第六章螺紋結(jié)合的公差與檢測

1、概述6.1螺紋幾何參數(shù)誤差對螺紋互換性的影響6.2普通螺紋的公差與配合6.3螺紋的檢驗6.4 1.1.按牙型分：三角形螺紋、梯形螺紋、鋸按牙型分：三角形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋和矩形螺紋齒形螺紋和矩形螺紋2.2.按用途分：連接螺紋和傳動螺紋按用途分：連接螺紋和傳動螺紋3.3.按旋向分：左旋和右旋按旋向分：左旋和右旋4.4.按螺紋牙（槽）是否分布在一條螺旋線按螺紋牙（槽）是否分布在一條螺旋線上分：單線螺紋和多線螺紋上分：單線螺紋和多線螺紋 普通螺紋的基本牙型是指在原始的等普通螺紋的基本牙型是指在原始的等邊三角形基礎(chǔ)上，削去頂部和底部所形成邊三角形基礎(chǔ)上，削去頂部和底部所形成的螺紋牙型。的螺紋牙

2、型。 圖圖6-1 普通螺紋基本牙型普通螺紋基本牙型1.原始三角形高度（原始三角形高度（H ）、牙型高度）、牙型高度 原始三角形高度是指由原始三角形頂點沿原始三角形高度是指由原始三角形頂點沿垂直軸線方向到其底邊的距離。垂直軸線方向到其底邊的距離。 牙型高度是指在螺紋牙型上，牙頂?shù)窖赖籽佬透叨仁侵冈诼菁y牙型上，牙頂?shù)窖赖自诖怪庇诼菁y軸線方向上的距離。在垂直于螺紋軸線方向上的距離。2.大徑（大徑（ D ，d ） 大徑是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切大徑是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，普通螺紋的假想圓柱的直徑。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，普通螺紋大徑的基本尺寸為螺紋的公稱直徑。大徑的

3、基本尺寸為螺紋的公稱直徑。 3.小徑（小徑（ D1，d1 ） 小徑是指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑。4.中徑（中徑（ D2，d2 ） 中徑是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。5.單一中徑（單一中徑（da ，Da ） 單一中徑是指一個假想圓柱的直徑，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度等于基該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬度等于基本螺距一半的地方。本螺距一半的地方。 當(dāng)無螺距誤差時，單一中徑與中徑數(shù)當(dāng)無螺距誤差時，單一中徑與中徑數(shù)值相等；有螺距誤差時，其單一中徑與中值相等；有螺距誤差時，其單一中徑與中徑數(shù)值不相等。徑數(shù)值

4、不相等。 圖圖6-2 螺紋的單一中徑與中徑螺紋的單一中徑與中徑 6.6.螺距（螺距（P P）與導(dǎo)程（）與導(dǎo)程（P Ph h） 螺距是指相鄰兩牙在中徑線對螺距是指相鄰兩牙在中徑線對應(yīng)兩點間的軸向距離。應(yīng)兩點間的軸向距離。 導(dǎo)程是指同一螺旋線上的相鄰導(dǎo)程是指同一螺旋線上的相鄰兩線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。兩線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。 對單線螺紋，導(dǎo)程與螺距同值對單線螺紋，導(dǎo)程與螺距同值。 對多線螺紋，導(dǎo)程等于螺距對多線螺紋，導(dǎo)程等于螺距P P與與螺紋線數(shù)螺紋線數(shù)n n的乘積，即導(dǎo)程的乘積，即導(dǎo)程P Ph h = =P Pn n。7.螺紋升角螺紋升角 螺紋升角是指在中徑圓柱上，螺旋螺紋升角是指在中徑圓

5、柱上，螺旋線的切線與垂直螺紋軸線的平面的夾線的切線與垂直螺紋軸線的平面的夾角。角。8.牙型角（牙型角（）、牙型半角（）、牙型半角（/2）和牙側(cè)角（）和牙側(cè)角（1 、2 ） 牙型角是螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角。牙型角是螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角。 公制普通螺紋的牙型角公制普通螺紋的牙型角=60，牙型半角，牙型半角是牙型角的一半。公制普通螺紋的牙型半角是牙型角的一半。公制普通螺紋的牙型半角/2 =30。 牙側(cè)角是在螺紋牙型上牙側(cè)與螺紋軸線的牙側(cè)角是在螺紋牙型上牙側(cè)與螺紋軸線的垂垂線之間的夾角。線之間的夾角。 對于普通螺紋，在理論上，對于普通螺紋，在理論上，=60， /2=30，1 =2 =30

