螺纹公差及检测案例教学文案

1、螺纹公差及检测案例 9.2.1 普通螺纹 公制普通螺纹的基本牙型如图9.1所示。 螺纹的基本要素有：（1）大径d(D)。与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。（2）小径d1(D1)。与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。（3）中径d2(D2)。是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的地方。（4）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等于螺距基本尺寸一半的地方（见图9.2）。（5）螺距P与导程L。螺距是指相邻两牙 在中径线上对应两点的轴向距离。导程是指在同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。（6）牙型角和牙

2、型半角/2。牙型角是指在通过螺纹轴线剖面内的螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。牙型半角是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。（7）螺纹升角。在中径圆柱上螺旋切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角。（8）原始三角形高度H、牙型高度和螺纹接触高度。原始三角形高度指原始三角形的顶点到底边的垂直距离；牙型高度是指在螺纹牙型上，牙顶与牙底之间垂直于螺纹轴线的距离；螺纹接触高度是指两相配合螺纹在螺纹牙型上相互重合部分，在垂直于螺纹轴线方向的高度。（9）螺纹旋合长度。是指两相配合螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。牙型如图9.3所示。梯形螺纹的原始三角形是等腰三角形，顶角即牙型角的公称值是30 9.3.1

3、螺距误差对互换性的影响 螺距误差分单个螺距误差和螺距累积误差。 螺距误差对可旋合性和联结强度都有影响，参见图9.4。PfP732. 19.3.2 牙型半角误差对互换性的影响 牙型半角偏差指牙型半角的实际值a/2与公差值的差值，即(/2)=a-30，它是螺纹牙型的形状误差，主要由加工刀具的制造误差和安装误差所造成。P为螺距(mm)， 和 分别为左、右牙型偏差( )； 和 为系数，当牙型半角偏差为正时等于2，当牙型半角偏差为负时等于3。22073. 02112/kkPf1( /2)2( /2)1K2K 中径偏差是指中径实际值对中径基本尺寸的代数差。如果仅考虑中径这一参数的影响，那么，只要外螺纹中径

4、小于内螺纹中径，就能保证内、外螺纹的可旋合性。但是，若外螺纹中径过小，内螺纹中径过大，将影响联结强度。因此，对螺纹中径偏差也必须加以限制。 9.4.1 作用中径 螺距误差和螺纹牙型半角误差对内、外螺纹结合旋合性的影响相当于螺纹中径增加了一个相应的补偿值的影响。（1）对外螺纹，螺距及半角误差的效果相当于加大了中径，这个假想的增大了的内螺纹中径被定义为外螺纹的作用中径d2m 。 d2m = d2s +fp+f/2（2）对内螺纹，螺距及半角误差的效果相当于减小了中径，这个假想的减小了外螺纹中径定义为内螺纹的作用中径D2m。 D2m = D2s -(fp+f/2)（1）对外螺纹，中径合格条件是：作用中

5、径d2m不得大于中径的最大极限尺寸d2max ，实际中径d2s不得小于中径的最小极限尺寸d2min，即： d2md2max ， d2s d2min （2）对内螺纹，中径合格条件是：作用中径D2m 不得小于中径的最小极限尺寸D2min，实际中径D2s不得大于中径的最大极限尺寸D2max，即： D2m D2min ， D2s D2max 例9.1 外螺纹M24-6h(P=3 ,d2=22.051)，测得实际中径为21.90mm，螺距误差为-60um，半角误差左为(/2)左=-60，右为(/2)右=+80。判断该螺纹的中径是否合格。解：（1）确定外螺纹的中径的 极限值 查表得Td2=0.2mm，es

6、=0 ，则：ei=es-Td2=-0.2 d2max =22.051mm， d2min = 21.851mm， (2)求外螺纹的作用中径d2m =1.732 6 0 =103.93104(um) =0.073 3(360+280) 75(um)d2m = d2s +fp+f/2 =21.90+0.104+0.075=22.07 9mm (3)判断该螺纹的中径是否合格22073. 02112/kkPfPfP732.1由于该螺纹的实际中径d2s和作用中径d2m分别为： d2s=21.90d2min= 21.851 d2m=22.079 d2max =22.051 所以按中径合格条件判断，该螺纹中径

