第九章 螺纹连接的互换性

1、Wang chenggang 螺纹连接的互换性螺纹连接的互换性第九章第九章Wang chenggang第一节 概述第二节 普通螺纹几何参数误差对互 换性的影响第三节 普通螺纹的公差与配合第四节 机床丝杠、螺母公差第五节 螺纹的检测Wang chenggang一一 螺纹的种类及用途螺纹的种类及用途1 1普通螺纹普通螺纹剖面为三角形，牙型角剖面为三角形，牙型角=60=60牙根较厚，牙根强度较高，主要用于联接。牙根较厚，牙根强度较高，主要用于联接。三角形三角形第一节第一节 概概 述述Wang chenggang2 2 传动螺纹传动螺纹 梯形螺纹梯形螺纹 剖面为等腰梯形，牙型角剖面为等腰梯形，牙型角=

2、30=30。3 3 紧密螺纹紧密螺纹管螺纹适于管子、管接头、旋塞、阀门等联接的附件。管螺纹适于管子、管接头、旋塞、阀门等联接的附件。Wang chenggang二二 螺纹的基本牙型及主要几何参数螺纹的基本牙型及主要几何参数 将原始三角形的顶部截去将原始三角形的顶部截去H/8H/8，底部，底部 截去截去H/4H/4所形成的理想牙型所形成的理想牙型基本牙型：基本牙型：Wang chenggang5 5 螺距螺距P P和导程和导程P Ph h 1 1 大径大径D dD d 2 2 中径中径D D2 2 d d2 2 3 3 小径小径D D1 1 d d1 17 7 牙侧角牙侧角1 18 8 旋合长度

3、旋合长度6 6 牙型角牙型角和和 牙型半角牙型半角/2/2 4 4 单一中径单一中径D D2s2s d d2s2sWang chenggang8 单一中径单一中径D D2s 2s d d2s2s外螺纹外螺纹Wang chenggang单线螺纹的导程等于螺距，即PhP。多线螺纹的导程等于线数乘以螺距，即PhnP。4 4 螺距螺距P P和导程和导程L LWang chenggang牙型角牙型角和牙型半角和牙型半角/2/2Wang chenggang9 9 螺纹的最大实体牙型螺纹的最大实体牙型 由设计牙型和各直径的基本偏差及公差所决定的由设计牙型和各直径的基本偏差及公差所决定的最大实体状态下的螺纹，

4、即具有材料量最多且与基本最大实体状态下的螺纹，即具有材料量最多且与基本牙型形状一致的螺纹牙型。牙型形状一致的螺纹牙型。10 10 螺纹的最小实体牙型螺纹的最小实体牙型 由设计牙型和各直径的基本偏差及公差所决定的由设计牙型和各直径的基本偏差及公差所决定的最小实体状态下的螺纹，即具有材料量最少且与基本最小实体状态下的螺纹，即具有材料量最少且与基本牙型形状一致的螺纹牙型。牙型形状一致的螺纹牙型。Wang chenggang第二节第二节 普通螺纹几何参数误差对互换性的影响普通螺纹几何参数误差对互换性的影响一、中径误差：一、中径误差： 实际中径与理论中径的差实际中径与理论中径的差dd2 2DDD2 2

5、有可能产生干涉而难于旋合有可能产生干涉而难于旋合主要是由于进刀的深浅造成的主要是由于进刀的深浅造成的Wang chenggang二、二、螺距误差螺距误差 螺距误差包括螺距误差包括局部误差和累积误差局部误差和累积误差，前者与旋，前者与旋合长度无关，后者与旋合长度有关。合长度无关，后者与旋合长度有关。P=PP=P实实-P-P公称公称PP =P =P实实-nP-nP公称公称Wang chenggang外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹D D2 2 d d2 2f fp p/2/2 Pd d2 2 Wang chenggang三、牙侧角误差三、牙侧角误差=实公 螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差，影响螺纹牙侧相对

6、于螺纹轴线的位置误差，影响螺纹的旋合性和联接强度螺纹的旋合性和联接强度Wang chenggang四、普通螺纹实现互换性的条件四、普通螺纹实现互换性的条件1 1 中径公差中径公差 由于螺距误差和牙侧角误差对螺纹互换性的影响均可由于螺距误差和牙侧角误差对螺纹互换性的影响均可以折算为中径当量，因此，可以不单独规定螺距公差和牙以折算为中径当量，因此，可以不单独规定螺距公差和牙侧角公差，而仅规定一项中径公差，用以综合控制中径本侧角公差，而仅规定一项中径公差，用以综合控制中径本身的尺寸误差、螺距误差和牙侧角误差。身的尺寸误差、螺距误差和牙侧角误差。2 2 作用中径作用中径 螺纹加工后存在着中径本身的尺寸

7、误差、螺距误差和螺纹加工后存在着中径本身的尺寸误差、螺距误差和牙侧角误差，可以用综合形成的作用中径来表示。牙侧角误差，可以用综合形成的作用中径来表示。中径公差是一项综合公差中径公差是一项综合公差。Wang chenggang 当实际外螺纹存在螺距偏差和牙型半角偏差时，该实当实际外螺纹存在螺距偏差和牙型半角偏差时，该实际外螺纹只可能与一个中径较大而具有基本牙型的理想内际外螺纹只可能与一个中径较大而具有基本牙型的理想内螺纹旋入，这时外螺纹中径好比增大了。螺纹旋入，这时外螺纹中径好比增大了。Wang chenggang 内螺纹的作用中径内螺纹的作用中径D D2m2m 外螺纹的作用中径外螺纹的作用中径

