第五章 螺纹的测量

2
M0 = M
d2 = M
p α d 2 = M 0 d0 (1 + ) + ctg α 2 2 sin 2 2 P 1 p α d 0 (1 + ) + ctg α 8( M d 0 ) 2 2 sin 2 1
P 8( M d 0 )
3、单线法
M0 d M 2 2
M0 =M 2
1
d 2
p α d 2 = M 0 d0 (1 + ) + ctg α 2 2 sin 2
法向截面牙型角:
a a a 2左 2右 = 2 2
a ； 2右 a a + = 22 23 2
a a + a = 21 2 4 2左 2
（轴向）牙型角:
an a tg = tg cosy 2 2
三、圆柱内螺纹测量
1、中径 2、螺距 3、牙型半角
1、中径测量
（1）测钩法 （2）用万能量具测量 （3）在三座标万能显微镜上测量
（1）测钩法
p a E = d 2 + ctg - (a + b) 2 2
（2）用万能量具测量
①以内孔为基准
M d1 2h
d2 = M + 2( H1 + H2 - H3 )
p M+ d0 (1 )— ctg 2 2 sin 2 1
d2 = d1 - 2h + d0 (1 + 1 a sin 2 )p a ctg 2 2
二、圆柱外螺纹测量
1、中径d2的测量 2、螺距P的测量
3、牙型半角α/2的测量
1、中径d2的测量 ——三线测量
M = d2 + 2( AO AB) + d0
AO = d0 α 2sin 2 P α AB = ctg 4 2
d2 = M
p α d0 (1 + ) + ctg α 2 2 sin 2 1
M0 d M 2 2
d 2 = 2M
p α d0 (1 + ) + ctg d α 2 2 sin 2 1
4、在工具显微镜上测量
中径:
d 2左 + d 2右 d2 = 2
将显微镜立柱倾斜一个被测螺纹的螺旋升角
4、在工具显微镜上测量
螺距:
P P2 P3 P4 1 P 4
4、在工具显微镜上测量
第五章 螺纹测量 基本内容

螺纹零件及其尺寸 圆柱外螺纹测量


圆柱内螺纹测量
常用仪器
思考题
1、举例说明螺纹传动机构的工作原理。 2、螺纹零件的主要参数有哪些？分析各误差对螺纹传动 精度的影响 3、设计螺纹主要参数的测量方法，包括方案、仪器、步 骤、注意事项。分析其四大元素。
一、螺纹零件及其尺寸
(4)用不同直径的钢球测量内螺纹的牙型半角
1 (d 02 d 01) 2 sin 2 (1 X K ) (1 X K ) 1 1 2 2 2 2
万能测长仪 JDY-2
大型工具显微镜JX-6
数字式万能工具显微镜（19JC ）
万能工具显微镜（投影式）19JA
高精密三坐标测量机
最佳三线
P α BC P 4 cos = = = 2 AC d 0 2d 0 2
d0 = p α 2cos 2
测量精度分析
(1)螺距、牙型角和三线直径误差对测量结果的影响；
(2)螺纹升角对中径测量的影响；
(3)测量力对中径测量的影响;
2、双线法
M 0 = (M d0 )
2
p 2 ( ) + d0 2
根据接触表面的摩擦性质分
滑动螺旋传动：最常用。
滚动螺旋传动：适用于传动精度、灵敏度要求高的场合。
新型螺旋传动：如静压螺旋传动，谐波螺旋传动等。
2、螺纹的形成
Ph tgγ = πd 2
在直径为d2的圆柱面上， 绕以底边长为d2的直角 三角形ABC，三角形的斜 边AB在圆柱表面上形成一 条螺旋线。若将三角形、 矩形和梯形的平面图沿螺 旋线移动，就形成各种类 型的螺纹。
（2）用万能量具测量
d2 = D - 2E + 2AB
AB = d0 + OC - BC
p a d2 = D - 2E + d0 (1 + ) - ctg a 2 2 sin 2 1
②以外圆为基准
（3）在三坐标万能显微镜上测量
d2 = D - H
D = M1 + (a + b)
P a H = ctg 2 2
2
3、螺纹的种类

