螺纹结合的互换性标准及检测
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用途结合要求普通三角形连结和紧固保证旋合连接可靠传动梯形矩形锯齿形传递动力回转与直线运动转换传递动力可靠传递比稳定密封管螺纹锥螺纹流体密封结合精密不泄漏流体普通螺纹牙型的轮廓形状由6个独立的基本几何参数构成
螺纹分类
类型 牙型
用途
结合要求
普通 三角形
传动 梯形 矩形 锯齿形
密封 管螺纹 锥螺纹
连结和紧固
m
式中
P ：为螺纹螺距；
1 2
、 2
2
：为左、右牙型偏差；
K 1
、
K2
：为系数，牙型半角偏差
为正时等于2，牙型半
角偏差为负时等于3。
7.5.3 中径总公差和作用中径
1.作用中径
作用中径：螺纹实际中径、螺距偏差和牙型半 角偏差三者综合影响所形成的中径。
外螺纹作用中径
对外螺纹：
d2m d2max 且 d2s d2min
对内螺纹：
D2m D2 min
且 D2s D2 max
7.5.4 普通螺纹精度设计
国标 GB197-81 适用于公称直径1mm ~ 355mm、 螺距基本尺寸0.2mm ~ 6mm的普通螺纹。
1. 螺纹公差带：指沿基本牙型的牙侧、牙顶 和牙底分部的牙型公差带。 按垂直于轴线的方向计量。
实际中径的大小对螺纹的旋合性和连接强度 的影响：
D2↓或d2↑ → 配合过紧 → 旋合性↓ D2 ↑ 或d2 ↓ → 配合过松 →连接可靠性↓
2. 螺纹累积误差对螺纹旋和性的影响
原因：机床传动精度、成形刀具误差 影响：旋合性。旋合长度内任意两个螺牙之间的
最大累计误差：
△P∑ =│nP实际－nP │ △P∑ ↑→内外螺纹干涉→ 无法旋合
7.5.2 普通螺纹的互换性特点
普通螺纹的使用要求是： 1）良好的可旋性
2）可靠的联接强度
配合类别 旋合性 连接可靠性 用途
间隙
过渡
过盈
好
中
差
差
中
好
传动螺纹 精密定位 大强度机件中
螺纹接触面在牙侧，故影响螺纹互换性的主要因素是：
中径误差；螺距误差；牙型半角误差
1. 中径误差( △D2、△d2 )对互换性的影响
传递动力 回转与直线运动转换
流体密封
保证旋合 连接可靠
传递动力可靠 传递比稳定
结合精密不泄漏 流体
2. 普通螺纹的基本牙型和主要几何参数
普通螺纹牙型的轮廓形状 由6个独立的基本几何参数构成：
1）大径 D、d(公称直径) 与外螺纹牙顶或与内螺纹牙底相重合
的假想圆柱的直径。 2）小径 D1、d1
与外螺纹牙底或与内螺纹牙顶相重合
的假想圆 柱的直径。
3）螺距 P 指相邻两牙在中径线上对应两点的 距离。H = 0.866 P
4）中径D2、d2
通过螺纹牙型上沟槽宽度与凸起
宽度相等的一个假想圆柱的直径。
单一中径D2s、d2s ：指沟槽宽度等于1/2
基本螺距的假想圆柱直径。
5）牙型角α和牙型半角 α/ 2 牙型角指牙型上相邻两牙侧之间的
2
2
Tf
p
、Tf 2
为螺距偏差当量和牙型半角偏
差当量所需的公差。
3.泰勒原则
泰勒原则是判断螺纹合格性的一种原则， 故也称为螺纹中径合格性判断原则。
其具体要求为： 螺纹的作用中径不超出其最大实体中径； 螺纹的实际中径不超出其最小实体中径。
螺纹的作用中径不超出其最大实体中径； 螺纹的实际中径不超出其最小实体中径。
பைடு நூலகம்
