第六章螺纹结合的公差与检测

1、概述6.1 螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响6.2 普通螺纹的公差与配合6.3 螺纹的检验6.4 1.1.按牙型分：三角形螺纹、梯形螺纹、锯按牙型分：三角形螺纹、梯形螺纹、锯 齿形螺纹和矩形螺纹齿形螺纹和矩形螺纹 2.2.按用途分：连接螺纹和传动螺纹按用途分：连接螺纹和传动螺纹 3.3.按旋向分：左旋和右旋按旋向分：左旋和右旋 4.4.按螺纹牙（槽）是否分布在一条螺旋线按螺纹牙（槽）是否分布在一条螺旋线 上分：单线螺纹和多线螺纹上分：单线螺纹和多线螺纹 普通螺纹的基本牙型是指在原始的等普通螺纹的基本牙型是指在原始的等 边三角形基础上，削去顶部和底部所形成边三角形基础上，削去顶部和底部所形成

2、的螺纹牙型。的螺纹牙型。 图图6-1 普通螺纹基本牙型普通螺纹基本牙型 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顶点沿原始三角形高度是指由原始三角形顶点沿 垂直轴线方向到其底边的距离。垂直轴线方向到其底边的距离。 牙型高度是指在螺纹牙型上，牙顶到牙底牙型高度是指在螺纹牙型上，牙顶到牙底 在垂直于螺纹轴线方向上的距离。在垂直于螺纹轴线方向上的距离。 2.大径（大径（ D ，d ） 大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切 的假想圆柱的直径。国家标准规定，普通螺纹的假想圆柱的直径。国家标准规定，普通螺纹 大径的

3、基本尺寸为螺纹的公称直径。大径的基本尺寸为螺纹的公称直径。 3.小径（小径（ D1，d1 ） 小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙 顶相切的假想圆柱的直径。 4.中径（中径（ D2，d2 ） 中径是一个假想圆柱的直径，该圆 柱的母线通过螺纹牙型上沟槽和凸起宽 度相等的地方。 5.单一中径（单一中径（da ，Da ） 单一中径是指一个假想圆柱的直径，单一中径是指一个假想圆柱的直径， 该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于基该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于基 本螺距一半的地方。本螺距一半的地方。 当无螺距误差时，单一中径与中径数当无螺距误差时，单一中径与中径数 值相等；有螺距误差时，其单一中径与中值相等；

4、有螺距误差时，其单一中径与中 径数值不相等。径数值不相等。 图图6-2 螺纹的单一中径与中径螺纹的单一中径与中径 6.6.螺距（螺距（P P）与导程（）与导程（P Ph h） 螺距是指相邻两牙在中径线对螺距是指相邻两牙在中径线对 应两点间的轴向距离。应两点间的轴向距离。 导程是指同一螺旋线上的相邻导程是指同一螺旋线上的相邻 两线上对应两点间的轴向距离。两线上对应两点间的轴向距离。 对单线螺纹，导程与螺距同值对单线螺纹，导程与螺距同值 。 对多线螺纹，导程等于螺距对多线螺纹，导程等于螺距P P与与 螺纹线数螺纹线数n n的乘积，即导程的乘积，即导程P Ph h = =P Pn n。 7.螺纹升角

5、螺纹升角 螺纹升角是指在中径圆柱上，螺旋螺纹升角是指在中径圆柱上，螺旋 线的切线与垂直螺纹轴线的平面的夹线的切线与垂直螺纹轴线的平面的夹 角。角。 8.牙型角（牙型角（）、牙型半角（）、牙型半角（/2）和牙侧角（）和牙侧角（1 、2 ） 牙型角是螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。牙型角是螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。 公制普通螺纹的牙型角公制普通螺纹的牙型角=60，牙型半角，牙型半角 是牙型角的一半。公制普通螺纹的牙型半角是牙型角的一半。公制普通螺纹的牙型半角/2 =30。 牙侧角是在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的牙侧角是在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的 垂垂 线之间的夹角。线之间的夹角。 对于普通螺纹，

6、在理论上，对于普通螺纹，在理论上，=60， /2=30，1 =2 =30。 图图6-36-3牙型角、牙型半角和牙侧角牙型角、牙型半角和牙侧角 9.螺纹接触高度螺纹接触高度 螺纹接触高度是指两个相互配合的螺螺纹接触高度是指两个相互配合的螺 纹牙型上，牙侧重合部分在垂直于螺纹轴纹牙型上，牙侧重合部分在垂直于螺纹轴 线方向上的距离。线方向上的距离。 10.螺纹旋合长度螺纹旋合长度 螺纹旋合长度是指两个相互配合的螺螺纹旋合长度是指两个相互配合的螺 纹，沿螺纹轴线方向上相互旋合部分的长纹，沿螺纹轴线方向上相互旋合部分的长 度。度。 图图6-4 6-4 螺纹的旋合长度和接触高度螺纹的旋合长度和接触高度 1

