型角是指在通過螺紋軸線剖面內(nèi)的螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角。牙型半角是指在螺紋牙型上牙側(cè)與螺紋軸線的垂線間的夾角。第6頁,共31頁，星期六，2024年，5月（7）螺紋升角ψ。在中徑圓柱上螺旋切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角。（8）原始三角形高度H、牙型高度和螺紋接觸高度。原始三角形高度指原始三角形的頂點到底邊的垂直距離；牙型高度是指在螺紋牙型上，牙頂與牙底之間垂直于螺紋軸線的距離；螺紋接觸高度是指兩相配合螺紋在螺紋牙型上相互重合部分，在垂直于螺紋軸線方向的高度。（9）螺紋旋合長度。是指兩相配合螺紋沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長度。第7頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.2.2梯形螺紋牙型如圖9.3所示。梯形螺紋的原始三角形是等腰三角形，頂角即牙型角的公稱值是30°第8頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.3螺紋幾何參數(shù)誤差對螺紋互換性的影響9.3.1螺距誤差對互換性的影響螺距誤差分單個螺距誤差和螺距累積誤差。螺距誤差對可旋合性和聯(lián)結(jié)強度都有影響，參見圖9.4。第9頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.3.2牙型半角誤差對互換性的影響牙型半角偏差指牙型半角的實際值αa/2與公差值的差值，即Δ(α/2)=αa-30°，它是螺紋牙型的形狀誤差，主要由加工刀具的制造誤差和安裝誤差所造成。P為螺距(mm)，和分別為左、右牙型偏差(′)；和為系數(shù)，當牙型半角偏差為正時等于2，當牙型半角偏差為負時等于3。第10頁,共31頁，星期六，2024年，5月第11頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.3.3中徑偏差對互換性的影響中徑偏差是指中徑實際值對中徑基本尺寸的代數(shù)差。如果僅考慮中徑這一參數(shù)的影響，那么，只要外螺紋中徑小于內(nèi)螺紋中徑，就能保證內(nèi)、外螺紋的可旋合性。但是，若外螺紋中徑過小，內(nèi)螺紋中徑過大，將影響聯(lián)結(jié)強度。因此，對螺紋中徑偏差也必須加以限制。第12頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.4螺紋中徑及其合格條件9.4.1作用中徑螺距誤差和螺紋牙型半角誤差對內(nèi)、外螺紋結(jié)合旋合性的影響相當于螺紋中徑增加了一個相應的補償值的影響。（1）對外螺紋，螺距及半角誤差的效果相當于加大了中徑，這個假想的增大了的內(nèi)螺紋中徑被定義為外螺紋的作用中徑d2m。d2m=d2s+fp+fα/2（2）對內(nèi)螺紋，螺距及半角誤差的效果相當于減小了中徑，這個假想的減小了外螺紋中徑定義為內(nèi)螺紋的作用中徑D2m。D2m=D2s-(fp+fα/2)第13頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.4.2中徑合格條件（1）對外螺紋，中徑合格條件是：作用中徑d2m不得大于中徑的最大極限尺寸d2max，實際中徑d2s不得小于中徑的最小極限尺寸d2min，即：d2m≤d2max，d2s≥d2min

（2）對內(nèi)螺紋，中徑合格條件是：作用中徑D2m不得小于中徑的最小極限尺寸D2min，實際中徑D2s不得大于中徑的最大極限尺寸D2max，即：D2m≥D2min，D2s≤D2max第14頁,共31頁，星期六，2024年，5月

例9.1外螺紋M24-6h(P=3,d2=22.051)，測得實際中徑為21.90mm，螺距誤差為-60um，半角誤差左為Δ(α/2)左=-60′，右為Δ(α/2)右=+80′。判斷該螺紋的中徑是否合格。解：（1）確定外螺紋的中徑的極限值查表得Td2=0.2mm，es=0，則：ei=es-Td2=-0.2d2max=22.051mm，d2min=21.851mm，(2)求外螺紋的作用中徑d2m

