第9章 螺纹公差及检测
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第九章 螺纹公差及检测
60°
30° P/2 P/4
4．螺距(P)：
相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
螺纹轴线
普通螺纹基本牙型
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度等于螺距基 本尺寸一半地方的直径。用以表示螺纹中 径的实际尺寸。
5．单一中径(D2s，d2s)：
P
P/8
６．牙型半角（α/2）：
目录
§9-1
概 述 §9-2 普通螺纹公差及基本偏差 §9-3 标准推荐的公差带及其选用 §9-4 螺纹标记
§9-1 概 述
螺纹的种类和使用要求 螺纹部分术语和定义
一、螺纹的种类和使用要求
紧固螺纹：主要用于联接和紧固各种机械零件。
使用要求：可旋合性、联接的可靠性。
传动螺纹：通常用于传递运动或动力。
使用要求：传递动力的可靠性或传 递位移的准确性。
紧密螺纹：用于密封联接。
使用要求：结合紧密，不漏水、不漏气和不漏油。
二、螺纹部分术语和定义
螺纹的几何参数取决于螺纹轴 向剖面内的基本牙型。
1．大径(D，d)：
P P/8
大径 是指与内螺纹牙底或外螺纹牙
顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。 D =d 内螺纹的大径 D 又称“底径” , 外螺 纹的大径d又称“顶径”。 普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公 称直径尺寸。
60° D (d ) 30°
P/2
P/4
螺纹轴线
普通螺纹基本牙型
２．小径(D1，d1)：
与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想 圆柱或圆锥的直径。 D１=d1
P P/8
３．中径(D２，d２)：
D (d )
9 螺纹公差及检测
第9章螺纹公差及检测9.1 普通螺纹的基本牙型和主要几何参数9.1.1 普通螺纹的基本牙型螺纹牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上的螺纹轮廓形状，它由牙顶、牙底以及两牙侧构成。
将原始三角形（等边三角形）按规定的削平高度，截去顶部和底部所形成的螺纹牙型，称为基本牙型，如图9–1中粗实线所示。
该牙型具有螺纹的基本尺寸。
9.1.2 普通螺纹的主要几何参数由图9–1可见，普通螺纹的主要几何参数主要有：1. 大径D、d（major diameter）大径是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径。
大径是内、外螺纹的公称直径（代表螺纹尺寸的直径）。
相互结合的普通螺纹，内、外螺纹大径的基本尺寸是相等的。
2. 小径D1、d1（minor diameter）小径是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。
相互结合的普通螺纹，内、外螺纹小径的基本尺寸也是相等的。
外螺纹的大径d和内螺纹的小径D1统称为顶径，外螺纹的小径d1和内螺纹的大径D统称为底径，如图9–2所示。
图9–2 普通螺纹的顶径和底径3. 中径D2、d2（pitch diameter）中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。
此假想圆柱称为中径圆柱，中径圆柱的母线称为中径线（见图9–2）。
相互结合的普通螺纹，内、外螺纹中径的基本尺寸也是相等的。
注意：普通螺纹的中径不是大径和小径的平均值。
4. 螺距P（pitch）和导程Ph（lead）螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
普通螺纹的螺距分为粗牙和细牙两种。
相同的公称直径，细牙螺纹的螺距要比粗牙螺纹的螺距小。
相互结合的普通螺纹，内、外螺纹螺距的基本尺寸也是相等的。
导程是同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
对于单线螺纹，导程与螺距相同；对于多线螺纹，导程等于螺距与螺纹线数的乘积。
5. 单一中径D2s、d2s（single pitch diameter）单一中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半的地方。
第9章螺纹公差及检测
第9章螺纹公差及检测互换性与技术测量第九章― 第九章―螺纹公差及检测第9章螺纹公差及检测章互换性与技术测量主要内容第九章螺纹公差及检测1.螺纹的分类、使用要求及主要几何参数；螺纹的分类、使用要求及主要几何参数；螺纹几何参数对互换性的影响；2.螺纹几何参数对互换性的影响；普通螺纹的公差及基本偏差；3.普通螺纹的公差及基本偏差；标准推荐的公差带及其选用；4. 标准推荐的公差带及其选用；螺纹标记；5. 螺纹标记；梯形螺纹的公差及其应用。
6.梯形螺纹的公差及其应用。
螺纹检测。
7.螺纹检测。
第9章螺纹公差及检测章互换性与技术测量学习指导本章学习目的是了解普通螺纹互换性的特点及其公差标准的应用。
特点及其公差标准的应用。
学习要求是了解普通螺纹主要几何误差对互换性的影响；普通螺纹主要几何误差对互换性的影响；建立螺纹作用中径的概念；立螺纹作用中径的概念；通过对螺纹公差带分布的分析，分布的分析，掌握普通螺纹公差与配合的特点及螺纹精度的选择；点及螺纹精度的选择；掌握螺纹的标记和标注方法。
了解梯形螺纹的公差与配合；注方法。
了解梯形螺纹的公差与配合；了解螺纹测量方式和方法。
螺纹测量方式和方法。
(一)螺旋传动机构螺旋传动机构是用内、外螺纹组成的螺旋副来传递运动和动力的装置。
主要用来将回转运动变为直线运动，同时传递运动和动力。
示例螺旋传动机构螺纹按牙形剖面形状可以分三角形、矩形、为三角形、矩形、梯形和锯齿形等。