7、.可旋合性可旋合性 是指不经任何选择和修配，无须特别施加是指不经任何选择和修配，无须特别施加 外力，内外螺纹件在装配时就能在给定的轴向外力，内外螺纹件在装配时就能在给定的轴向 长度内全部自由地旋合。长度内全部自由地旋合。 2.连接可靠性连接可靠性 是指内外螺纹旋合后，接触均匀，是指内外螺纹旋合后，接触均匀， 且在长期使用中有足够可靠的连接力且在长期使用中有足够可靠的连接力 1.1.螺纹大、小径误差对互换性的影响螺纹大、小径误差对互换性的影响 为了防止螺纹旋合时在牙底发生干涉，规定为了防止螺纹旋合时在牙底发生干涉，规定 螺纹旋合时大小径不接触，同时为了保证螺纹的螺纹旋合时大小径不接触，同时为了保

8、证螺纹的 旋合性必须使内螺纹的大、小径的实际尺寸分别旋合性必须使内螺纹的大、小径的实际尺寸分别 大于外螺纹的大、小径的实际尺寸，但内螺纹小大于外螺纹的大、小径的实际尺寸，但内螺纹小 径过大，外螺纹大径过小将减少螺纹的接触高度径过大，外螺纹大径过小将减少螺纹的接触高度 ，影响可靠性，故规定了内螺纹小径、外螺纹大，影响可靠性，故规定了内螺纹小径、外螺纹大 径的上、下偏差，而增大内螺纹大径，减小外螺径的上、下偏差，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只规定内螺纹大径的下偏差和外螺纹

9、小径的上偏 差，且牙顶与牙底间留有间隙。差，且牙顶与牙底间留有间隙。 2.螺距误差对互换性的影响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，故必牙数减少，影响螺纹连接的可靠性，故必 须加以限制。螺距误差包括与旋合长度有须加以限制。螺距误差包括与旋合长度有 关的累积误差（主要的）和与旋合长度无关的累积误差（主要的）和与旋合长度无 关的局部误差（次要的）。关的局部误差（次要的

10、）。 国家标准对普通螺纹不采用规定螺距国家标准对普通螺纹不采用规定螺距 公差的办法，而是采取将外螺纹中径减小公差的办法，而是采取将外螺纹中径减小 或内螺纹中径增大的办法，抵消螺距误差或内螺纹中径增大的办法，抵消螺距误差 的影响，以保证达到旋合的目的。这种由的影响，以保证达到旋合的目的。这种由 螺距误差换算的中径的补偿值，称为螺距螺距误差换算的中径的补偿值，称为螺距 误差的中径当量，用误差的中径当量，用fp或或Fp表示。表示。 3.牙侧角误差对互换性的影响牙侧角误差对互换性的影响 螺纹的牙侧角误差是由于刀具刃磨不正螺纹的牙侧角误差是由于刀具刃磨不正 确而引起的，或由于刀具安装位置不正确而确而引起

11、的，或由于刀具安装位置不正确而 造成左右牙侧角不相等形成的。牙侧角误差造成左右牙侧角不相等形成的。牙侧角误差 使内外螺纹结合时发生干涉，而影响可旋合使内外螺纹结合时发生干涉，而影响可旋合 性，并使螺纹接触面积减小，磨损加快，从性，并使螺纹接触面积减小，磨损加快，从 而降低连接的可靠性。而降低连接的可靠性。 国家标准没有对普通螺纹的牙侧角规国家标准没有对普通螺纹的牙侧角规 定，而是采取减小外螺纹中径或增大内螺定，而是采取减小外螺纹中径或增大内螺 纹中径的办法，使具有牙侧角误差的螺纹纹中径的办法，使具有牙侧角误差的螺纹 达到旋合性要求。这种将牙侧角误差换算达到旋合性要求。这种将牙侧角误差换算 成的

12、中径补偿值，称为牙侧角误差的中径成的中径补偿值，称为牙侧角误差的中径 当量，用当量，用f侧 侧或 或F侧 侧表示。 表示。 螺纹中径的实际尺寸与中径基本尺寸存在偏螺纹中径的实际尺寸与中径基本尺寸存在偏 差，当外螺纹中径比内螺纹中径大就会影响螺纹差，当外螺纹中径比内螺纹中径大就会影响螺纹 的旋合性。反之，当外螺纹中径比内螺纹中径小的旋合性。反之，当外螺纹中径比内螺纹中径小 ，就会使内外螺纹配合过松而影响连接的可靠性，就会使内外螺纹配合过松而影响连接的可靠性 和紧密性，削弱连接强度。可见中径偏差的大小和紧密性，削弱连接强度。可见中径偏差的大小 直接影响螺纹的互换性，因此对中径偏差必须加直接影响螺纹

