第9章 螺纹结合的公差及检测

1、第九章 螺纹结合的公差及检测 9-1 概 述 螺纹通常按用途分为以下三类：1普通螺纹 （紧固螺纹）主要用于连接和紧固，使用时，要求良好的旋合性和足够的连接强度。2传动螺纹 传动螺纹用于传递动力和位移，使用时，要求传递动力的可靠性和传递位移的准确性。3紧密螺纹 紧密螺纹主要用于管道系统中的管件紧密联接，使用时，要求连接强度和密封性。 此外，还要一些专门用途的螺纹，如光学仪器细牙螺纹、灯泡螺纹和木螺钉螺纹等。 9.1 螺纹结合的使用要求和几何参数一、螺纹的分类及使用要求二、普通螺纹的基本牙型和几何参数1.基本牙型 螺纹的牙型是指螺纹轴向剖面内的轮廓形状。普通螺纹的基本牙型是将高度为H的原始三角形的

2、顶部削去H/8和底部削去H/4后所形成的内、外螺纹共有的理想牙型。它是规定螺纹极限偏差的基础。2.普通螺纹的主要几何参数（1）大径(D、d) 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切假想圆柱直径，公称直径。见表9.1（2）小径(D1、d1) 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱直径。外大径内小径称顶径；外小径内大径称底径。（3）中径(D2、d2) 一假想圆柱，其母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。中径圆柱的母线称为中径线 （4）单一中径 一假想圆柱直径(D2a和d2a ) ，母线通过牙型沟槽宽=螺距基本值一半(P/2)处。(5)螺距：是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。螺距的基本值用符号P表

3、示。（6）牙型角和牙侧角 牙型角是指在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角，牙型角的基本值用符号表示，如下图所示。（7）螺纹旋合长度：是指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。中径大小影响配合的松紧程度，必须严格限制其实际尺寸，即规定适当的上下偏差。9.2 影响螺纹结合精度的因素一、中径偏差的影响二、螺距偏差的影响单个螺距偏差P，螺距累积偏差P与旋合长度有关，影响旋合性。与旋合长度有关，影响旋合性。消除干涉：将外螺纹中径减少一个数值fp，或将内螺纹中径增大一个数值fp。fp为补偿螺距误差折算到中径上的数值，称为螺距误差的中径当量。)2/(cotppf对于普通螺纹/2=30ppf732.

4、 1cot30p三、牙侧角偏差的影响消除干涉，可将外螺纹中径减少一个数值f/2或将内螺纹中径加大一个数值f/2。 f/2称为牙侧角偏差的中径当量。)22(073022112/kkP.f四、螺纹作用中径和中径的合格条件1作用中径和中径公差 在规定旋合长度内，恰好包容实际外螺纹的假想内螺纹中径，称为该外螺纹的作用中径(d2fe)。 在规定的旋合长度内，恰好包容实际内螺纹的假想外螺纹的中径，称为该内螺纹的作用中径(D2fe)。 从以上分析可知，中径偏差、螺距误差和牙侧角偏差均可转换为中径当量，因此，螺纹作用中径可以表示为： 外螺纹：d2fe=d2a+( fp+f/2)；Td2 fd2 +fp+ f/

5、2内螺纹：D2fe=D2a(fp+f/2) TD2 fD2 +fp+ f/2fefe2.中径的合格条件 作用中径作用中径d2fe的大小影响可旋合性，实际中径的大小影响可旋合性，实际中径d2a的大小影响的大小影响联结可靠性。联结可靠性。 普通螺纹中径的合格性应遵循泰勒原则：实际螺纹的作用中普通螺纹中径的合格性应遵循泰勒原则：实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙型的中径，并且实际螺纹任何部位的单径不允许超出最大实体牙型的中径，并且实际螺纹任何部位的单一中径不允许超出最小实体牙型的中径。即：一中径不允许超出最小实体牙型的中径。即：外螺纹：外螺纹： d2fe d2max 且 d2a d2min内螺纹