齿形等螺距：螺距：相邻牙齿在中线上对应两点的距离，表示。
应两点的距离，用p表示。
导程：导程：同一条螺旋线相邻牙齿在中线上对应两点的轴向距离，表示。
距离，用s表示。
单线、双线和三线螺纹根据螺旋线旋转方螺纹可分为右向，螺纹可分为右旋和左旋两种旋和左旋两种右旋左旋单线螺纹双线螺纹三线螺纹导程与螺距的关系：S=kp。
导程与螺距的关系：S=kp。
其中k 为螺纹的线数其中k螺旋传动机构普通螺旋机构中，螺杆(或螺母)旋转一周，螺母( 普通螺旋机构中，螺杆(或螺母)旋转一周，螺母(或螺移动一个导程s 所以不管是螺母位移或螺杆位移，杆)移动一个导程s。
第九章 螺纹公差及检测
第六节 螺纹检测 一 、综合测量
螺纹塞规 通规检验内螺纹的作用中径及大径最小尺寸 止规检验内螺纹的实际中径尺寸 螺纹环规 通规检验外螺纹的作用中径及小径最大尺寸 止规检验外螺纹的实际中径尺寸
二 、单项测量
三针量法：检验螺纹的单一中径尺寸 工具显形螺纹由原始三角形（顶角等于30°的等腰▲）截去顶部和底部所形成， 为了保证梯形螺纹传动的灵活性，必须使内，外螺纹配合后的大径和小径 间留有一个保证间隙。
对内螺纹的大径D4、中径D2和小径D1只规定了一种 基本偏差H（下偏差） 对外螺纹的中径d2规定了h、e和c三种基本偏差，对 大径d和小径d3规定了基本偏差h（上偏差）
第二节 普通螺纹的公差及基本偏差
影响互换性的几何要素主要有5个：大径，中径，小径，螺距和牙型半 角。在普通的螺纹结合中，未规定牙型半角公差和螺距公差，而是规
定螺纹中径公差来对牙型半角误差和螺距误差进行综合控制。
一、螺纹公差
国家标准将内，外螺纹的中径，大径，小径公差做了 规定，相应的公差等级如表9－1所示。 由于内外螺纹的底径（d1和D）尺寸是在加工时和中径 一起由刀具切出，其尺寸由加工保证，故螺纹公差标 准中只规定d 、d2和D1 、D2的公差。
二、螺纹部分术语及定义(以普通圆柱螺纹为例）
基本牙型：在原始三角形中削去顶部（H/8）和底部（H/4）是内外螺 纹共有的理论牙型，也是确定螺纹设计牙型的基础。 螺距P和导程Ph :相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离称为螺距； 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离称为导程。 原始三角形高度H：指原始三角形顶点到底边的垂直距离.
螺纹直径 内螺纹小径D1 内螺纹中径D2
互换性与技术测量-螺纹公差与检测
9.2.2 螺纹基本偏差
内螺纹公差带位置：基本偏差为 G H 外螺纹公差带位置：基本偏差为 e f g h H h的基本偏差为零 G的基本偏差为正值 e f g的基本偏差为负值
请参见P179
对于外螺纹：基本偏差是上偏差(es)，下偏差（ei = es - T） 对于内螺纹：基本偏差是下偏差(EI), 上偏差（ES = EI + T）,T为螺纹公差
示例2：
示例1：
M 10－5 g 6 g－S M 20 x 2－7 g 6 g一40 M 20 x 2－6 H／5 g 6 g M 14 x Ph6P2－7H - L- LH
教学进程
9.4 梯形螺纹简述
基本牙型 螺纹标记
原始等腰三角形的顶角等于30度。截去顶部和底部所形成。 由基本牙型让出一个大小等于ac的间隙。
示例1：
Tr 40 x 7 － 7 H － L
示例2：
Tr 40 x 14 (P7) － 7 H / 8e
机床中的传动丝杆和螺母就是采用的梯形螺纹。其特点是精度要求高， 特别是对螺距（或螺旋线公差）的要求。
教学进程
小结
9.1 概述
螺纹分类 基本术语以及其定义
9.2 普通螺纹的互换性
螺纹公差 具有查阅图表能力 螺纹基本偏差 具有查阅图表能力 中径合格性的判断原则 螺纹标注
教学进程
9.2.4 螺纹中径合格性的判断原则
请参见P159
实际螺纹的作用中径不能超出最大实体牙型的中径； 实际螺纹上任何部位的单一中径不能超出最小实体牙型的中径。
外螺纹：
d2作用 <= d2max d2单一 >= d2min
内螺纹：
D2作用>= D2min D2单一 <= D2max
第九章 螺纹公差及检测
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３．紧密螺纹：
❖这类螺纹用于密封联接。螺纹的使 用要求是结合紧密，不漏水、不漏 气和不漏油。
精品课件
二．螺纹部分术语与定义
1. 基本牙型：螺纹轴向剖面内的基本牙型。
其基本牙型是： 将原始三角形(等边三角形)的顶部截去H/8和底部
截去H/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。
精品课件
2．螺距(P)：
❖螺纹旋合长度是指内外螺纹旋合时螺旋面接触
部分的轴向长度。
精品课件
第二节 普通螺纹公差及基本偏差 一、普通螺纹的互换性 1.螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合
性和一定的联接强度。 影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:大径、 小径、中径、螺距和牙型半角。
2. 螺纹的互换性和配合主要取决于中径。
精品课件
１．普通（紧固）螺纹：
❖通常也称紧固螺纹，主要用于联接 和紧固各种机械零件。这类螺纹联 接的使用要求是可旋合性(便于装 配和拆换)和联接的可靠性。
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２．传动螺纹：
❖这 类 螺 纹 通 常 用 于 传 递 运 动 或 动 力 。 螺纹联接的使用要求是传递动力的可 靠性或传递位移的准确性。
第九章 螺纹公差与检测
主要内容： 1、螺纹的种类和使用要求； 2、普通螺纹的主要几何参数； 3、螺纹几何参数偏差对互换性的影响； 4、普通螺纹公差查表举例。
精品课件
第一节 概述
一、螺纹的种类和使用要求 在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有
