螺紋結(jié)合的公差與配合

1、第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合第8章 螺紋結(jié)合的公差配合8.1 8.1 螺紋及幾何參數(shù)特性螺紋及幾何參數(shù)特性8.2 8.2 普通螺紋的公差與配合普通螺紋的公差與配合8.3 8.3 普通螺紋的檢測普通螺紋的檢測思考題與練習(xí)思考題與練習(xí)第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合8.1 螺紋及幾何參數(shù)特性螺紋及幾何參數(shù)特性8.1.1普通螺紋的基本牙型及幾何參數(shù)普通螺紋的基本牙型及幾何參數(shù) 按不同用途分為連接螺紋和傳動螺紋。 （1）連接螺紋。也叫緊固螺紋，其基本牙型是三角形。用于連接或緊固零件，如普通螺紋和管螺紋等。對普通螺紋連接的要求是可旋入性和連接的可靠性等。 可旋入性指同規(guī)格的內(nèi)、外螺紋件在裝配時，不經(jīng)挑選就能

2、在給定的軸向長度內(nèi)全部旋合。 連接可靠性指用于連接和緊固時，應(yīng)具有足夠的連接強(qiáng)度和緊固性，確保機(jī)器或裝置的使用性能。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合（2）傳動螺紋：用于傳遞動力或運(yùn)動，其基本牙型主要有梯形、矩形，如絲杠螺桿等。對傳動螺紋要求傳動準(zhǔn)確、可靠，螺牙接觸性能好、耐磨性好等。 1普通螺紋的基本牙型 普通螺紋的基本牙型是指GB/T 1479193螺紋術(shù)語中所規(guī)定的具有螺紋基本尺寸的牙型，如圖8-1所示，基本牙型定義在螺紋的軸剖面上。 基本牙型是指按規(guī)定將原始三角形削去一部分后獲得的牙型。內(nèi)、外螺紋的大徑、中徑、小徑的基本尺寸都定義在基本牙型上。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合圖8-1 普通螺紋基

3、本牙型第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合2普通螺紋的幾何參數(shù)普通螺紋的幾何參數(shù)（1） 原始三角形高度H。 （2）大徑D或d。它是與內(nèi)螺紋牙底或外螺紋牙頂相重合的假想圓柱體直徑。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定米制普通螺紋大徑的基本尺寸為螺紋公稱直徑。（3）小徑D1或d1。是與內(nèi)螺紋牙頂或外螺紋牙底相重合的假想圓柱體直徑。（4）中徑D2或d2。為一假想圓柱體直徑，其母線在處，在此母線上牙體與牙槽寬度相等。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合（5）單一中徑。指螺紋的牙槽寬度等于基本螺距一半處所在的假想圓柱的直徑。當(dāng)無螺距偏差時，單一中徑與中徑一致。單一中徑在實(shí)際螺紋上可以測得，它代表螺紋中徑的實(shí)際尺寸。（6）螺距P。相鄰兩牙在中徑

4、母線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。（7）牙型角。在螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角，對于米制普通螺紋 = 60。（8）牙型半角。牙型角的一半，米制普通螺紋 = 30。（9）牙型高度h。指螺紋牙頂與牙底間的垂直距離，hH。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合（10）螺紋旋合長度L。指兩相配合螺紋沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長度，如圖8-2所示。圖8-2 螺紋旋合長度第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合8.1.2螺紋幾何參數(shù)誤差對螺紋互換性的影響螺紋幾何參數(shù)誤差對螺紋互換性的影響 影響螺紋互換性的主要因素有螺距誤差、牙型半角誤差、中徑誤差等。 1螺距誤差螺距誤差 螺距誤差包括局部誤差和累積誤差，后者與旋合長度有關(guān)，是主要影

5、響因素。當(dāng)內(nèi)、外螺紋旋合時，由于螺距有誤差，造成在旋合長度上產(chǎn)生螺距累積誤差P，使兩者旋合時發(fā)生干涉?，F(xiàn)以圖8-3所示說明螺距累積誤差對互換性的影響。 第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合圖8-3 螺距誤差對互換性的影響第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合 為了便于分析，假定內(nèi)螺紋具有理想牙型（基本牙型、中徑、牙型半角和螺距均無誤差），圖中用粗實(shí)線表示。外螺紋的中徑和牙型半角與理想的內(nèi)螺紋相同，但存在螺距誤差，圖中用虛線表示。假定在幾個螺距長度上有螺距累積誤差時，會造成內(nèi)螺紋與外螺紋的輪廓發(fā)生干涉而無法旋合。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了使有螺距誤差的外螺紋可旋入理想的內(nèi)螺紋中，一般把外螺紋中徑減小一個fp數(shù)值，使其輪廓