8、d d2m2md d2m2m=d=d2s2s+ +（f fp p+f+fa a）D D2m2m=D=D2s2s- - （f fp p+f+fa a）3 3 螺纹中径合格条件螺纹中径合格条件实际螺纹的作用中径不允许超越其最大实际牙型的中径；实际螺纹的作用中径不允许超越其最大实际牙型的中径；任何部位的单一中径不允许超越其最小实体牙型的中径。任何部位的单一中径不允许超越其最小实体牙型的中径。d d2m2mdd2max2max,d,d2a2add2min2minD D2m2mDD2min2min,D,D2a2aDD2max2maxWang chenggang基本牙型基本牙型0 0线线内螺纹内螺纹在在0

9、线的线的上上方方外螺纹外螺纹在在0 0线的线的下下方方公差带是沿基本牙型的牙侧、牙顶和牙底分布公差带是沿基本牙型的牙侧、牙顶和牙底分布一、普通螺纹一、普通螺纹公差带公差带第三节第三节 普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合Wang chenggang1 1 螺纹的公差等级螺纹的公差等级螺纹直径螺纹直径公差等级公差等级外螺纹中径d2外螺纹大径d内螺纹中径D2内螺纹小径D13，4，5，6，7，8，94，5，64，5，6，7，84，5，6，7，8Wang chenggang2 2 基本偏差基本偏差内螺纹内螺纹D2D1DHEI=0GEI0基本偏差是下偏差基本偏差是下偏差EIEI外螺纹外螺纹d1d2d

10、e f g es0es=0h基本偏差是上偏差基本偏差是上偏差esesWang chenggang3 3 旋合长度旋合长度 标准对螺纹联结规定了“短”、“中等”、“长”三种旋合长度，分别用字母S、N、L表示， 螺纹的配合不仅与公差等级有关，而且与旋合长度有关 螺纹的旋合长度越长，其螺距累积误差越大，对旋合的妨碍作用越大。 Wang chenggang精密级：间隙较小、要求配合性质稳定、需要保证一定精密级：间隙较小、要求配合性质稳定、需要保证一定 的定心精度要求。的定心精度要求。中等级：一般用途的连接螺纹。中等级：一般用途的连接螺纹。粗糙级：不重要的螺纹连接以及制造比较困难的螺纹粗糙级：不重要的螺

11、纹连接以及制造比较困难的螺纹二二 普通螺纹的公差带及选用普通螺纹的公差带及选用螺纹螺纹分为分为精密，中等和粗糙精密，中等和粗糙三个等级三个等级1 1 普通螺纹的公差带普通螺纹的公差带Wang chenggang螺纹的公差等级与基本偏差组成不同的公差带螺纹的公差等级与基本偏差组成不同的公差带公差带公差带公差等级公差等级基本偏差基本偏差旋合长度旋合长度Wang chenggangHHG ghh,HG gh,HhHgHe2 2 内、外螺纹公差带的选用内、外螺纹公差带的选用Wang chenggang外螺纹： M10 5g6g L长旋合长度中径和顶径（大径）公差带代号 粗牙普通外螺纹，公称直径10mm

12、 内螺纹： M10 1 6H细牙普通内螺纹，公称直径10mm，螺距1mm中径和顶径（小径）公差带代号Wang chenggang螺纹标注螺纹标注Wang chenggang在螺纹公差带代号之后加注旋合长度代号S、L或旋合长度的数值。M105g6gS；M2027g6g一40。要表明螺纹的线数，可在螺距后面加线数，用英文说明，M20Ph4P2(two starts)-5g6g-S-LH 表公称直径20mm，螺距2mm，导程4mm的双线螺纹；中径和顶径（大径）公差带代号5g6g, 短旋合长度，左旋。Wang chenggang一外螺纹M16-6g，螺距P=2mm,中径基本尺寸d2=14.701mm，

13、实测单一中径d2s=14.592mm, 螺距累积误差P=-20m，牙侧角误差1=30，2=40，试画出中径公差带图，并判断该外螺纹是否合格？解： 查表9-2，9-3Td2=160m，es=-38m；得ei=es- Td2=-38-160=198md2max= d2- es=14.701-0.038=14.663 mm, d2min= d2- ei=14.701-0.198=14.503 mm例：例：Wang chenggangmmmfp035. 03520732. 1mmmf020. 0204023022073. 0外螺纹作用中径：d2m= d2s +（fp+ f）=14.592+0.035+

14、0.020 =14.647mm d2m 14.663mm, d2s14.503mm外螺纹中径合格。外螺纹螺距、牙侧角误差的中径当量分别是Wang chenggang中径公差带图 Wang chenggang第四节第四节 机床丝杠、螺母公差机床丝杠、螺母公差一一 、概述、概述 丝杠、螺母的小径和大径的公称尺寸不同，丝杠、螺母的小径和大径的公称尺寸不同，仅中径公称尺寸相同。仅中径公称尺寸相同。二、丝杠和螺母的精度等级二、丝杠和螺母的精度等级丝杠螺旋线（或螺距丝杠螺旋线（或螺距P P）规定有较严格的公差。）规定有较严格的公差。 梯形螺纹丝杠和螺母的精度分梯形螺纹丝杠和螺母的精度分3 3，4 4，5 5，6 6，7 7，8