很多，占有很重要的地位。根据其用途可分 为三类: 1. 普通螺纹(紧固螺纹) 2. 传动螺纹 3. 紧密螺纹
❖螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴
向距离。
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3．大径(D，d)：
３．紧密螺纹：
❖这类螺纹用于密封联接。螺纹的使 用要求是结合紧密，不漏水、不漏 气和不漏油。
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二．螺纹部分术语与定义
1. 基本牙型：螺纹轴向剖面内的基本牙型。
其基本牙型是： 将原始三角形(等边三角形)的顶部截去H/8和底部
截去H/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。
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2．螺距(P)：
❖螺纹旋合长度是指内外螺纹旋合时螺旋面接触
部分的轴向长度。
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第二节 普通螺纹公差及基本偏差 一、普通螺纹的互换性 1.螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合
性和一定的联接强度。 影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:大径、 小径、中径、螺距和牙型半角。
2. 螺纹的互换性和配合主要取决于中径。
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１．普通（紧固）螺纹：
❖通常也称紧固螺纹，主要用于联接 和紧固各种机械零件。这类螺纹联 接的使用要求是可旋合性(便于装 配和拆换)和联接的可靠性。
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２．传动螺纹：
❖这 类 螺 纹 通 常 用 于 传 递 运 动 或 动 力 。 螺纹联接的使用要求是传递动力的可 靠性或传递位移的准确性。
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主要内容： 1、螺纹的种类和使用要求； 2、普通螺纹的主要几何参数； 3、螺纹几何参数偏差对互换性的影响； 4、普通螺纹公差查表举例。
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第一节 概述
一、螺纹的种类和使用要求 在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有
很多，占有很重要的地位。根据其用途可分 为三类: 1. 普通螺纹(紧固螺纹) 2. 传动螺纹 3. 紧密螺纹
❖螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴
向距离。
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3．大径(D，d)：
第九章 螺纹公差及检测
9、牙型角和牙型半角。牙型角α是指通过螺纹轴线剖 面内的螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角，普通米制 螺纹的牙型角α=60°。牙型半角α/2是指通过螺纹 轴线剖面内的螺纹牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。 10、旋合长度。螺纹旋合长度是指两个相配合的螺纹 沿着螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。
二、普通螺纹的公差及基本偏差 （一）螺纹公差
1、普通螺纹公差带的基本结构 普通螺纹公差带与尺寸公差带类似，由两个 基本要素构成，即“公差带的位置”和“公 差带的大小”。 2、螺纹的公差等级
螺纹公差带的大小由公差值T决定，并按大小 分为若干级，用阿拉伯数字表示。
（二）螺纹的基本偏差 国家标准规定公差带的位置由基本偏差决定，即由公 差带相对基本牙型的距离决定。外螺纹的上偏差 （es）和内螺纹的下偏差（EI）为基本偏差。对内 螺纹规定了G和H两种基本偏差，对外螺纹规定了e、 f、g和h四种位置。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。
3、原始三角形高度 4、牙型高度
图9-1 普通螺纹的基本牙型
5、大径。与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆 柱的直径称为大径D或d。 6、小径。与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆 柱的直径称为小径D1或d1。 7、中径。中径D2或d2是一个假想圆柱的直径，该圆 柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。 8、单一中径。单一中径D2s或d2s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度等于基 本螺距（螺距的基本尺寸）的一半的地方。
螺纹公差代号在尺寸代号之后，公差带代号包 括螺纹中径（在前面）和顶径公差带代号 （在后面）。各公差带代号由公差等级和基 本偏差组成，若中径和顶径的公差带代号相 同，则仅应标记一个。螺纹尺寸代号与公差 带代号之间用“—”隔开。例如，中径公差带 为5g，顶径公差带为6g的外螺纹： M10×1—5g6g 中径公差带和顶径公差带为6g的粗牙外螺纹： M10—6g
第九章螺纹公差及检测.
