普通螺纹结合的公差与配合

普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.1§9-1概述§9-2普通螺纹几何参数对互换性的影响§9-3普通螺纹的公差与配合§9-4螺纹的检测普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.2§9-1概述一、螺纹的分类及使用要求1、螺纹的分类⑴、按用途分①、连接螺纹：用于连接和坚固零件。对普通螺纹要求可旋入性和连接的可靠性，对管螺纹要求密封性和连接的可靠性。②、传动螺纹：用于传递运动、动力和位移。要求传动可靠、准确，螺纹牙齿接触良好及耐磨。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.3一、螺纹的分类及使用要求1、螺纹的分类（续）按牙型可分为三角形、梯形、锯齿形和矩形。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.42、普通螺纹结合的基本要求⑴可旋入性：同一规格的内、外螺纹不经选择就能旋合。⑵连接的可靠性：用于紧固时，应具有足够的连接强度和紧固性确保机器或装置的使用性能。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.5二、普通螺纹的基本牙型和几何参数1、基本牙型——在原始等边三角形的基础上切去1/8H牙顶和1/4H牙底后的剩余部分。••D2（d2）=D(d)-2×3H/8=D(d)-0.6495P•D1(d1)=D(d)-2×5H/8=D(d)-1.0825P普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.62、几何参数⑴、原始三角形高度H⑵、大径D（d）——在基本牙型基础上与内螺纹的牙底和外螺纹的牙顶相重合的假想圆柱的直径。⑶、小径D1（d1）——在基本牙型的基础上与内螺纹的牙顶和外螺纹的牙底相重合的假想圆柱的直径。⑷、中径D2（d2）：通过牙型中部并使牙体宽度与牙槽宽度相等的假想圆柱的直径。⑸、螺距P：在螺纹中径线上相邻两牙同侧面间的一段轴向长度。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.7⑹、牙型角α：在螺纹轴向剖面内，相邻两牙侧线间的夹角。公制螺纹为60º。⑺、牙型半角α/2：螺纹牙型上牙侧线与螺纹轴线的垂线间的夹角。⑻、螺纹的接触高度：相互旋合的螺纹牙型上，牙侧重合部分在螺纹径向的距离。⑼、旋合长度：相互旋合的螺纹沿轴线方向相互旋合部分的长度。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.8§9-2普通螺纹几何参数对互换性的影响•一、螺纹直径误差对互换性的影响•1、大、小径的影响•内螺纹的大、小径的实际尺寸应分别大于外螺纹的大小径的实际尺寸，以避免干涉；同时规定了内螺纹小径上偏差、外螺纹大径的下偏差，以保证螺纹的接触高度；而增大内螺纹大径，减小外螺纹小径，既有利于旋入，又不减少接触高度，故只规定内螺纹大径的下偏差和外螺纹小径的上偏差，且牙顶与牙底间留有间隙。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.9•2、中径的影响•螺纹中径是影响螺纹是否能正常旋入的一个主要参数，它的大小变化都会影响螺纹的旋入，故对螺纹中径规定了上、下偏差。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.10•二、螺距误差对互换性的影响•螺距误差的客观存在，因圆周率为无穷小数，使内、外螺纹结合发生干涉，影响旋合性，并在旋合长度内使实际接触的牙数减少，影响螺纹连接的可靠性，故必须加以限制。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.11•为讨论方便，假设内螺纹具有理想的牙型，外螺纹的中径及牙型半角与内螺纹相同，但螺距有误差，故影响了可旋入性，而外螺纹的最大螺距累积误差为ΔP∑，显然为了旋入，应把外螺纹的中径减小一个数值fp或相当于内螺纹的中径增大一个fp。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.12•同理，为了使有螺距误差的内螺纹能旋入理想的外螺纹，应把内螺纹的中径增大一个数值fp，fp叫螺距误差的中径当量。•fp=∣ΔΡ∑∣cot，当α=60º•fp=∣ΔΡ∑∣=1.732∣ΔΡ∑∣2a普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.13•三、牙型半角误差对互换性影响•牙型半角误差的存在使内、外螺纹结合时发生干涉，影响可旋入性，并使绘制接触面减少，磨损加快，降低连接的可靠性。牙型半角误差有四种情况：•1、（Δ）左=（Δ）右0，外螺纹的左、右牙型半角相等，但小于内螺纹牙型半角。此时，内、外螺纹将在外螺纹牙顶部发生干涉，为使外螺纹能旋入理想的内螺纹，必须把外螺纹的中径减少一个数值fa,,fa叫牙型半角的中径当量。2a2a普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.14•2、外螺纹的左、右牙型半角相等,但大于内螺纹牙型半角，即（Δ）左=（Δ）右0，此时，内、外螺纹将在外螺纹的根部产生干涉，同上述分析得•fa=0.146P[∣Δ左∣+∣Δ右∣]2a2a2a2a普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.153、外螺纹的左右牙型半角不相等，有的大于内螺纹牙型半角，有的小于内累牙型半角，则上述公式计算后取平均值四、螺纹单一中径误差对互换性的影响•因螺纹中径也不可能加工得绝对准确，只有当外螺纹中径小于内螺纹中径时，才能旋入，但过小，则使配合过松，影响可靠性，故必须限制外螺纹的最小中径和内螺纹的最大中径。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.16•五、作用中径的概念及保证螺纹互换的条件•1、作用中径：当外（内）螺纹有了螺距误差及牙型半角误差时，只能与一个中径较大（小）的理想内（外）螺纹旋合，其效果就相当于外（内）螺纹的中径增大（减小）了，这个增大（减小）了的假想中径叫外（内）螺纹的作用中径d2作用(D2作用)。