6、。 圖圖6-36-3牙型角、牙型半角和牙側(cè)角牙型角、牙型半角和牙側(cè)角9.螺紋接觸高度螺紋接觸高度 螺紋接觸高度是指兩個相互配合的螺螺紋接觸高度是指兩個相互配合的螺紋牙型上，牙側(cè)重合部分在垂直于螺紋軸紋牙型上，牙側(cè)重合部分在垂直于螺紋軸線方向上的距離。線方向上的距離。10.螺紋旋合長度螺紋旋合長度 螺紋旋合長度是指兩個相互配合的螺螺紋旋合長度是指兩個相互配合的螺紋，沿螺紋軸線方向上相互旋合部分的長紋，沿螺紋軸線方向上相互旋合部分的長度。度。圖圖6-4 6-4 螺紋的旋合長度和接觸高度螺紋的旋合長度和接觸高度1.可旋合性可旋合性 是指不經(jīng)任何選擇和修配，無須特別施加是指不經(jīng)任何選擇和修配，無須特別

7、施加外力，內(nèi)外螺紋件在裝配時就能在給定的軸向外力，內(nèi)外螺紋件在裝配時就能在給定的軸向長度內(nèi)全部自由地旋合。長度內(nèi)全部自由地旋合。2.連接可靠性連接可靠性 是指內(nèi)外螺紋旋合后，接觸均勻，是指內(nèi)外螺紋旋合后，接觸均勻，且在長期使用中有足夠可靠的連接力且在長期使用中有足夠可靠的連接力1.1.螺紋大、小徑誤差對互換性的影響螺紋大、小徑誤差對互換性的影響 為了防止螺紋旋合時在牙底發(fā)生干涉，規(guī)定為了防止螺紋旋合時在牙底發(fā)生干涉，規(guī)定螺紋旋合時大小徑不接觸，同時為了保證螺紋的螺紋旋合時大小徑不接觸，同時為了保證螺紋的旋合性必須使內(nèi)螺紋的大、小徑的實際尺寸分別旋合性必須使內(nèi)螺紋的大、小徑的實際尺寸分別大于外螺

8、紋的大、小徑的實際尺寸，但內(nèi)螺紋小大于外螺紋的大、小徑的實際尺寸，但內(nèi)螺紋小徑過大，外螺紋大徑過小將減少螺紋的接觸高度徑過大，外螺紋大徑過小將減少螺紋的接觸高度，影響可靠性，故規(guī)定了內(nèi)螺紋小徑、外螺紋大，影響可靠性，故規(guī)定了內(nèi)螺紋小徑、外螺紋大徑的上、下偏差，而增大內(nèi)螺紋大徑，減小外螺徑的上、下偏差，而增大內(nèi)螺紋大徑，減小外螺紋小徑，既有利于旋入，又不減少接觸高度，故紋小徑，既有利于旋入，又不減少接觸高度，故只規(guī)定內(nèi)螺紋大徑的下偏差和外螺紋小徑的上偏只規(guī)定內(nèi)螺紋大徑的下偏差和外螺紋小徑的上偏差，且牙頂與牙底間留有間隙。差，且牙頂與牙底間留有間隙。2.螺距誤差對互換性的影響螺距誤差對互換性的影響

9、 螺距誤差的客觀存在，因圓周率為無螺距誤差的客觀存在，因圓周率為無窮小數(shù)，使內(nèi)、外螺紋結(jié)合發(fā)生干涉，影窮小數(shù)，使內(nèi)、外螺紋結(jié)合發(fā)生干涉，影響旋合性，并在旋合長度內(nèi)使實際接觸的響旋合性，并在旋合長度內(nèi)使實際接觸的牙數(shù)減少，影響螺紋連接的可靠性，故必牙數(shù)減少，影響螺紋連接的可靠性，故必須加以限制。螺距誤差包括與旋合長度有須加以限制。螺距誤差包括與旋合長度有關(guān)的累積誤差（主要的）和與旋合長度無關(guān)的累積誤差（主要的）和與旋合長度無關(guān)的局部誤差（次要的）。關(guān)的局部誤差（次要的）。 國家標(biāo)準(zhǔn)對普通螺紋不采用規(guī)定螺距國家標(biāo)準(zhǔn)對普通螺紋不采用規(guī)定螺距公差的辦法，而是采取將外螺紋中徑減小公差的辦法，而是采取將外

10、螺紋中徑減小或內(nèi)螺紋中徑增大的辦法，抵消螺距誤差或內(nèi)螺紋中徑增大的辦法，抵消螺距誤差的影響，以保證達(dá)到旋合的目的。這種由的影響，以保證達(dá)到旋合的目的。這種由螺距誤差換算的中徑的補償值，稱為螺距螺距誤差換算的中徑的補償值，稱為螺距誤差的中徑當(dāng)量，用誤差的中徑當(dāng)量，用fp或或Fp表示。表示。3.牙側(cè)角誤差對互換性的影響牙側(cè)角誤差對互換性的影響 螺紋的牙側(cè)角誤差是由于刀具刃磨不正螺紋的牙側(cè)角誤差是由于刀具刃磨不正確而引起的，或由于刀具安裝位置不正確而確而引起的，或由于刀具安裝位置不正確而造成左右牙側(cè)角不相等形成的。牙側(cè)角誤差造成左右牙側(cè)角不相等形成的。牙側(cè)角誤差使內(nèi)外螺紋結(jié)合時發(fā)生干涉，而影響可旋合