主要内容：丄、螺纹螺纹的种类和使用要求：2、 普通螺纹的主要几何参数：3、 螺纹几何参数偏差对互换性的影响;4、 普通螺纹的精度设计：在机械制造中，螺纹联接和传动的 应用有很多，占有很重要的地位。
根据其用途可分为三类:普通螺纹、 传动螺纹和紧密螺纹第二章 《纹公差与检测第九章螺纹公差与检测第二章•螺纹的种类和使用要求«纹公差与检测.普通螺纹:通常也称紧固螺纹，工要用丁联接和 紧固各种机械零件。
这类螺纹联接的 使用要求是可旋合性（便于装配和拆换） 和联接的可靠性。
第二章 《纹公差与检测2 .传动螺纹:■这类螺纹通常用于传递运动或动力。
螺纹联接的使用要求是传递动力的可 靠性或传递位移的准确性。
第二章 《纹公差与检测3.紧密螺纹:这类螺纹用丁•密封联接。
螺纹的使 用要求址结合紧密，不漏水、不漏 气和不漏汕。
普通螺纹的主要几何参数螺纹的儿何参数取决于螺纹轴向剖 而内的基木牙型。
其基木牙型是将 原始三角形（等边三角形）的顶部截去 H/8和底部截去H/4所形成的内、外 螺纹共仃的理论才型。
该分型是具 冇螺纹的基本尺寸。
第二章 《纹公差与检测第二章 《纹公差与检测「普通螺纹基本牙型:1.大径(D, d)：-Z:径是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶 相切的假想闘柱或閲锥的直径。
相结 合的内、外螺纹的大径基木尺寸相等, 即 D =d 。
-内螺纹的人径D 又称”底径”，外螺纹的 大径d 乂称”顶径“。
普通螺纹大径的基 本尺寸为螺纹公称直径尺寸。
第二章 《纹公差与检测返何螺力返卜|外取半角第二章 《纹公差与检测2 .小径（D], dj ：么径是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底 相切的假想闘柱或闘锥的直径。
相结 合的内、外螺纹的小径基木尺J 相等, 即D]=di 。
内螺纹的小径D]又称「7®径J 外螺纹的 小径dl 乂称”底径3.中径（D2, dj ：中径是指•个假想岡柱或圆锥的直径, 该閲柱或圆锥的母线通过螺纹牙型上 沟槽和凸起宽度相等的地方，此假想 圆柱称为中径圆柱。
第九章 螺纹公差及检测
３．中径(D２，d２)：
锥的母线通过螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的地 方，此假想圆柱称为中径圆柱。中径圆柱的母线称 为中径线，其轴线即为螺纹轴线,相结合的内、外 螺纹中径的基本尺寸相等，即D２=d２。 4．螺距(P)： 螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距 离。 5．单一中径(D2s，d2s)： 单一中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线 通过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半地方的 直径。用以表示螺纹中径的实际尺寸。
D2 m D2 s f p f / 2
解：由表9－2. 9－3知Td2=160um 基本偏差es=0
d2max=22.051
d2min =21.891
fp=1.732 ︱ΔP∑︱=86.6 um fα/2=0.073×3(2× ︱60︱+ 2× ︱80︱)=61.1 um d2作用＝d2实际＋（fp ＋fα/2）＝22.098 d2作用＞d2max
f P 1.732 P
2．牙型半角偏差的影响：
牙型半角偏差是指牙型半角的实际值对公称值 的代数差，是螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置 误差。对螺纹的旋合性和联接强度均有影响。 牙型半角偏差对旋合性的影响如图所示。
2左
0
0 2右
fa/2 2
外螺纹：外螺纹存在牙型半角偏差时，必须将外 螺纹牙型沿垂直螺纹轴线的方向下移，从而使外 螺纹的中径减小一个数值fα/2。 内螺纹：内螺纹存在牙型半角偏差时，必须将内 螺纹中径增大一个数值fα/2，该值称为牙型半角偏 差的中径当量。 牙型半角偏差的计算公式如下：
中径是指一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆
６．牙型半角（α/2）：
牙型半角是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂
第9章 螺纹结合的公差及检测
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
泡螺纹和木螺钉螺纹等。
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。
9.2 影响螺纹结合精度的因素
一、中径偏差的影响