7、不合格。 9.5.1 螺纹公差带 螺纹大、中、小径的公差带都以基本牙型为零线，由公差带的位置（基本偏差）和大小（公差等级）确定，并沿牙型的牙顶、牙侧和牙底分布，在垂直于螺纹轴线的方向上计算。 螺纹公差带的位置由基本偏差确定。 由图9.7可见，外螺纹公差带位于基本牙型下方，中径和大径的基本偏差都为上偏差（es），共有4种，分别用e、f、g、h表示。对小径只规定了最大极限尺寸。 螺纹公差带的大小由公差等级确定。内、外螺纹各直径的公差等级如下：内螺纹小径D1公差等级：4,5,6,7,8内螺纹中径D2公差等级：4,5,6,7,8外螺纹中径d2公差等级： 3,4,5,6,7,8,9外螺纹大径d公差等级：

8、4,6,8 各公差等级中3级最高，等级依次递降，9级最低。 内、外螺纹公差带代号由公差等级代号和基本偏差代号组成。螺纹公差带既要标出中径代号，又要标出顶径（内螺纹小径或外螺纹大径）代号。 螺纹副的公差带代号由内、外螺纹公差带代号组成，用斜线分开，左边表示内螺纹公差带，右边表示外螺纹公差带。 9.5.2 螺纹精度等级与旋合长度 螺纹精度不仅与公差等级有关，而且与旋合长度（见表9.1）有关，如表9.2所示。 按同一直径的螺纹所对应的旋合长度，可将螺纹的旋合长度分为3组，分别称为短旋合长度(S)、中等旋合长度(N)和长旋合长度(L)。 根据螺纹的公差带和短、中、长等3组旋合长度，螺纹精度等级分为精密

9、级、中等级和粗糙级等3种。一般采用中等级。 普通螺纹的基本偏差、顶径公差和中径公差分别见表9.3和表9.4。 表9.1 螺纹旋合长度 公称直径 D、d螺距P 旋合长度 S N L 5.611.20.50.7511.251.51.62.43451.62.43454.77.1912154.77.19121511.222.40.50.7511.251.51.7522.51.82.73.84.55.668101.82.73.84.55.668105.48.11113161824305.48.1111316182430 表9.2 普通螺纹的选用公差带精度等级 内螺纹公差带 外螺纹公差带SNLSNL精密级

10、4H4H5H5H6H(3h4h)4h(5h4h)中等级 5H(5G) 6H(6G) 7H(7G)(5h6h)(5g6g)6e6f6g6h(7h6h) (7g6g)粗糙级 7H(7G) (8h)8g 表9.3 普通螺纹的基本偏差和顶径公差螺距P/mm内螺纹基本偏差(EI)外螺纹基本偏差(es)内螺纹小径公差TD1外螺纹大径公差Td公差等级公差等级GHefgh456784681+260-60-40-2601501902363003751121802801.25+28-63-42-281702122653354251322123351.5+32-67-45-321902363003754751502

11、363751.75+34-71-48-342122653354255301702654252+38-71-52-382363003754756001802804502.5+42-80-58-422803554505607102123355303+48-85-63-483154505607109002654256703.5+53-90-70-533554505607109002654256704+60-95-75-60375475600750950300475750 表9.4 普通螺纹中径公差 公差带可按表9.2选用。 由于螺纹精度与旋合长度有关，因此在同一精度等级中，不同的旋合长度对中径采用不

12、同的公差等级。从表9.2可看出，通常S组比N组高一级，N组比L组高一级。 选用公差带时，一般情况下应采用中等旋合长度（N组）的6级公差等级，生产中广泛应用6H、6h，大批和大量生产时应用6H、6g。 内、外螺纹的公差带可按表9.2所列的公差带任意组合。为了保证联结强度、具有足够螺纹接触高度及装拆方便，完工后的螺纹最好采H/g，H/h，G/h配合为宜。对需要涂镀的螺纹，涂镀后以满足H/h和H/g配合为宜。大量生产的精制紧固螺纹推荐采用6H/6g配合。 由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组成，这三者之间用连接号“-”分开。例9.2 查出螺纹的上、下偏差。解:M10螺纹代号未标明螺距，表示该螺纹为粗牙螺纹，螺距为1.5mm。由表9.3，g的基本偏差(es)=-32um。由表9.4，公差等级为5时，中径公差Td2=106um。由表9.3，公差等级为6时，大径公差Td=236um。故：中径上偏差(es)=-32um 中径下偏差(ei)=es-Td2=-138um 大径上偏差(es)=-32um 大径下偏差(ei)=es-Td=-268um人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