6、如圖中細(xì)實(shí)線所示，保證其能自由旋入內(nèi)螺紋。此螺距誤差相當(dāng)于使外螺紋中徑增大一個fp值，此fp叫做螺距誤差的中徑補(bǔ)償值，也稱螺距誤差的中徑當(dāng)量。 在abc中，fp = P ctg /2 ，由于普通螺紋的 = 60，因而可得fp = 1.732 P 。同理，當(dāng)內(nèi)螺紋有螺距誤差時，此螺距誤差相當(dāng)于使內(nèi)螺紋中徑減小一個fp值。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合2牙型半角誤差牙型半角誤差 如果牙型半角有誤差，內(nèi)、外螺紋在旋合時將發(fā)生干涉，現(xiàn)以圖8-4所示說明牙型半角誤差對螺紋互換性的影響。 假設(shè)內(nèi)、外螺紋的中徑和螺距均無誤差，內(nèi)螺紋左、右半角均無誤差，而外螺紋的左半角誤差 0，右半角誤差 0。由圖8-4所示可

7、知，由于外螺紋存在半角誤差，當(dāng)它與具有理想牙型的內(nèi)螺紋旋合時，將發(fā)生干涉（用陰影示出）。為了讓一個有半角誤差的外螺紋能旋入內(nèi)螺紋中，須將外螺紋的中徑減小一個量，該量稱為半角誤差的中徑當(dāng)量 。這樣,陰影所示的干涉區(qū)就會消失,從而保證了螺紋的可旋合性。由圖中的幾何關(guān)系,可以推導(dǎo)出在一定的半角誤差情況下,外螺紋牙型半角誤差的中徑當(dāng)量 的計算公式(推導(dǎo)過程略)為 12()()20.073 | |22fP KK左右|()2左()2右2f2f。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合圖8-4 半角誤差對螺紋可旋合性的影響 第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合 當(dāng)假設(shè)外螺紋具有理想牙型，而內(nèi)螺紋存在半角誤差時，就需要將內(nèi)螺紋的

8、中徑加大一個，所以上式對內(nèi)螺紋同樣適用。關(guān)于K1、K2的取值見表8-1。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合 根據(jù)前面的分析，當(dāng)外螺紋有了螺距誤差及牙型半角誤差時，只能與一個中徑較大的內(nèi)螺紋旋合，其效果相當(dāng)于外螺紋的中徑增大了。這個增大的假想中徑叫作外螺紋的作用中徑D2m，它等于外螺紋的實(shí)際中徑D2a與螺距誤差fp及牙型半角誤差的中徑補(bǔ)償值 之和，即 D2m = D2a+（fp+ ）。 同樣，當(dāng)內(nèi)螺紋有了螺距誤差及牙型半角誤差時，只能與一個中徑較小的外螺紋旋合，其效果相當(dāng)于內(nèi)螺紋的中徑減小了。這個減小的假想中徑叫作內(nèi)螺紋的作用中徑D2m，它等于內(nèi)螺紋的實(shí)際中徑D2a與螺距誤差fp及牙型半角誤差的中徑補(bǔ)

9、償值 之差，即D2m = D2a（fp+ ）。2f2f2f2f第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合 對于普通螺紋，沒有單獨(dú)規(guī)定螺距及牙型半角的公差，只規(guī)定了一個中徑公差（TD2、Td2）。 中徑公差是衡量螺紋互換性的主要指標(biāo)。判斷螺紋中徑合格性應(yīng)遵循泰勒原則，即實(shí)際螺紋的作用中徑不能超出最大實(shí)體牙型的中徑，而實(shí)際螺紋上任何部位的單一中徑不能超出最小實(shí)體牙型的中徑。對于外螺紋：作用中徑不大于中徑最大極限尺寸，單一中徑不小于中徑最小極限尺寸，即 對于內(nèi)螺紋：作用中徑不小于中徑最小極限尺寸，單一中徑不大于中徑最大極限尺寸，即2m2max2min2,dddd單一2m2min2max2,DDDD單一第8章 螺紋