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。
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。
第九章 圆柱螺纹公差与检测1
§2 普通螺纹几何参数误差对互换性的影响
主要要求——良好的旋合性(便于装配和拆换)和联接的可靠性（不松、不断裂）。 对互换性有影响的因素是螺纹加工过程中几何参数产生误差，这些误差包括： 螺纹中径偏差、 螺距误差、 牙型半角偏差
一、螺纹直径偏差的影响
•直径偏差—螺纹直径的实际尺寸与基本尺寸之差。 • 包括大径、小径和中径偏差。 • 对外螺纹，若直径比内螺纹大，必然影响旋合性；若直径过小，则会
3.管螺纹：
又称密封螺纹，用于密封的螺纹联接，主要用于水、油、气的密封。 如联接管道用的螺纹。 主要要求——螺纹结合应具有一定的过盈，以保证具有足够的联接强度和密封性 ——不漏水、不漏气、不漏油、。
第九章 圆柱螺纹公差与检测
§1 概述
二、普通螺纹的基本牙型和主要几何参数 普通螺纹的牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上螺纹的轮廓形状，由等边原 始三角形形成。
第九章 圆柱螺纹公差与检测
一、普通螺纹公差带 1.螺纹的基本偏差 基本偏差是上偏差es e f g h d es<0 es=0 外螺纹 d2
｛
d1
Td2/2
d2
es
T
Td2/2
T
h
Td/2
e
f
g
ei
内 螺 纹 公 差 带
基本牙形 G
基本牙形 H
外 螺 纹 公 差 带 e
f
g
h
第九章 圆柱螺纹公差与检测
基本牙型是将原始三角形的顶 部和底部削去后所形成的内、 外螺纹共有的理论牙型。是规 定螺纹极限偏差的基础。
第九章 圆柱螺纹公差与检测
§1 概述
二、普通螺纹的基本牙型和主要几何参数
基本牙型： 将原始三角形的顶部截去H/8，底部截去H/4所形成的理想牙型。
主要要求——良好的旋合性(便于装配和拆换)和联接的可靠性（不松、不断裂）。 对互换性有影响的因素是螺纹加工过程中几何参数产生误差，这些误差包括： 螺纹中径偏差、 螺距误差、 牙型半角偏差
一、螺纹直径偏差的影响
•直径偏差—螺纹直径的实际尺寸与基本尺寸之差。 • 包括大径、小径和中径偏差。 • 对外螺纹，若直径比内螺纹大，必然影响旋合性；若直径过小，则会
3.管螺纹：
又称密封螺纹，用于密封的螺纹联接，主要用于水、油、气的密封。 如联接管道用的螺纹。 主要要求——螺纹结合应具有一定的过盈，以保证具有足够的联接强度和密封性 ——不漏水、不漏气、不漏油、。
第九章 圆柱螺纹公差与检测
§1 概述
二、普通螺纹的基本牙型和主要几何参数 普通螺纹的牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上螺纹的轮廓形状，由等边原 始三角形形成。
第九章 圆柱螺纹公差与检测
一、普通螺纹公差带 1.螺纹的基本偏差 基本偏差是上偏差es e f g h d es<0 es=0 外螺纹 d2
｛
d1
Td2/2
d2
es
T
Td2/2
T
h
Td/2
e
f
g
ei
内 螺 纹 公 差 带
基本牙形 G
基本牙形 H
外 螺 纹 公 差 带 e
f
g
h
第九章 圆柱螺纹公差与检测
基本牙型是将原始三角形的顶 部和底部削去后所形成的内、 外螺纹共有的理论牙型。是规 定螺纹极限偏差的基础。
第九章 圆柱螺纹公差与检测
§1 概述
二、普通螺纹的基本牙型和主要几何参数
基本牙型： 将原始三角形的顶部截去H/8，底部截去H/4所形成的理想牙型。
公差第九章圆柱螺纹公差与检测
和螺母的中径的基本尺寸相同，螺母的大径和小径的基
本尺寸分别大于丝杠的大径和小径的基本尺寸。基本牙 型见图9-3，基本尺寸见附表9-4。 丝杠和螺母的精度等级
机床丝杠和螺母各分为七个精度等级，分别用3、4、5、
6、7、8、9表示。其中3级精度最高，9级精度最低。
二、丝杠公差 1．螺旋线轴向公差 螺旋线轴向误差是指实际螺旋线相对于理论螺旋线在轴 向偏离的最大代数差值（图9-16），在丝杠螺纹的任意
2π rad内的螺旋线轴向公差、任意25mm、100mm、300mm
螺纹长度内的螺旋线轴向公差及螺纹有效长度内的螺旋线 轴向公差。它们的数值见附表9-5。 2．螺距公差和螺距累积公差
对于7—9级丝杠，用螺距偏差和螺距累积误差（图9—17） 反映丝杠的位移精度。这两项误差在螺纹中径线上测量，
分别用螺距公差和螺距累积公差控制。
2π rad内、任意25mm、100mm、300mm螺纹长度内及螺纹
有效长度内考核且在螺纹中径线上测量。它们分别用代
号Δl2π、Δl25、Δl100、Δl300、及Δlu表示。螺旋线轴
向误差能够直接反映丝杠的位移精度。
螺旋线轴向公差是指螺旋线轴向实际测量值相对于理论
值允许的变动量，适用于3—6级精度丝杠。它包括任意
换性 ，分析如下：
一、螺纹直径偏差的影响