1) 公差等级：
2）基本偏差
2. 旋合长度及螺纹精度
1） 标准将螺纹旋合长度分为三组
代号
短旋合长度
S
中等旋合长度
N
长旋合长度
L
2） 螺纹精度
a）螺纹公差带 b）旋合长度
3. 螺纹公差配合的选用及图纸标注
1）公差配合的选用
2）图纸标注：
普通螺纹完整代号由: (1) 螺纹代号(M)、尺寸规格(公称直径X螺距，
消除干涉： D2 ↑ 或 d2 ↓ 螺距误差中径当量：
fp = (d2 ’ - d2 )/2 = 1.732 │ △P∑ │
消除干涉中径需减小：(d2 ’ - d2 )/2 = 1.732 │ △P∑ │
3. 牙型半角偏差对互换性的影响
f
2
0.073P
K121
K2
22
单位为mm) (2)螺纹中径和顶径公差带代号 (3)螺纹旋合长度代号 三部分组成，并用“—”分开，粗牙螺纹的螺
距不标注，中等旋合长度也不标注。 例 ：
公称直径
螺距
M24×2—5g6g—30
旋合长度
中径
大径
内、外螺纹装配在一起，它们的公差带代号用 斜线分开，左边为内螺纹公差带代号，右边
为外螺纹公差带代号，例如：
d2m
d2s
fp
fa
2
内螺纹作用中径
D2m
D2s
fp
fa
2
2.中径总公差：
对外螺纹 对内螺纹
Td 2 Td2 Tf p Tf a
2
TD2 TD2 Tf p Tf a
2
式中: TD 、Td 为内、外螺纹的中径总公差；
2
2
TD'、Td ' 为内、外螺纹中径的制造公差；
夹角。 牙型半角指在螺纹牙型上牙侧与螺
纹轴线的垂线之间的夹角。
6）螺纹旋合长度 指两个相互结合的螺纹沿螺纹轴线
方向相互旋合部分的长度。
3. 螺纹的使用要求 a）对传递位移的螺纹主要要求传动 比恒定。
b）传递动力的螺纹主要要求是具有 足够的强度。
c）密封螺纹的主要使用要求是保证 具有良好的密封性。
螺纹分类
类型 牙型
用途
结合要求
普通 三角形
传动 梯形 矩形 锯齿形
密封 管螺纹 锥螺纹
连结和紧固
m
式中
P ：为螺纹螺距；
1 2
、 2
2
：为左、右牙型偏差；
K 1
、
K2
：为系数，牙型半角偏差
为正时等于2，牙型半
角偏差为负时等于3。
7.5.3 中径总公差和作用中径
1.作用中径
作用中径：螺纹实际中径、螺距偏差和牙型半 角偏差三者综合影响所形成的中径。
外螺纹作用中径
对外螺纹：
d2m d2max 且 d2s d2min
对内螺纹：
D2m D2 min
且 D2s D2 max
7.5.4 普通螺纹精度设计
国标 GB197-81 适用于公称直径1mm ~ 355mm、 螺距基本尺寸0.2mm ~ 6mm的普通螺纹。
1. 螺纹公差带：指沿基本牙型的牙侧、牙顶 和牙底分部的牙型公差带。 按垂直于轴线的方向计量。
实际中径的大小对螺纹的旋合性和连接强度 的影响：
D2↓或d2↑ → 配合过紧 → 旋合性↓ D2 ↑ 或d2 ↓ → 配合过松 →连接可靠性↓
2. 螺纹累积误差对螺纹旋和性的影响
原因：机床传动精度、成形刀具误差 影响：旋合性。旋合长度内任意两个螺牙之间的
最大累计误差：
△P∑ =│nP实际－nP │ △P∑ ↑→内外螺纹干涉→ 无法旋合
7.5.2 普通螺纹的互换性特点
普通螺纹的使用要求是： 1）良好的可旋性
2）可靠的联接强度
配合类别 旋合性 连接可靠性 用途
