机械精度设计基础 课件 第六章 典型零件精度设计与检测-3-螺纹

延时6.3螺纹连接的公差配合与检测

一、概述（1）普通螺纹：牙型为三角形，用于连接与紧固。要求可旋合性和连接的可靠性。（2）传动螺纹：用来传递精确的位移和传递动力，牙型采用梯形、锯齿形、矩形等。（3）紧密螺纹：指用于密封要求的螺纹连接，要求具有良好的旋合性和密封性。6.3螺纹连接的公差配合与检测

1.螺纹的基本牙型和几何参数（1）牙型角（α）和牙型半角（α/2）普通螺纹：α=60°，α/2=30°两相邻牙侧间的夹角。6.3螺纹连接的公差配合与检测

（2）大径（D或d）与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。D——内螺纹d——外螺纹6.3螺纹连接的公差配合与检测

（3）小径（D1或d1）与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。D1——内螺纹d1——外螺纹6.3螺纹连接的公差配合与检测

（4）中径（D2或d2）一个假想圆柱或圆锥面，其母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。6.3螺纹连接的公差配合与检测

（5）单一中径（D2s或d2s）一个假想圆柱或圆锥面，其母线通过牙型上的沟槽宽度等于1/2公称螺距P的地方。P——公称螺距，ΔP——螺距误差。如果螺纹螺距没有误差，螺纹中径与单一中径一致。6.3螺纹连接的公差配合与检测

（6）作用中径（D2m或d2m）在规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径。这个假想螺纹具有理想的螺距、牙型半角以及牙型高度，并在牙顶处和牙底处留有间隙，以保证包容时不与实际螺纹的大、小径发生干涉。图7-11外螺纹的作用中径实际外螺纹(P+ΔP)/2(P+ΔP)/2

d2a假想包容内螺纹d2mP/2

d2

6.3螺纹连接的公差配合与检测

（7）螺距（P）相邻两牙在中径线上对应两点间的距离。（8）导程（Ph）同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的距离。单线螺纹：Ph=P；多线螺纹：Ph=nP。6.3螺纹连接的公差配合与检测

（9）螺纹升角（φ

）在中径圆柱或圆锥上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角。（10）旋合长度相互配合的内、外螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。6.3螺纹连接的公差配合与检测

2.螺纹几何参数误差对螺纹结合精度的影响普通螺纹旋合时影响配合质量的主要是螺距误差、牙型半角误差和中径的误差。传动螺纹要求传递运动稳定、准确，保证传动位移精度。因此，螺距误差和最大的螺距累积误差成为影响位移精度的主要因素。6.3螺纹连接的公差配合与检测

（1）螺距误差对螺纹互换性的影响螺距局部误差（ΔP）是指在螺纹的全长上，任意单个实际螺距对公称螺距的最大差值。螺距累积误差（ΔP∑）是指在旋合长度内，任意个实际螺距与其公称螺距的最大差值，是影响螺纹互换性的主要因素。6.3螺纹连接的公差配合与检测螺距误差对互换性的影响图7-12螺距误差对螺纹旋合性的影响d2’fP/2外螺纹abcnP外ΔP∑D2、d2nPP∑P∑/2bcf

P/2α/2a6.3螺纹连接的公差配合与检测内螺纹

螺距误差对互换性的影响由于螺距误差无法避免，为了保证内、外螺纹能够正常旋合，把有螺距误差的外螺纹的中径缩小，或把有螺距误差的内螺纹的中径增大fP。6.3螺纹连接的公差配合与检测fP称为螺距误差中径当量值：（7-1）

（2）牙型半角误差及其中径当量值牙型半角误差()：牙型半角误差中径当量值(fα/2)：6.3螺纹连接的公差配合与检测实际牙型角的角度误差或牙型角方向偏斜。螺纹中径因牙型半角误差而减小（或增大）值。①牙型半角误差6.3螺纹连接的公差配合与检测当中径当量值：（7-2）

6.3螺纹连接的公差配合与检测②牙型半角误差当中径当量值：（7-3）

6.3螺纹连接的公差配合与检测③牙型半角误差当左、右牙形半角误差不一致中径当量值：（7-4）

（3）中径误差对螺纹互换性的影响如果外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，外螺纹无法旋合拧入。6.3螺纹连接的公差配合与检测而当外螺纹的中径过小，外螺纹拧入后，内、外螺纹的间隙过大，配合过松，影响连接的紧密性和连接强度。

螺纹的中径公差螺纹中径总公差TD2（Td2）应满足以下关系式：6.3螺纹连接的公差配合与检测内螺纹外螺纹（7-6）（7-5）

内螺纹的作用中径当内螺纹存在螺距误差和牙型半角误差时，只能与一个中径较小的外螺纹正确旋合。相当于有误差的内螺纹的中径减小。6.3螺纹连接的公差配合与检测这个减小的假想中径称作内螺纹的作用中径D2m：（7-7）

