螺纹公差带

螺纹配合等级
螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合.
（一）对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A,2A和3A级,内螺纹有三种等级:1B2B 和3B级，全部都是间隙配合．等级数字越高，配合越紧．在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A 级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的.等级数目越大公差越小.
1．1A和1B级,非常松的公差等级其适用于内外螺纹的允许公差配合.
2．2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级.
3．3A和3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计.
4．对外螺纹来说, 1A和2A级有一个配合公差, 3A级没有. 1A级公差比2A级公差大50%,比3A级大75%,对内螺纹来说. 2B级公差比2A级公差大
30%.1B级比2B级大50%.比3B级大75%.
(二)公制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:4h,6h和6g,内螺纹有三种螺纹等级:5H,6H和7H.(日标螺纹精度等级分为I.II.III三级,通常状况下为II级)在公制螺纹中,H和h的基本偏差为零.G的基本偏差为正值,e,f和g的基本偏差为负值.
1．H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层．G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用．
2．g 常用来镀6-9um的薄镀层,如产品图纸要求是6h的螺栓,其镀前螺纹采用6g的公差带.
3．螺纹配合最好组合成H/g.H/h或G/h,对于螺栓．螺母等精制紧固件螺纹，标准推荐采用6H/6g的配合．
国外常用英制螺纹的代号
国外常用英制螺纹的代号、名称和标准号
标记代号名称(或用途) 国别及标准号备注
B.S.W. 标准惠氏粗牙系列，一般用途圆柱螺纹英国标准BS84 牙型角为55°的英制螺纹
B.S.F. 标准惠氏细牙系列，一般用途圆柱螺纹
Whit.S 附加的惠氏可选择系列，一般用途圆柱螺纹
Whit 惠氏牙型的非标准螺纹
UN 恒定螺距系列的统一螺纹美国标准ANSIB1.1 标准牙型(牙底是平的或随意倒圆的)的内、外螺纹
UNC 粗牙系列的统一螺纹
UNF 细牙系列的统一螺纹
UNEF 超细牙系列的统一螺纹
UNS①特殊系列的统一螺纹
UNR 圆弧牙底恒定螺距系列的统一螺纹圆弧牙底的UNR、UNRC、UNRF、
UNREF、UNRS只用于外螺纹而没有内螺纹
UNRC 圆弧牙底粗牙系列统一螺纹
UNRF 圆弧牙底细牙系列统一螺纹
UNREF 圆弧牙底超细牙系列统一螺纹
UNRS 圆弧牙底特殊系列统一螺纹
NPT②一般用途的锥管螺纹美国标准ANSIB1.20.1 牙型角为60°的英制管螺
纹
NPSC 管接头用直管螺纹
NPTR 导杆连接用锥管螺纹
NPSM 机械连接用直管螺纹
NPSL 锁紧螺母用直管螺纹
NPSH 软管连接用直管螺纹
NPTF 干密封标准型锥管螺纹美国标准ANSIB1.20.3 Ⅰ型
PTF-SAE SHORT 干密封短型锥管螺纹Ⅱ型
NPSF 干密封标准型燃油用直管内螺纹Ⅲ型
NPS1 干密封标准型一般用直管内螺纹Ⅳ型
ACME③一般用途的梯形螺纹美国标准ANSIB1.5 牙型角为29°的英制传动
螺纹
①尺寸和公差使用与标准系列相同的公式计算的标准系列之外的
所有直径与螺距组合。

②我国的60°圆锥管螺纹GB/T12716-1991与之等效。

③ACME螺纹包括一般用途的和定心的两种配合的梯形螺纹，其中
一般用途者与我国标准GB/T5796-1986规定的梯形螺纹的性能相类同。

普通螺纹的公差与配合
对普通螺纹，国家颁布了GB197－81《普通螺纹公差与配合》标准，规定了供选用的螺纹公差带及具有最小保证间隙（包括最小间隙为零）的螺纹配合、旋合长度及精度等级。