间隙
过渡
过盈
好
中
差
差
中
好
传动螺纹 精密定位 大强度机件中
螺纹接触面在牙侧，故影响螺纹互换性的主要因素是：
中径误差；螺距误差；牙型半角误差
1. 中径误差( △D2、△d2 )对互换性的影响
传递动力 回转与直线运动转换
流体密封
保证旋合 连接可靠
传递动力可靠 传递比稳定
结合精密不泄漏 流体
2. 普通螺纹的基本牙型和主要几何参数
普通螺纹牙型的轮廓形状 由6个独立的基本几何参数构成：
1）大径 D、d(公称直径) 与外螺纹牙顶或与内螺纹牙底相重合
的假想圆柱的直径。 2）小径 D1、d1
与外螺纹牙底或与内螺纹牙顶相重合
的假想圆 柱的直径。
3）螺距 P 指相邻两牙在中径线上对应两点的 距离。H = 0.866 P
4）中径D2、d2
通过螺纹牙型上沟槽宽度与凸起
宽度相等的一个假想圆柱的直径。
单一中径D2s、d2s ：指沟槽宽度等于1/2
基本螺距的假想圆柱直径。
5）牙型角α和牙型半角 α/ 2 牙型角指牙型上相邻两牙侧之间的
2
2
Tf
p
、Tf 2
为螺距偏差当量和牙型半角偏
差当量所需的公差。
3.泰勒原则
泰勒原则是判断螺纹合格性的一种原则， 故也称为螺纹中径合格性判断原则。
其具体要求为： 螺纹的作用中径不超出其最大实体中径； 螺纹的实际中径不超出其最小实体中径。
螺纹的作用中径不超出其最大实体中径； 螺纹的实际中径不超出其最小实体中径。
பைடு நூலகம்
1) 公差等级：
2）基本偏差
2. 旋合长度及螺纹精度
1） 标准将螺纹旋合长度分为三组
代号
短旋合长度
S
中等旋合长度
N
长旋合长度
L
2） 螺纹精度
a）螺纹公差带 b）旋合长度
3. 螺纹公差配合的选用及图纸标注
1）公差配合的选用
2）图纸标注：
普通螺纹完整代号由: (1) 螺纹代号(M)、尺寸规格(公称直径X螺距，
消除干涉： D2 ↑ 或 d2 ↓ 螺距误差中径当量：
fp = (d2 ’ - d2 )/2 = 1.732 │ △P∑ │
消除干涉中径需减小：(d2 ’ - d2 )/2 = 1.732 │ △P∑ │
3. 牙型半角偏差对互换性的影响
f
2
0.073P
K121
K2
22
单位为mm) (2)螺纹中径和顶径公差带代号 (3)螺纹旋合长度代号 三部分组成，并用“—”分开，粗牙螺纹的螺
距不标注，中等旋合长度也不标注。 例 ：
公称直径
螺距
M24×2—5g6g—30
旋合长度
中径
大径
内、外螺纹装配在一起，它们的公差带代号用 斜线分开，左边为内螺纹公差带代号，右边
为外螺纹公差带代号，例如：
d2m
d2s
fp
fa
2
内螺纹作用中径
D2m
D2s
fp
fa
2
2.中径总公差：
对外螺纹 对内螺纹
Td 2 Td2 Tf p Tf a
2
TD2 TD2 Tf p Tf a
2
式中: TD 、Td 为内、外螺纹的中径总公差；
2
2
TD'、Td ' 为内、外螺纹中径的制造公差；
夹角。 牙型半角指在螺纹牙型上牙侧与螺
纹轴线的垂线之间的夹角。
6）螺纹旋合长度 指两个相互结合的螺纹沿螺纹轴线
方向相互旋合部分的长度。
3. 螺纹的使用要求 a）对传递位移的螺纹主要要求传动 比恒定。
b）传递动力的螺纹主要要求是具有 足够的强度。
c）密封螺纹的主要使用要求是保证 具有良好的密封性。