13、的互换性，因此对中径偏差必须加 以限制。以限制。 螺纹公差带与旋合长度螺纹公差带与旋合长度 螺纹在图样上的标记螺纹在图样上的标记 螺纹公差制的基本结构是由公差等级螺纹公差制的基本结构是由公差等级 系列和基本偏差系列组成的。公差等级确系列和基本偏差系列组成的。公差等级确 定公差带的大小，基本偏差确定公差带的定公差带的大小，基本偏差确定公差带的 位置。螺纹公差带与旋合长度组成螺纹位置。螺纹公差带与旋合长度组成螺纹 精度等级。精度等级。 图6-7 螺纹公差的结构 1.1.螺纹公差带的位置和基本偏差螺纹公差带的位置和基本偏差 内外螺纹公差带位置是指公差带内外螺纹公差带位置是指公差带 相对于零线的距离，

14、由偏差的大小来相对于零线的距离，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。其中内螺螺纹的下偏差为基本偏差。其中内螺 纹为纹为G G、H H；外螺纹为；外螺纹为h h、g g、f f、e e四种四种 。 2.2.螺纹公差带的大小和公差等级螺纹公差带的大小和公差等级 国标将螺纹公差分为国标将螺纹公差分为1212个等级，其中个等级，其中1 1级最级最 高，高，1212级最低。在这级最低。在这1212个等级中，高端和低端都个等级中，高端和低端都 不用，因此实际使用的等级为不用，因此实际使用的等级为3-93-9级，其中对内级，其中对内 螺纹

15、的中径和小径规定均留下螺纹的中径和小径规定均留下4 4、5 5、6 6、7 7、8 8共共5 5 级。因外螺纹比内螺纹易于加工，故外螺纹的中级。因外螺纹比内螺纹易于加工，故外螺纹的中 径规定留下径规定留下3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9共共7 7级，大径留级，大径留 下下4 4、6 6、8 8共共3 3级。级。 3.螺纹的螺纹的旋合长度旋合长度 国标将螺纹的旋合长度分长为旋合长国标将螺纹的旋合长度分长为旋合长 度（度（L L）、中等旋合长度（）、中等旋合长度（N N）和短旋合长）和短旋合长 度（度（S S）三种。其中中等旋合长度的长度）三种。其中中等旋合长度的长度 为为

16、螺纹公称大径的螺纹公称大径的0.5-1.50.5-1.5倍，中等常用。倍，中等常用。 螺纹公差带的书写法是公差等级在前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，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。如差带书写不同，请注意区分。如6H6H，6g6g等等 。 在选用时按带方框号，带在选用时按带方框号，带* *号，不带括号，不带括 号，带括号的顺序进行。按表号，带括号的顺序进行。按表6-96-9、6-6- 1010选用。选用。 1.1.螺纹标记（画出图样）螺纹标记（画出图样） 螺纹的基本标注螺纹的基本标注 螺纹类型代号：普通螺纹螺纹类型代号：普通

17、螺纹M M、梯形螺纹、梯形螺纹TrTr、管螺纹、管螺纹G G等等 螺纹公称大径值螺纹公称大径值 ：螺纹大径值：螺纹大径值 螺纹的螺距螺纹的螺距: :分粗牙和细牙。其中粗牙省略不标螺距值分粗牙和细牙。其中粗牙省略不标螺距值, , 细牙用乘号连接并标螺距值；细牙用乘号连接并标螺距值； 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表示并标注，右表示并标注，右 旋旋 省略不标省略不标 头数（线数）：分单头和多头。其中单头省略不标，多头数（线数）：分单头和多头。其中单头省略不标，多 头标注头数。头标注头数。 牙型公差带牙型公差带 标注中径公差带代号和顶径公差带代标注中径公差带代

18、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，号，其中中径在前，顶径在后，当二者相同时， 只标一个。只标一个。 旋合长度旋合长度 分长（分长（L L）、中（）、中（N N）、短（）、短（S S）三种，其中）三种，其中 中等旋合长度省略不标，其余的都标注。中等旋合长度省略不标，其余的都标注。 2.2.螺纹标记的含义示例螺纹标记的含义示例 M24X2 M24X26H6HL L表示：长旋合长度中径和小表示：长旋合长度中径和小 径公差带为径公差带为6H6H，单头、右旋、细牙螺距为，单头、右旋、细牙螺距为2mm2mm， 公称大径为公称大径为24mm24mm的普通内螺纹。的普通内螺纹。 M3

19、0X2 M30X26H/5g6H/5gS S表示：短旋合长度外螺表示：短旋合长度外螺 纹中径公差带为纹中径公差带为5g5g，大径公差带为，大径公差带为6g6g，内螺纹中，内螺纹中 径和小径公差带为径和小径公差带为6H6H的单头、右旋、细牙螺距为的单头、右旋、细牙螺距为 2mm2mm，公称大径为，公称大径为30mm30mm的普通螺纹配合。的普通螺纹配合。 根据螺纹标记，由表根据螺纹标记，由表62查出内、外查出内、外 螺纹中径、顶径的基本偏差螺纹中径、顶径的基本偏差EI或或es，再，再 由表由表64表表67查出中径、顶径的公差查出中径、顶径的公差 值，则可用公式值，则可用公式ES=EI+T或ei=es-T计算计