1. 三角形螺纹 2. 梯形螺纹 3. 矩形螺纹 •左旋、右旋螺纹 •单头、多头螺纹
若将三角形、矩形和梯形的平面图沿螺旋线移动，就形 成各种类型的螺纹。 1、三角形螺纹－牙型角2＝60。牙根厚，强度高，对 中性能好。当量摩擦角大，易自锁。同一公称直径分粗 牙和细牙，粗牙用于一般联接，细牙螺纹螺距小，升角 小，自锁性能好，多用于薄壁零件联接和测微装置； 2、梯形螺纹－牙型角2＝30，牙根强度高，对中性好， 用剖分螺母可调整间隙，多用于传动和传力螺旋； 3、锯齿型螺纹：两侧牙型角分别为3º和30º，3º的一侧 用来承受载荷,可得到较高效率；30º一侧用来增加牙根 强度,适用于单向受载的传动螺纹。 4、矩形螺纹－牙型为正方形，牙型角为0。传动效率 高，牙根强度低，加工困难，对中性差。常用于力传动。
中径d2：通过螺纹轴向截面内牙型上的沟槽和凸起宽度相等处的假想圆柱面的直径。 它是用来确定螺纹几何量参数和配合性质的直径。
螺距P ：相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。 导程s ：在同一条螺旋线上相邻两螺纹牙之间的距离。螺旋线数为n ， s= n×p。
牙型角α ：在轴向剖面内螺纹牙两侧边的夹角。
相互配合的内外螺纹的牙型相同，即有相同的p/s 、α。 用于传动的内螺纹的大径和小径要大于或等于外螺纹的大径和小径。 影响螺旋传动精度的参数是螺距误差和牙型角误差，中径误差产生的螺纹间隙。
1、螺旋传动的分类
根据作用分：
•传力螺旋：用于传递动力，其特点是需要承受较大的载荷，传动精度要 求较低，有的甚至对相对位移无精度要求。主要要求具有足够的强度，如 仪器底座的调节螺旋或起重螺旋等。 •测量螺旋（又称示数螺旋）：用于精确地传递相对运动或相对位移的螺 旋传动，其特点是传动时只须克服摩擦力力矩和较小的附加阻力矩，其传 动误差直接影响仪器的工作精度，因此对测量螺旋传动的主要要求是传动 精度高，回差小，运动灵活。如千分尺的螺旋、大工显X、Y工作台的螺旋。 •一般传动螺旋：用于精密仪器中某些构件的传动或精确定位。当用于定 位时，要求定位后螺旋不松动，故其螺旋角必须很小，以保证自锁。
螺纹的标注
——螺纹副
例：M20 X 2 左－6H/5g6g－S 旋合长度 外螺纹顶径公差带 外螺纹中径公差带
内螺纹中径和顶径公差带 左旋 螺距 公称直径 M 50 10 □－3－P 3 精度等级 类型（P或T） 负荷钢珠圈数 旋向，右旋省略 公称导程 公称直径 结构特征 预紧方式 循环方式
三头螺纹（图中仅画出两条）
4、滚动螺旋传动
外循环滚珠丝杠螺母副 1-螺杆(丝杠) 2-滚珠 3-返回装置 4-螺母
4、滚动螺旋传动
1-螺杆(丝杠) 2-滚珠 3-返回装置 4-螺母
4、滚动螺旋传动
5、主要参数
大径d：螺纹的最大直径，即与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。 小径d1：螺纹的最小直径，与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。 在强度计算中作为螺杆危险截面的计算直径。
P d 2 = M 1 + (a + b) - ctg a 2 2
2、螺距和牙型半角的测量
(1) 印模法 (2) 在卧式测长仪上用专用测量杆测量螺距 (3) 在工具显微镜上测量螺距 (4) 用不同直径的钢球测量内螺纹的牙型半角
(2)在卧式测长仪上用专用测量杆测量螺距
(3) 在工具显微镜上测量螺距