6、：内螺纹： D2fe D2min且 D2a D2max9.3 普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合 GB/T1972003对普通螺纹规定了公差等级、基本偏差及由公差等级与旋合长度构成的螺纹精度，形成了较为完整的螺纹公差体系。一、螺纹公差等级一、螺纹公差等级 由于只规定中径公差即可综合控制螺纹，所以由于只规定中径公差即可综合控制螺纹，所以GB对螺纹中对螺纹中径和顶径规定了公差，而底径尺寸由刀具保证。径和顶径规定了公差，而底径尺寸由刀具保证。螺纹的公差等级公差等级如下，数字越大，等级越低，见表9.3。内螺纹中径D2 4、5、6、7、8；内螺纹小径Dl 4、5、6、7、8外螺纹中径d2 3、4、

7、5、6、7、8、9；外螺纹大径d 4、6、8内、外螺纹顶径公差见表内、外螺纹顶径公差见表9.5，中径公差见表，中径公差见表9.4。考虑到内螺纹比外螺纹加工困难，对其牙底形状没作具体规定。内螺纹中径和顶径的公差比外螺纹的中径和顶径的公差要大。二、螺纹的基本偏差二、螺纹的基本偏差 普通螺纹公差带相对于基本牙型的位置由基本偏差确定。螺纹公差带的基本偏差是靠近零线最近的极限偏差，内螺纹的基本偏差为下偏差EI。外螺纹的基本偏差为上偏差es。基本偏差数值见表9.6。三、螺纹的旋合长度与公差带精度等级国标对螺纹旋合长度规定了三组表9.8短旋和长度（S），中等旋合长度（N），长旋合长度（L）。 螺纹精度是衡量

8、螺纹加工质量的综合指标，由螺纹的公差等级和旋合长度两个因素共同决定，国标将螺纹精度分为精密级、中等级和粗糙级三种。公差带选用可以参考表9.7四、保证配合性质的其他技术要求普通螺纹一般不规定形位公差，其形位误差由轮廓公差带控制。高精度螺纹规定了旋合长度内的圆柱度、同轴度和垂直度等形位公差，且公差值不大于中径公差的50%，并按包容要求控制。 五、螺纹公差与配合的选用1.螺纹公差精度与旋合长度的选用对一般用途的螺纹多采用中等级，对要求配合性质稳定的螺纹采用精密级，对精度要求不高或所在部位比较难加工的螺纹采用粗糙级。通常选用中等旋合长度（N），调整用的螺纹根据行程长短选取；铝合金等零件上的螺纹选用长旋

9、合长度；受力不大且受空间位置限制的，选用短旋合长度。2. 螺纹公差带与配合的选用设计螺纹时，为减少螺纹刀具和螺纹量规的品种、规格，应从表9.7选取公差带。表中粗体字为优先选用，其次为一般选用，加括号的一般不用。有两个公差带代号的含意为中径和顶径公差带不同。保证足够的接触强度选保证足够的接触强度选H/g、H/h、G/h的配合，的配合，d1.4mm，应选，应选5H/6h、4H/6h或更精密。内、外螺纹都需涂镀时，选或更精密。内、外螺纹都需涂镀时，选G/e、G/f的配合的配合六、螺纹标记 螺纹标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号、旋合长度代号和旋向代号组成。 螺纹特征代号用字母M，尺寸代号包括公

10、称直径（D、d）、导程（Ph）和螺距（P）的代号，粗牙螺纹可省略标注其螺距项。 单线螺纹尺寸代号：公称直径螺距 多线螺纹尺寸代号：公称直径Ph导程P螺距 公差带代号包括中径和顶径公差带代号，中径公差带代号在前，顶径公差带代号在后。 如：M12M121 1左左-5h6h-L-5h6h-L。螺纹右旋时，旋向可不标。左旋时，在在旋合长度代号后标注“LH”并用半字线隔开。中等旋合长度N可省略不标。如:M10-4H5HM10-4H5H。设计中若需要，可将螺纹旋合长度的数值(单位为mm)注出。如：M20M202-7g6g-402-7g6g-40。在装配图上，内、外螺纹的配合代号用分数形式表示，分子为内螺纹公差带，分母为外螺纹公差带。如：M20-6H/6gM20-6H/6g，M20M202-2-5H6H/5h4h-405H6H/5h4h-40。9.4 螺纹精度的检测根据需要，分为综合检验和单项测量两类。根据需要，分为综合检验和单项测量两类。一、综合检验一、综合检验用螺纹量规检验被测螺纹各个几何参数误差的综合结果，通规检验作用中径(含底