=1.732×60=103.93≈104(um)=0.073×3(3×60+2×80)≈75(um)d2m=d2s+fp+fα/2=21.90+0.104+0.075=22.079mm(3)判斷該螺紋的中徑是否合格第15頁,共31頁，星期六，2024年，5月由于該螺紋的實際中徑d2s和作用中徑d2m分別為：d2s=21.90＞d2min=21.851d2m=22.079＞d2max=22.051所以按中徑合格條件判斷，該螺紋中徑不合格。第16頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.5普通螺紋的公差與配合9.5.1螺紋公差帶螺紋大、中、小徑的公差帶都以基本牙型為零線，由公差帶的位置（基本偏差）和大小（公差等級）確定，并沿牙型的牙頂、牙側(cè)和牙底分布，在垂直于螺紋軸線的方向上計算。螺紋公差帶的位置由基本偏差確定。第17頁,共31頁，星期六，2024年，5月

由圖9.6可見，內(nèi)螺紋公差帶位于基本牙型上方，中徑、小徑的基本偏差都為下偏差（EI），共有2種，分別用代號G和H表示。大徑的最大極限尺寸未規(guī)定。第18頁,共31頁，星期六，2024年，5月由圖9.7可見，外螺紋公差帶位于基本牙型下方，中徑和大徑的基本偏差都為上偏差（es），共有4種，分別用e、f、g、h表示。對小徑只規(guī)定了最大極限尺寸。

第19頁,共31頁，星期六，2024年，5月螺紋公差帶的大小由公差等級確定。內(nèi)、外螺紋各直徑的公差等級如下：內(nèi)螺紋小徑D1公差等級：4,5,6,7,8內(nèi)螺紋中徑D2公差等級：4,5,6,7,8外螺紋中徑d2公差等級：3,4,5,6,7,8,9外螺紋大徑d公差等級：4,6,8各公差等級中3級最高，等級依次遞降，9級最低。第20頁,共31頁，星期六，2024年，5月內(nèi)、外螺紋公差帶代號由公差等級代號和基本偏差代號組成。螺紋公差帶既要標出中徑代號，又要標出頂徑（內(nèi)螺紋小徑或外螺紋大徑）代號。螺紋副的公差帶代號由內(nèi)、外螺紋公差帶代號組成，用斜線分開，左邊表示內(nèi)螺紋公差帶，右邊表示外螺紋公差帶。第21頁,共31頁，星期六，2024年，5月

9.5.2螺紋精度等級與旋合長度螺紋精度不僅與公差等級有關(guān)，而且與旋合長度（見表9.1）有關(guān)，如表9.2所示。按同一直徑的螺紋所對應的旋合長度，可將螺紋的旋合長度分為3組，分別稱為短旋合長度(S)、中等旋合長度(N)和長旋合長度(L)。根據(jù)螺紋的公差帶和短、中、長等3組旋合長度，螺紋精度等級分為精密級、中等級和粗糙級等3種。一般采用中等級。普通螺紋的基本偏差、頂徑公差和中徑公差分別見表9.3和表9.4。第22頁,共31頁，星期六，2024年，5月表9.1螺紋旋合長度第23頁,共31頁，星期六，2024年，5月

表9.2普通螺紋的選用公差帶第24頁,共31頁，星期六，2024年，5月表9.3普通螺紋的基本偏差和頂徑公差第25頁,共31頁，星期六，2024年，5月表9.4普通螺紋中徑公差第26頁,共31頁，星期六，2024年，5月9.5.3螺紋公差帶與配合的選用

公差帶可按表9.2選用。由于螺紋精度與旋合長度有關(guān)，因此在同一精度等級中，不同的旋合長度對中徑采用不同的公差等級。從表9.2可看出，通常S組比N組高一級，N組比L組高一級。選用公差帶時，一般情況下應采用中等旋合長度（N組）的6級公差等級，生產(chǎn)中廣泛應用6H、6h，大批和大量生產(chǎn)時應用6H、6g。第27頁,共31頁，星期六，2024年，5月內(nèi)、外螺紋的公差帶可按表9.2所列的公差帶任意組合。為了保證聯(lián)結(jié)強度、具有足夠螺紋接觸高度及裝拆方便，完工后的螺紋最好采H/g，H/h，G/h配合為宜。對需要涂鍍的螺紋，涂鍍后以滿足H/h和H/g配合為宜。大量生