内螺纹直径实际偏差为正值，外螺纹直径实际偏差为负值。
螺纹直径的实际尺寸不能过大，也不能过小。 内螺纹实际中径不能过大，外螺纹实际中径不能过小，否 则，削弱连接强度。 如果使内螺纹的实际直径不小于其基本尺寸，外螺纹实际直径 不大于其基本尺寸，就能保证旋合性。 在螺纹三个直径参数中，中径的实际尺寸的影响是主要的，其 对螺纹互换性的影响比大、小径偏差大，它直接决定了螺纹结合的 配合性质。
第9章_螺纹公差及检测
9.1 概述 9.1.1 螺纹分类及使用要求
螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下：
2．传动螺纹 这类螺纹通常用于传递运动或动力（例
如普通车床进给机构中的丝杠螺母副和滚动 螺旋传动的滚珠丝杠副）。传动螺纹都采用 圆柱螺纹结合。如梯型螺纹、丝杆等。螺纹
联接的使用要求是传递动力的可靠性或传递 位移的准确性。
9.2普通螺纹公差及基本偏差 9.2.1螺纹公差
不同公差等级螺纹公差值计算公式
直径公差（m）
计算公式
Td
k1(180P2/3-3.15P-1/2)
Td2
k190P0.4d0.1
TD1
k1(433P-190P1.22) 当P=0.2—0.8时 k1230P0.7 当P1时
TD2
k2Td2
上表中：P和d的单位为mm，d为该螺纹直径尺寸段的几何平均值
9.3标准推荐的公差带及其选用
标准推荐的公差带及其选用
零件的公差带由标准公差和基本偏差所决定。按螺 纹不同的公差带位置（G、H、e、f、g、h）以及不 同的公差等级（39级）可组成各种不同的公差带。
根据使用场合，螺纹分成三个精度等级：
精密级：用于精密螺纹 中等级：用于一般用途 粗糙级：用于制造螺纹比较困难或对精度要求不高的场合
本章小结
1）普通螺纹的主要术语和几何参数
基本牙型、大径（D、d）、小径（D1、d1）、 中径（D2、d2）、螺距（P）、牙型角（α ）
与牙型半角（α /2）、螺纹旋合长度等。 2）普通螺纹公差等级：
螺纹公差标准中，规定了d、d2和D1、D2的公
差。它们各自的公差等级见表9-1。螺距和牙 型不规定公差（由中径公差带控制），外螺
9.2普通螺纹公差及基本偏差 9.2.1螺纹公差
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第9章 螺纹公差及检测 章
第9章 螺纹公差及检测 章
互用要求 螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下： 螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下： 3．紧密螺纹 这类螺纹用于密封联接。主要用于使两 这类螺纹用于密封联接。主要用于使两 个零件紧密连接而无泄漏的结合，如管螺纹。 个零件紧密连接而无泄漏的结合，如管螺纹。 对这类螺纹的使用要求是结合紧密 结合具 紧密， 对这类螺纹的使用要求是结合紧密，结合具 有过盈，以保证密封性和一定的连接强度。 有过盈，以保证密封性和一定的连接强度。 达到不漏水 不漏气和不漏油的密封要求。 不漏水、 达到不漏水、不漏气和不漏油的密封要求。 紧密螺纹多为三角形牙型的圆锥螺纹。 紧密螺纹多为三角形牙型的圆锥螺纹。
互换性与技术测量
第九章— 第九章—螺纹公差及检测
四川大学制造学院
朱鲁闯
第9章 螺纹公差及检测 章
互换性与技术测量
主要内容
第九章 螺纹公差及检测
1．螺纹的分类、使用要求及主要几何参数； 螺纹的分类、使用要求及主要几何参数； 螺纹几何参数对互换性的影响； 2．螺纹几何参数对互换性的影响； 普通螺纹的公差、配合及其应用； 3．普通螺纹的公差、配合及其应用； 梯形螺纹的公差及其应用。 4．梯形螺纹的公差及其应用。 螺纹的检测。 5．螺纹的检测。
第9章 螺纹公差及检测 章
互换性与技术测量
9.1 概述
9.1.1 螺纹分类及使用要求 螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下： 螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下： 2．传动螺纹 这类螺纹通常用于传递运动或动力。 这类螺纹通常用于传递运动或动力。如 普通车床进给机构中的丝杠螺母副和滚动螺 旋传动的滚珠丝杠副。 旋传动的滚珠丝杠副。传动螺纹都采用圆柱 螺纹结合。 螺纹结合。螺纹联接的使用要求是传递动力 的可靠性或传递位移的准确性。 的可靠性或传递位移的准确性。
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9.2 普通螺纹的互换性
9.2.0 螺纹几何参数偏差对互换性的影响