它为单一中径与螺距累积误差和牙型半角误差在中径上的当量之和。•即：d2作用=d2单一+(fp+fa)•D2作用=D2单一-(fp+fa)普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.17•2、保证螺纹互换性的条件对外螺纹：•d2max≥d2作用=d2单一+(fp+fa)•d2单≤d2min；•对内螺纹：•D2min≤D2作用=D2单一-(fp+fa)•D2单一≥D2max：普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.18§9-3普通螺纹的公差与配合•一、螺纹公差标准的结构•螺纹精度:1、旋合长度2、牙型公差带:①大小—公差等级②位置—基本偏差普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.19•二、螺纹公差带与旋合长度•1、螺纹公差的大小和公差等级•国标将螺纹公差分为12个等级，其中1级最高，12级最低。在这12个等级中，高端和低端都不用，因此实际使用的等级为3-9级，其中对内螺纹的中径和小径规定均留下4、5、6、7、8共5级。因外螺纹比内螺纹易于加工，故外螺纹的中径规定留下3、4、5、6、7、8、9共7级，大径留下4、6、8共3级。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.20•2、螺纹公差的位置和基本偏差•内外螺纹公差带位置是指公差带相对于零线的距离，由偏差的大小来确定。国标规定外螺纹的上偏差和内螺纹的下偏差为基本偏差。其中内螺纹为G、H；外螺纹为h、g、f、e四种。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.21三、螺纹旋合长度、螺纹公差带和配合选用1、旋合长度：国标将螺纹的旋合长度分长为旋合长度（L）、中等旋合长度（N）和短旋合长度（S）三种。其中中等旋合长度的长度为螺纹公称大径的0.5-1.5倍，中等常用。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.22三、螺纹旋合长度、螺纹公差带和配合选用2、螺纹公差带及选用：螺纹公差带的书写法是公差等级在前，基本偏差代号在后，与光滑圆柱体的公差带书写不同，请注意区分。如6H，5G等。在选用时按选方框号，带*号，不带括号，再到带括号的顺序进行。见表9-7选。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.23四、螺纹在图样上的标记1、螺纹标记（画出图样）⑴、螺纹的基本标注：螺纹类型代号：普通螺纹M、梯形螺纹Tr、管螺纹G等螺纹公称大径值：螺纹大径值普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.24四、螺纹在图样上的标记1、螺纹标记（画出图样）⑴、螺纹的基本标注：螺纹的螺距:分粗牙和细牙。其中粗牙省略不标螺距值,细牙用乘号连接并标螺距值；旋向：分左旋和右旋。其中左旋用LH表示并标注，右旋省略不标头数（线数）：分单头和多头。其中单头省略不标，多头标注头数。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.251、螺纹标记（画出图样）⑵、牙型公差带：标注中径公差带代号和顶径公差带代号，其中中径在前，顶径在后，当二者相同时，只标一个。⑶、旋合长度：分长（L）、中（N）、短（S）三种，其中中等旋合长度省略不标，其余的都标注。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.262、螺纹标记的含意M24X2—6H—L：表示：长旋合长度中径和小径公差带为6H，单头、右旋、细牙螺距为2mm，公称大径为24mm的普通内螺纹.M30X2—6H/5g—S:表示：短旋合长度外螺纹中径公差带为5g，大径公差带为6g，内螺纹中径和小径公差带为6H的单头、右旋、细牙螺距为2mm，公称大径为30mm的普通螺纹配合.普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.27&I1O6y,]0G,n-}(|8`C7Y4q6v1l4C9k普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.28•四、螺纹在图样上的标记(续）•新旧国标的相同点：•1、细牙螺距都不注出；2、右旋螺纹不注出右字，但左旋螺纹必须注“左”字，或用“LH”表示；3、在规格代号中，注出螺距表示该螺纹是细牙螺纹，不注出螺距便是粗牙螺纹。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.29•四、螺纹在图样上的标记(续）新旧国标的不同点在于：•1、“旋向”的位置由原精度等级后面移到规格代号中的螺距的后面；•2、旧标准中反映螺纹的精度高低是用精度代号表示，新标准改用公差带代号表示；3、旧标准中规定了3级精度螺纹，在图样上允许省略不注出，新标准不再简化；•4、新标准增加了旋合长度代号；•5、6H表示螺纹的公差带代号，H6表示尺寸公差带代号，两者不能混淆。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.30五、螺纹的表面粗糙度要求见表9-8普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.31§9-4螺纹的检测一、综合检验用螺纹量规检验，螺纹量规按极限尺寸判断原则设计。检验内螺纹的用螺纹规，检验外螺纹用螺纹环规。只能判断螺纹是否合格，不能测出螺纹的极限尺寸。普通螺纹结合的公差与检测机制教研室《公差配合与测量技术》2020/6/22NO.32•二、单项测量•1、量针测量•用三根直径相等的量针放入螺纹的牙槽内，放入时两根放入一侧的相邻牙槽内，而另一棵则放入对面对应的牙槽内，再用外径千分尺测出包括三针在内的尺寸，然后计算出螺纹中径。•2、用螺纹千分尺测量螺纹中径•3、用大型工具显微镜测螺纹各参数