对螺纹的牙型半角误差及螺距累积误差应加以控制，因为两者对螺纹的互换性有影响。

但国家标准中没有对普通螺纹的牙型半角误差和螺距累积误差分别制定极限误差或公差，而是用中径公差综合控制，即中径相对于牙型半角的中径当量、中径相对于螺距累积误差的中径当量p及中径实际误差三者均应在中径公差范围内。

1、普通螺纹的公差带
普通螺纹的公差带是由基本偏差决定其位置，公差等级决定其大小的。

普通螺纹的公差带是沿着螺纹的基本牙型分布的，如图7-1-7所示。

图中ES（es）、EI（ei）分别为内（外）螺纹的上、下偏差，TD（Td）分别为内（外）螺纹的中径公差。

由图可知，除对内、外螺纹的中径规定了公差外，对外螺纹的顶径（大径）和内螺纹的顶径（小径）规定了公差，对外螺纹的小径规定了最大级限尺寸，对内螺纹的大径规定了最小的极限尺寸，这样则可保证内外螺纹有一定间隙，避免螺纹旋合时在大径、小径处发生干涉，以保证螺纹的互换性。

同时在外螺纹的小径处有刀具圆弧过渡，则可提高螺纹受力时的抗疲劳强度。

图7-1-7普通螺纹的公差带
（1）公差带的位置和基本偏差
国家标准GB197－81中分别对内、外螺纹规定了基本偏差，用以确定内、外螺纹公差带相对于基本牙型的位置。

对内螺纹规定了两种基本偏差，代号分别为H、G。

由这两种基本偏差所决定的内螺纹的公差带均在基本牙型之上，如图7-1-8(a)所示。

对外螺纹规定了四种偏差，代号分别为h、g、f、e。

由这四种基本偏差所决定的外螺纹公差带均在基本牙型之下，如图7-1-8（b）所示。

图7-1-8内、外螺纹的基本偏差
内、外螺纹基本偏差的含义和代号取自《公差与配合》标准中的相对应的孔和轴，但内、外螺纹的基本偏差值系由经验公式计算而来，并经过一定的处理。

除H、h两个所对应的基本偏差值为0和孔、轴相同外，其余基本偏差代号所对应的基本偏差值和孔、轴均不同而与其基本螺距有关。

规定诸如G、g、f、e这些基本偏差，主要是考虑应给螺纹配合留着最小保证间隙，以及为一些有表面镀涂要求的螺纹提供镀涂层余量，或为一些高温条件下工作的螺纹提供热膨胀余地。

内、外螺纹的基本偏差值见表7-1-3。

表7-1-3内、外螺纹的基本偏差（摘自GB197－81）
（2）公差带的大小和公差等级
国家标准规定了内、外螺纹的公差等级，它的含义和孔、轴公差等级相似，但有自己的系列和数值，见表7-1-4。

普通螺纹公差带的大小由公差值决定。

公差值除与公差等级有关外，还与基本螺距有关。

考虑到内、外螺纹加工的工艺等价性，在公差等级和螺距的基本值均一样的情况下，内螺纹的公差值比外螺纹的公差值大32%。

内螺纹的公差值是由经验公式计算而得的。

一般情况下，螺纹
的6级公差为常用公差等级。

2、螺纹旋合长度、螺纹公差带和配合选用
（1）螺纹旋合长度
螺纹的旋合长度分为短旋合长度、中等旋合长度和长旋合长度三种，分别用S、N、L表示。

中等旋合长度为螺纹公称直径的0.5~1.5倍。

设计时一般选用中等旋合长度N，只有当结构或强度上需要时，才选用短旋合长度S或长旋合长
度L。

各种旋合长度的数值见表7-1-7。

表7-1-7 螺纹的旋合长度(摘自GB197-81)(mm)
（2）螺纹公差带及其选择
螺纹基本偏差和公差等级相组合成许多公差带，给使用和选择提供了条件，但实际上并不能用这么多的公差带，一是因为这样一来，定值的量具和刃具规格必然增多，造成经济和管理上的困难，二是有些公差带在实际使用中效果不太好。