大径、小径、中径、螺距和牙型半角这几个参数在 大径、小径、中径、螺距和牙型半角这几个参数在 加工过程中不通可避免地会产生一定的加工误差, 加工过程中不通可避免地会产生一定的加工误差,不 仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、 仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还 会影响联接的可靠性,从而影响螺纹的互换性。 会影响联接的可靠性,从而影响螺纹的互换性。 由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作， 如果内、 由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作 ， 如果内 、 外螺纹的牙侧接触不均匀， 就会造成负荷分布不均， 外螺纹的牙侧接触不均匀 ， 就会造成负荷分布不均 ， 势必降低螺纹的配合均匀性和联接强度。 势必降低螺纹的配合均匀性和联接强度 。 同时螺纹 的大径和小径处均留有空隙， 的大径和小径处均留有空隙 ， 一般不会影响配合性 因此对螺纹互换性影响较大的参数是中径 对螺纹互换性影响较大的参数是中径、 质 ， 因此 对螺纹互换性影响较大的参数是中径 、 螺 距和牙型半角。 距和牙型半角。
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9.1 概述
9.1.2 螺纹部分术语及定义
单一中径：一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通 单一中径：一个假想圆柱的直径， 过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半的地方。 过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半的地方。 当螺距无误差时，螺纹中径就是螺纹单一中径。 当螺距无误差时，螺纹中径就是螺纹单一中径。当 螺距有误差时，单一中径与中径不相等。。 螺距有误差时，单一中径与中径不相等。。 牙型角α 牙型半角α/2：在螺纹牙型上， 牙型角α和牙型半角α/2：在螺纹牙型上，两相邻牙 侧间的夹角称为牙型角。 侧间的夹角称为牙型角。公制普通螺纹的牙型角 =60° 牙型半角α/2=30° α=60°，牙型半角α/2=30°（牙侧与垂直于螺纹轴线 的垂线间夹角）。 的垂线间夹角）。 螺纹旋合长度：两相配合螺纹， 螺纹旋合长度：两相配合螺纹，沿螺纹轴线方向相 互旋合部分的长度。 互旋合部分的长度。
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9.2 普通螺纹的互换性
9.2.0 螺纹几何参数偏差对互换性的影响
螺纹联接要实现其互换性, 螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合 性和一定的联接强度。普通螺纹精度不高， 性和一定的联接强度。普通螺纹精度不高，主要是 连接与传动，影响互换性的主要因素有大径、 连接与传动，影响互换性的主要因素有大径、小径 中径、螺距和牙型半角五个指标。 、中径、螺距和牙型半角五个指标。 螺距误差主要影响可旋合性、可连接、可靠性（ 螺距误差主要影响可旋合性、可连接、可靠性（紧 固）、传动精度（传动螺纹）和螺牙侧面负荷均匀 ）、传动精度（传动螺纹） 传动精度 性等螺纹性能； 性等螺纹性能； 牙型半角误差主要影响可旋入性； 牙型半角误差主要影响可旋入性； 中径误差影响可旋入性，连接紧密性，可靠性。 中径误差影响可旋入性，连接紧密性，可靠性。 螺纹旋合时主要表现在中径d 的配合精度上， 螺纹旋合时主要表现在中径d2的配合精度上，故常把 螺距误差Δp和牙型半角误差Δ( Δp和牙型半角误差 螺距误差Δp和牙型半角误差Δ(α/2)的影响折合在中 径上。螺纹互换性和配合性质主要取决中径。 径上。螺纹互换性和配合性质主要取决中径。
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9.2 普通螺纹的互换性
9.2.0 螺纹几何参数偏差对互换性的影响
内、外螺纹加工后,外螺纹的大径和小径要分别小于 外螺纹加工后, 内螺纹的大径和小径，才能保证旋合性。 内螺纹的大径和小径，才能保证旋合性。 螺纹中径偏差对互换性的影响： 螺纹中径偏差对互换性的影响： 中径偏差是指中径实际尺寸(以单一中径体现 以单一中径体现)与基本 中径偏差是指中径实际尺寸 以单一中径体现 与基本 尺寸之代数差。假设螺纹其它参数处于理想状态， 尺寸之代数差。假设螺纹其它参数处于理想状态， 若外螺纹的中径偏差小于内螺纹的中径偏差，就能 若外螺纹的中径偏差小于内螺纹的中径偏差， 保证内外螺纹的旋合性；反之， 保证内外螺纹的旋合性；反之，就会产生干涉而难 以旋合。但是，若外螺纹的中径过小， 以旋合。但是，若外螺纹的中径过小，内螺纹的中 径过大，则会削弱其联结强度。 径过大，则会削弱其联结强度。所以要规定螺纹中 径公差来保障螺纹的互换性。 径公差来保障螺纹的互换性。