11、使內(nèi)外螺紋結(jié)合時發(fā)生干涉，而影響可旋合性，并使螺紋接觸面積減小，磨損加快，從性，并使螺紋接觸面積減小，磨損加快，從而降低連接的可靠性。而降低連接的可靠性。 國家標(biāo)準(zhǔn)沒有對普通螺紋的牙側(cè)角規(guī)國家標(biāo)準(zhǔn)沒有對普通螺紋的牙側(cè)角規(guī)定，而是采取減小外螺紋中徑或增大內(nèi)螺定，而是采取減小外螺紋中徑或增大內(nèi)螺紋中徑的辦法，使具有牙側(cè)角誤差的螺紋紋中徑的辦法，使具有牙側(cè)角誤差的螺紋達(dá)到旋合性要求。這種將牙側(cè)角誤差換算達(dá)到旋合性要求。這種將牙側(cè)角誤差換算成的中徑補償值，稱為牙側(cè)角誤差的中徑成的中徑補償值，稱為牙側(cè)角誤差的中徑當(dāng)量，用當(dāng)量，用f側(cè)側(cè)或或F側(cè)側(cè)表示。表示。 螺紋中徑的實際尺寸與中徑基本尺寸存在偏螺紋中徑

12、的實際尺寸與中徑基本尺寸存在偏差，當(dāng)外螺紋中徑比內(nèi)螺紋中徑大就會影響螺紋差，當(dāng)外螺紋中徑比內(nèi)螺紋中徑大就會影響螺紋的旋合性。反之，當(dāng)外螺紋中徑比內(nèi)螺紋中徑小的旋合性。反之，當(dāng)外螺紋中徑比內(nèi)螺紋中徑小，就會使內(nèi)外螺紋配合過松而影響連接的可靠性，就會使內(nèi)外螺紋配合過松而影響連接的可靠性和緊密性，削弱連接強度?？梢娭袕狡畹拇笮『途o密性，削弱連接強度。可見中徑偏差的大小直接影響螺紋的互換性，因此對中徑偏差必須加直接影響螺紋的互換性，因此對中徑偏差必須加以限制。以限制。螺紋公差帶與旋合長度螺紋公差帶與旋合長度螺紋在圖樣上的標(biāo)記螺紋在圖樣上的標(biāo)記 螺紋公差制的基本結(jié)構(gòu)是由公差等級螺紋公差制的基本結(jié)構(gòu)是由

13、公差等級系列和基本偏差系列組成的。公差等級確系列和基本偏差系列組成的。公差等級確定公差帶的大小，基本偏差確定公差帶的定公差帶的大小，基本偏差確定公差帶的位置。螺紋公差帶與旋合長度組成螺紋位置。螺紋公差帶與旋合長度組成螺紋精度等級。精度等級。圖6-7 螺紋公差的結(jié)構(gòu)1.1.螺紋公差帶的位置和基本偏差螺紋公差帶的位置和基本偏差 內(nèi)外螺紋公差帶位置是指公差帶內(nèi)外螺紋公差帶位置是指公差帶相對于零線的距離，由偏差的大小來相對于零線的距離，由偏差的大小來確定。國標(biāo)規(guī)定外螺紋的上偏差和內(nèi)確定。國標(biāo)規(guī)定外螺紋的上偏差和內(nèi)螺紋的下偏差為基本偏差。其中內(nèi)螺螺紋的下偏差為基本偏差。其中內(nèi)螺紋為紋為G G、H H；外

14、螺紋為；外螺紋為h h、g g、f f、e e四種四種。2.2.螺紋公差帶的大小和公差等級螺紋公差帶的大小和公差等級 國標(biāo)將螺紋公差分為國標(biāo)將螺紋公差分為1212個等級，其中個等級，其中1 1級最級最高，高，1212級最低。在這級最低。在這1212個等級中，高端和低端都個等級中，高端和低端都不用，因此實際使用的等級為不用，因此實際使用的等級為3-93-9級，其中對內(nèi)級，其中對內(nèi)螺紋的中徑和小徑規(guī)定均留下螺紋的中徑和小徑規(guī)定均留下4 4、5 5、6 6、7 7、8 8共共5 5級。因外螺紋比內(nèi)螺紋易于加工，故外螺紋的中級。因外螺紋比內(nèi)螺紋易于加工，故外螺紋的中徑規(guī)定留下徑規(guī)定留下3 3、4 4、