外螺纹的作用中径当外螺纹存在螺距误差和牙型半角误差时，只能与一个中径较大的内螺纹正确旋合。相当于有误差的外螺纹的中径增大。6.3螺纹连接的公差配合与检测这个增大的假想中径称作外螺纹的作用中径d2m：（7-8）

二、普通螺纹的公差配合1.普通螺纹的公差螺纹直径公差等级螺纹直径公差等级外螺纹中径d23、4、5、6、7、8、9内螺纹中径D24、5、6、7、8大径d（顶径）4、6、8小径D（顶径）4、5、6、7、8表7-12普通螺纹的公差等级（GB/T197-2018）6.3螺纹连接的公差配合与检测

普通螺纹的顶径公差内螺纹顶径（小径）公差TD1和外螺纹顶径（大径）公差Td见表7-13。6.3螺纹连接的公差配合与检测

普通螺纹中径公差内、外螺纹的中径公差TD2（Td2）见表7-14。6.3螺纹连接的公差配合与检测

2.普通螺纹的基本偏差国家标准对内螺纹规定了两种基本偏差G、H，其基本偏差为EI≥0，如图7-14（a）、（b）所示。图7-14内螺纹的基本偏差(a)内螺纹公差带位置G(b)内螺纹公差带位置H6.3螺纹连接的公差配合与检测

普通螺纹的基本偏差国家标准对外螺纹规定了8种基本偏差代号a、b、c、d、e、f、g、h，其基本偏差为es≤0，如图7-14(c)、(d)所示。(c)外螺纹公差带位置a~g(d)外螺纹公差带位置h图7-14外螺纹的基本偏差6.3螺纹连接的公差配合与检测

3.旋合长度国家标准规定螺纹连接的旋合长度分为3组——短旋合长度组（S）

——中等旋合长度组（N）

——长旋合长度组（L）6.3螺纹连接的公差配合与检测

4.普通螺纹的推荐公差带GB/T197-2018规定螺纹的配合精度分为3个等级。(1)精密级

用于精密螺纹，以保证内、外螺纹具有稳定的配合性质。(2)中等级

用于一般用途的螺纹，6g、6H级。(3)粗糙级

用于不重要或制造困难的螺纹，如在热轧棒料上或深盲孔内加工的螺纹。6.3螺纹连接的公差配合与检测

普通螺纹的推荐公差带，见表7-15

旋合长度内螺纹推荐公差带外螺纹推荐公差带SNLSNL公差精度精密4H5H6H（3h4h）4h*（4g）（5h4h）（5g4g）中等5H*（5G）6H*6G*7H*（7G）（5h6h）（5g6g）6h、6g*6f*、6e*（7h6h）（7g6g）（7e6e）粗糙－7H（7G）8H（8G）－8g（8e）（9g8g）（9e8e）注：1.优先选用带*的公差带，其次选用不带*的公差带，加（）的公差带尽可能不用。2.带方框及带*的公差带用于大批量生产的紧固件螺纹。6.3螺纹连接的公差配合与检测表7-15普通螺纹的推荐公差带

5.普通螺纹的标记(1)普通螺纹特征代号：“M”。(2)尺寸代号：公称直径×螺距，粗牙螺纹螺距省略不标。如M8，M10×1。(3)公差带代号：中径公差带代号+顶径公差带代号，如果相同只标注一个。公差带代号之前加“－”。(4)其他信息：旋合长度和旋向，“中等旋合长度”和“右旋”标注省略。6.3螺纹连接的公差配合与检测

内螺纹标记示例6.3螺纹连接的公差配合与检测

外螺纹标记示例6.3螺纹连接的公差配合与检测

内、外螺纹装配标记示例6.3螺纹连接的公差配合与检测三、普通螺纹的检测1.综合检验用螺纹量规的通规检验内、外螺纹的作用中径及底径的合格性，用螺纹量规的止规检验内、外螺纹单一中径的合格性。螺纹量规分为塞规和环规，分别用来检验内、外螺纹。6.3螺纹连接的公差配合与检测

螺纹环规检验外螺纹图7-15用螺纹环规和光滑极限量规检验外螺纹6.3螺纹连接的公差配合与检测轴用卡规检验外螺纹顶径的合格性螺纹环规检验螺纹中径的合格性通规通过螺纹作用中径合格止规不通过螺纹单一中径合格

螺纹塞规检验内螺纹图7-16用螺纹塞规和光滑极限量规检验内螺纹6.3螺纹连接的公差配合与检测孔用塞规检验内螺纹顶径的合格性螺纹塞规检验螺纹中径的合格性通规通过螺纹作用中径、底径合格止规不通过螺纹单一中径合格