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9.1 概述
9.1.1 螺纹分类及使用要求 螺纹结合是机械制造和仪器制造中应用很广泛 的结合形式。 的结合形式。 螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下： 螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下： 1、普通螺纹 通常也称紧固螺纹， 通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧 固各种机械零件。 固各种机械零件。如用螺钉将轴承端盖固定 在箱体上。 在箱体上。这类螺纹联接的使用要求是可旋 合性(便于装配和拆换)和联接的可靠性。 合性(便于装配和拆换)和联接的可靠性。
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9.2 普通螺纹的互换性
9.2.0 螺纹几何参数偏差对互换性的影响
螺距偏差对互换性的影响： 螺距偏差对互换性的影响： 螺距偏差分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。 螺距偏差分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。 单个螺距偏差： 单个螺距偏差 ： 是指单个螺距的实际值与其基本 尺寸之代数差，它与旋合长度无关。 尺寸之代数差，它与旋合长度无关。 螺距累积偏差： 是指在规定的螺纹长度内， 任意 螺距累积偏差 ： 是指在规定的螺纹长度内 ， 两同名牙侧与中径线交点间的实际轴向距离与其 基本值的最大差值， 它与旋合长度有关。 基本值的最大差值 ， 它与旋合长度有关 。 螺距累 积偏差对互换性的影响更为明显。 积偏差对互换性的影响更为明显。
D (d)
螺纹轴线
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9.1 概述
9.1.2 螺纹部分术语及定义
基本牙型：螺纹的外观形状。有三角形、矩形、梯 基本牙型：螺纹的外观形状。有三角形、矩形、 形等多种形式，以三角型为主。 形等多种形式，以三角型为主。在原始三角形中去 掉顶部H/8 去掉底部H/4所形成的内、 H/8， H/4所形成的内 掉顶部H/8，去掉底部H/4所形成的内、外螺纹共有 的理论牙型，也是螺纹设计牙型的基础。 的理论牙型，也是螺纹设计牙型的基础。 相邻螺牙在中径处沿轴向距离。 螺距P：相邻螺牙在中径处沿轴向距离。同一螺旋线 上相邻牙在中径处沿轴向距离为导程L 上相邻牙在中径处沿轴向距离为导程L，对多头螺纹 L=np(n-头数) 单头： L=np(n-头数)，单头：P=L 原始三角形高度H：原始三角形顶点到底边的垂直距 离，H = √ 3P/2 牙型高度5 牙顶高3 牙底高2 牙型高度5H/8 = 牙顶高3H/8 + 牙底高2H/8
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9.1 概述
9.1.2 螺纹部分术语及定义
螺纹最大实体牙型：由设计牙型和各直径的基本偏 螺纹最大实体牙型： 差和公差所决定的最大实体状态下的螺纹牙型。 差和公差所决定的最大实体状态下的螺纹牙型。 材料最多状态下） （材料最多状态下） 螺纹最小实体牙型： 螺纹最小实体牙型：由设计牙型和各直径的基本偏 差和公差所决定的最小实体状态下的螺纹牙型。 差和公差所决定的最小实体状态下的螺纹牙型。 材料最少状态下） （材料最少状态下）
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9.1 概述
9.1.2 螺纹部分术语及定义
基本牙型 螺距P 原始三角形高度H 大径D 大径D或d 小径D 小径D1或d1 中径D 中径D2或d2 单一中径 牙型角α 牙型角α和 牙型半角α/2 牙型半角α/2 螺纹旋合长度
P
P/8
60° ° 30° ° P/2 P/4
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学习指导
本章学习目的是了解普通螺纹互换性的 特点及其公差标准的应用。 特点及其公差标准的应用。学习要求是了解 普通螺纹主要几何误差对互换性的影响； 普通螺纹主要几何误差对互换性的影响；建 立螺纹作用中径的概念； 立螺纹作用中径的概念；通过对螺纹公差带 分布的分析， 分布的分析，掌握普通螺纹公差与配合的特 点及螺纹精度的选择； 点及螺纹精度的选择；掌握螺纹的标记和标 注方法。了解梯形螺纹的公差与配合； 注方法。了解梯形螺纹的公差与配合；了解 螺纹测量方式和方法。 螺纹测量方式和方法。