因此，须对公差带进行筛选，国家标准对内、外螺纹公差带的筛选结果见表7-1-8和表7-1-9。

选用公差带时可参考表中的注解。

除非特殊需要，一般不选用表7-1-8、表7-1-9规定以外的公差带。

螺纹公差带的写法是公差等级在前，基本偏差代号在后，这与光滑圆柱体公差带的写法不同，须注意。

外螺纹的基本偏差代号用小写，内螺纹用大写，表
7-1-8、表7-1-9中有些螺纹的公差带是由两个公差带代号组成的，其中前面一
个公差带代号为中径公差带，后面的一个为顶径公差带（对外螺纹是大径公差带，对内螺纹是小径公差带）。

当顶径与中径公差带相同时，合写为一个公差带代号。

（3）精度等级和旋合长度
从表7-1-8、表7-1-9中可看出，对同一精度级而旋合长度不同的螺纹，中
径公差等级相差一级，如中等级的S、N、L其对应的精度等级分别为5、6、7、级。

这是因为同一精度级代表了加工难易程度的加工误差（即实际中径误差、牙型半角误差和单个螺距误差）的水平相同，但同一级的螺纹用于短的旋合和长的旋合而产生的螺距累积误差△PΣ是不相同的，后者要大
表7-1-8内螺纹的选用公差带
表7-1-9? 外螺纹的选用公差带
些。

这是因为△PΣ值随螺距的增多而增大，这就必然影响中径当量?△PΣ
也要随旋合长度的增加而增加。

为了保证螺纹的互换性，控制中径误差，因此在规定中径公差时，显然也要符合螺距累积误差随旋合长度的增加而逐渐增大的规律。

这就是在表中，中径公差对虽然属于同一等级精度的螺纹，根据不同的旋合长度采取了公差等级相差一级的原因。

在表7-1-8、表7-1-9中对螺纹精度规定了三个等级，即精密级、中等级和
粗糙级，它代表了螺纹的不同加工难易程度，同一级则意味着有相同的加工难易程度。

对螺纹精度选择的一般原则是：精密级用于配合性质要求稳定及保证定位精度的场合；中等级广泛应用于一般的联接螺纹，如用在一般机械、仪器和构件中；粗糙级用于不重要的螺纹及制造困难的螺纹（如在较深肓孔中加工螺纹），也用于使用环境较恶劣的螺纹（如建筑用螺纹）。

通常使用的螺纹是中等旋合长度的6级公差螺纹。

（4）配合的选用
由表7-1-8、表7-1-9所列的内、外螺纹公差带可以组成许多供选用的配合，但从保证螺纹的使用性能和保证一定的牙型接触高度考虑，选用配合最好是H/g，H/h，G/h。

如为了便于装拆，提高效率，可选用H/g或G/h的配合，原因是G/h 或H/g配合所形成的最小极限间隙可用来对内、外螺纹的旋合起引导作用，表面需要镀涂的内、外螺纹，完工后的实际牙型也不得超过H（h）基本偏差所限定的边界。

单件小批生产的螺纹，宜选用H/h配合。

3、螺纹在图样上的标记
（1）单个螺纹的标记
完整的螺纹标记由普通螺纹标记、螺纹公称直径、细牙螺纹螺距、左旋螺纹标记、中径公差代号、顶径公差代号、旋合长度代号组成。

当螺纹是粗牙螺纹时，螺距不写出；当螺纹为左旋时，在左旋螺纹标记位置写“LH”字样，右旋螺纹则不标出；当螺纹的中径和顶径公差带相同时，合写为一个；当螺纹旋合长度为中等时，不写出；当旋合长度需要标出具体值时，应在旋合长度代号标记位置写出其具体值。

示例1：M20×2LH－7g6g－L
示例2：M10－7H
示例3：M10×1－6H－30
（2）螺纹配合在图样上的标记
标注螺纹配合时，内、外螺纹公差代号用斜线分开，左边为内螺纹公差代号，右边为外螺纹公差代号。

示例4：M20×2－6H/6g
4、螺纹的表面粗糙度要求
螺纹牙型表面粗糙度主要根据中径公差等级来确定。

表7-1-10列出了螺纹牙侧表面粗糙度参数Ra的推荐值。