10、結(jié)合的公差與配合8.2 普通螺紋的公差與配合普通螺紋的公差與配合8.2.1普通螺紋的公差等級普通螺紋的公差等級普通螺紋的公差等級見表8-2。 內(nèi)螺紋的小徑、中徑，外螺紋的大徑、中徑可分別選不同的公差等級，一般以6級為基本級。表8-3給出普通螺紋的公稱直徑和螺距。 第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合續(xù)表第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合表8-4給出普通螺紋公稱尺寸。 內(nèi)、外螺紋的公差值可根據(jù)螺距及公差等級分別査表8-5表8-7(見P237 P238) 。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合 8.2.2普通螺紋的基本偏差普通螺紋的基本偏差公差帶位置公差帶位置 螺紋公差帶以基本牙型輪廓為零線，沿著牙側(cè)、牙頂和牙底分布，

11、并在垂直于方向上計量大徑、中徑的偏差和公差。公差帶由螺紋公差等級和基本偏差決定，如圖8-5所示。圖8-5 螺紋公差帶第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合 GB/T 1972003規(guī)定外螺紋的上偏差es和內(nèi)螺紋的下偏差EI為基本偏差。內(nèi)螺紋的中徑、小徑規(guī)定采用G、H兩種基本偏差，如圖8-6（a）、圖8-6（b）所示。TD1內(nèi)螺紋小徑公差 TD2內(nèi)螺紋中徑公差圖8-6 內(nèi)、外螺紋公差帶位置 第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合Td外螺紋大徑公差 Td2外螺紋中徑公差圖8-6 內(nèi)、外螺紋公差帶位置 外螺紋的中徑、大徑規(guī)定采用e、f、g、h四種基本偏差，如圖8-6（c）、圖8-6（d）所示。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配

12、合內(nèi)、外螺紋基本偏差值見表8-8。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合8.2.3普通螺紋的旋合長度和配合精度普通螺紋的旋合長度和配合精度 1普通螺紋的旋合長度普通螺紋的旋合長度 螺紋的配合精度不僅與制造精度有關(guān)，而且與旋合長度有關(guān)。螺紋的旋合長度可分為短旋合長度S、中等旋合長度N和長旋合長度L 3種。其特點(diǎn)如圖8-7所示。圖8-7 螺紋旋合長度第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合旋合長度按表8-9選取，一般情況下選用中等旋合長度。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合2普通螺紋的配合精度普通螺紋的配合精度 根據(jù)使用場合，螺紋的配合精度可分為精密級、中等級和粗糙級3種等級。它們的使用范圍如下。 精密級：用于精密螺紋及要求

13、配合性質(zhì)變動較小的連接。 中等級：用于一般螺紋連接。 粗糙級：用于要求不高或制造比較困難的螺紋，如盲孔螺紋等。 內(nèi)、外螺紋可組成H/h、 H/g和G/h等配合。H/h配合最小間隙為零，通常均采用此種配合。H/g和G/h的配合具有保證間隙，常用于要求裝拆方便、高溫下工作及須鍍較薄保護(hù)層的場合。對須鍍較厚保護(hù)層的螺紋還可選用H/f、H/e等配合。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合8.2.4普通螺紋標(biāo)注普通螺紋標(biāo)注 完整的螺紋標(biāo)注有螺紋特征代號、尺寸代號、公差帶代號及其他必要的說明信息，如圖8-8所示。圖8-8 螺紋標(biāo)注說明 第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合1普通螺紋特征代號普通螺紋特征代號 普通螺紋特征代號

14、用M表示。單線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑螺距”，公稱直徑和螺距數(shù)值的單位為mm。對粗牙普通螺紋省略“螺距”項(xiàng)。 例如，公稱直徑為10mm，螺距為1mm的單線細(xì)牙螺紋，標(biāo)記為M101。 公稱直徑為10mm，螺距為1.25mm的單線粗牙螺紋，標(biāo)記為M10。 多線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑Ph（導(dǎo)程）P（螺距）”，公稱直徑、導(dǎo)程和螺距數(shù)值的單位為mm。如果要進(jìn)一步表明螺紋線數(shù)，在后面增加括號說明。 例如，公稱直徑為25mm、螺距為1.5mm、導(dǎo)程為3mm的雙線螺紋，標(biāo)記為M181Ph3P1.5。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合 2公差帶代號公差帶代號（1）公差帶代號包含中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號，中