15、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9共共7 7級，大徑留級，大徑留下下4 4、6 6、8 8共共3 3級。級。3.螺紋的螺紋的旋合長度旋合長度 國標(biāo)將螺紋的旋合長度分長為旋合長國標(biāo)將螺紋的旋合長度分長為旋合長度（度（L L）、中等旋合長度（）、中等旋合長度（N N）和短旋合長）和短旋合長度（度（S S）三種。其中中等旋合長度的長度）三種。其中中等旋合長度的長度為為螺紋公稱大徑的螺紋公稱大徑的0.5-1.50.5-1.5倍，中等常用。倍，中等常用。 螺紋公差帶的書寫法是公差等級在前螺紋公差帶的書寫法是公差等級在前，基本偏差代號在后，與光滑圓柱體的公，基本偏差代號在后，與光滑圓柱體的公差帶書寫不

16、同，請注意區(qū)分。如差帶書寫不同，請注意區(qū)分。如6H6H，6g6g等等。 在選用時按帶方框號，帶在選用時按帶方框號，帶* *號，不帶括號，不帶括號，帶括號的順序進(jìn)行。按表號，帶括號的順序進(jìn)行。按表6-96-9、6-6-1010選用。選用。1.1.螺紋標(biāo)記（畫出圖樣）螺紋標(biāo)記（畫出圖樣）螺紋的基本標(biāo)注螺紋的基本標(biāo)注螺紋類型代號：普通螺紋螺紋類型代號：普通螺紋M M、梯形螺紋、梯形螺紋TrTr、管螺紋、管螺紋G G等等螺紋公稱大徑值螺紋公稱大徑值 ：螺紋大徑值：螺紋大徑值螺紋的螺距螺紋的螺距: :分粗牙和細(xì)牙。其中粗牙省略不標(biāo)螺距值分粗牙和細(xì)牙。其中粗牙省略不標(biāo)螺距值, , 細(xì)牙用乘號連接并標(biāo)螺距值

17、；細(xì)牙用乘號連接并標(biāo)螺距值；旋向旋向 ：分左旋和右旋。其中左旋用：分左旋和右旋。其中左旋用LHLH表示并標(biāo)注，右表示并標(biāo)注，右旋旋 省略不標(biāo)省略不標(biāo) 頭數(shù)（線數(shù)）：分單頭和多頭。其中單頭省略不標(biāo)，多頭數(shù)（線數(shù)）：分單頭和多頭。其中單頭省略不標(biāo)，多 頭標(biāo)注頭數(shù)。頭標(biāo)注頭數(shù)。牙型公差帶牙型公差帶 標(biāo)注中徑公差帶代號和頂徑公差帶代標(biāo)注中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號，其中中徑在前，頂徑在后，當(dāng)二者相同時，號，其中中徑在前，頂徑在后，當(dāng)二者相同時，只標(biāo)一個。只標(biāo)一個。旋合長度旋合長度 分長（分長（L L）、中（）、中（N N）、短（）、短（S S）三種，其中）三種，其中中等旋合長度省略不標(biāo)，其余的都標(biāo)注

18、。中等旋合長度省略不標(biāo)，其余的都標(biāo)注。2.2.螺紋標(biāo)記的含義示例螺紋標(biāo)記的含義示例 M24X2 M24X26H6HL L表示：長旋合長度中徑和小表示：長旋合長度中徑和小徑公差帶為徑公差帶為6H6H，單頭、右旋、細(xì)牙螺距為，單頭、右旋、細(xì)牙螺距為2mm2mm，公稱大徑為公稱大徑為24mm24mm的普通內(nèi)螺紋。的普通內(nèi)螺紋。 M30X2 M30X26H/5g6H/5gS S表示：短旋合長度外螺表示：短旋合長度外螺紋中徑公差帶為紋中徑公差帶為5g5g，大徑公差帶為，大徑公差帶為6g6g，內(nèi)螺紋中，內(nèi)螺紋中徑和小徑公差帶為徑和小徑公差帶為6H6H的單頭、右旋、細(xì)牙螺距為的單頭、右旋、細(xì)牙螺距為2mm2mm，公稱大徑為，公稱大徑為30mm30mm的普通螺紋配合。的普通螺紋配合。 根據(jù)螺紋標(biāo)記，由表根據(jù)螺紋標(biāo)記，由表62查出內(nèi)、外查出內(nèi)、外螺紋中徑、頂徑的基本偏差螺紋中徑、頂徑的基本偏差EI或或es，再，再由表由表64表表67查出中徑、頂徑的公差查出中徑、頂徑的公差值，則可用公式值，則可用公式ES=EI+T或ei=es-T計