15、徑公差帶代號在前，頂徑公差帶代號在后。各直徑的公差帶代號由表示公差等級的數(shù)值和表示公差帶位置的字母（內(nèi)螺紋用大寫字母，外螺紋用小寫字母）組成。如果中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號相同，則只標(biāo)注一個公差帶代號。螺紋尺寸代號與公差帶間用“”分開。 例如，中徑公差帶為5g、頂徑公差帶為6g的外螺紋，標(biāo)記為M1815g6g。 中徑公差帶和頂徑公差帶為6g的粗牙外螺紋，標(biāo)記為M186g。 中徑公差帶為5H、頂徑公差帶為6H的內(nèi)螺紋，標(biāo)記為M1815H6H。 中徑公差帶和頂徑公差帶為6H的粗牙內(nèi)螺紋，標(biāo)記為M186H。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合（2）在下列情況下，中等公差精度螺紋不標(biāo)注其公差帶代號。內(nèi)螺紋

16、 5H 公稱直徑1.4 mm時， 6H 公稱直徑1.6 mm時；外螺紋 6h公稱直徑1.4 mm時， 6g 公稱直徑1.6 mm時。 例如，中徑公差帶和頂徑公差帶為6g、中等公差精度的粗牙外螺紋標(biāo)記為M1.0。中徑公差帶和頂徑公差帶為6H、中等公差精度的粗牙內(nèi)螺紋標(biāo)記為M1.0。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合3裝配圖樣標(biāo)注裝配圖樣標(biāo)注 裝配圖樣上表示內(nèi)、外螺紋配合時，內(nèi)螺紋公差帶代號在前，外螺紋公差帶代號在后，中間用斜線分開。 例如，公稱直徑為16mm、螺距為2mm、公差帶為6H的內(nèi)螺紋與公差帶為5g6g的外螺紋組成配合，標(biāo)注為M1626H/5g6g。 公稱直徑為8mm、粗牙、公差帶為6H的內(nèi)螺

17、紋與公差帶為6g的外螺紋組成配合（中等公差精度等級），標(biāo)注為M8。4螺紋的旋合長度和旋向的標(biāo)注螺紋的旋合長度和旋向的標(biāo)注 對短旋合長度組和長旋合長度組的螺紋,在公差帶代號后分別標(biāo)注S和L代號。旋合長度代號與公差帶間用“”號分隔。中等旋合長度組的螺紋不標(biāo)注旋合長度代號N。 例如，公稱直徑為22mm,短旋合長度的內(nèi)螺紋的標(biāo)注為M2225HS。 公稱直徑為8mm、長旋合長度的內(nèi)、外螺紋的標(biāo)注為M87H/7g6gL。 公稱直徑為6mm、中等旋合長度的外螺紋（中等精度的6g公差帶，粗牙）的標(biāo)注為M6。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合5旋合長度代號標(biāo)注 左旋螺紋應(yīng)在旋合長度代號之后標(biāo)注LH。旋合長度代號與旋向

18、代號用“”號分隔。右旋螺紋不標(biāo)注旋向。 例如，左旋螺紋M81LH（公差帶代號和旋合長度代號被省略）。 M60.755h6hSLH。 M14Ph6P27HLLH。 右旋螺紋M18（螺距、公差帶代號、旋合長度代號和旋向代號被省略）。在圖樣上標(biāo)注螺紋應(yīng)標(biāo)在螺紋的大徑尺寸線上。第8章 螺紋結(jié)合的公差與配合思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題8-1填空題：填空題：（1）普通螺紋牙型半角的基本值為）普通螺紋牙型半角的基本值為。（2）影響螺紋旋合性的主要因素是）影響螺紋旋合性的主要因素是、螺距誤差和牙、螺距誤差和牙側(cè)角偏差。側(cè)角偏差。（3）普通螺紋的螺距累積誤差由其）普通螺紋的螺距累積誤差由其控制；用來控制控制；用來控制普通螺紋的牙型角偏差的是普通螺紋的牙型角偏差的是。（4）螺紋按用途可分為）螺紋按用途可分為和和兩大類。兩大類。（5）用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋單一中徑、螺距和牙側(cè)角實(shí)際值的）用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋單一中徑、螺距和牙側(cè)角實(shí)際值的