螺纹结合的公差与配合
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螺纹的直径与公差配合
螺纹的直径与公差配合“螺纹的牙型主要有三角形、梯形、矩形、锯齿形等，这里主要介绍牙型为三角形的普通螺纹，本文内容包含普通螺纹的基本牙型、尺寸以及公差配合三方面。
”一、螺纹的基本牙型普通螺纹是指米制螺纹且为非密封性的用于连接功能的螺纹，是紧固件行业最常见的一种牙型。
普通螺纹的基本牙型为三角形，牙型角为60°。
是我们常见的基本牙型。
二、螺纹的直径与螺距螺纹直径的几何参数主要有大径、中经、小径三种。
直径与螺距的定义◆大径-与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱体直径,螺纹的公称直径即大径。
◆小径-与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体直径。
◆中径-是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象圆柱的直径。
◆螺距-指在螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
直径与螺距的关系普通螺纹的公称直径以螺纹的大径为公称直径（公制单位）。
在实际加工时，大径一般会比公称直径小。
常见的加工计算公式：大径=公称直径-（0.13~0.15）P，这个差值是在刀具切割材料时形成的。
根据上图中经和小径的计算方法如下：基本中径内螺纹中径：D2=D-2X3/8H=D-0.6495P外螺纹中径：d2=d-2X3/8H=d-0.6495P基本小径内螺纹小径：D1=D-2X5/8H=D-1.0825P外螺纹小径：d1=d-2X5/8H=d-1.0825P其中：H=0.866025404 P三、螺纹的公差配合这里涉及到几个名词：公差、偏差、极限尺寸。
公差含义尺寸公差是指在加工制造中零件尺寸允许的变动量，是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值，也可是上偏差减下偏差之差。
在基本尺寸相同的情况下，公差愈小，尺寸精度愈高。
偏差含义尺寸偏差是指某一尺寸减去基本尺寸的代数。
最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数值为上偏差，孔的上偏差用ES表示，轴的上偏差用es表示。
；最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数值为下偏差，孔的下偏差用字母EI，轴的下偏差用ei表示。
普通螺纹的公差与配合
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6.2 普通螺纹几何参数对螺纹互换性的影 响
❖ 下面讨论螺纹牙型半角偏差对螺纹旋合性的影响。假设内螺纹具有理
想的基本牙型，外螺纹的中径及螺距与内螺纹相同，仅牙型半角有偏
差。在图6-9(a)中，外螺纹的左、右牙型半角相等，但小于内螺纹牙
型半角，牙型半角偏差 2
2
外
2
内
0
，则在其牙顶部分的牙侧发
第6章 普通螺纹的公差与配合
❖ 6.1 普通螺纹的基本牙型和几何参数 ❖ 6.2 普通螺纹几何参数对螺纹互换性的影响 ❖ 6.3 普通螺纹的公差与配合 ❖ 6.4 普通螺纹的测量
第6章 普通螺纹的公差与配合
❖ 螺纹连接在机电产品和仪器仪表中应用十分广泛。 ❖ 按螺纹连接的结合性质和使用要求，螺纹可分为以下三类： ❖ 1. 普通螺纹 ❖ 主要用于连接和紧固机械零部件，是应用最为广泛的一种螺纹。普通螺
生干涉现象。在图6-9(b)中，外螺纹的左、右牙型半角相等，但大于
内螺纹牙型半角，牙型半角偏 2差 2
外
2
内
0
，则在其牙底部分的
牙侧发生干涉现象。在图6-9(c)中，由∆ABC和∆DEF可以看出，当左、
右牙型半角偏差不相同时，两侧牙型干涉区的干涉量也就不同。
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6.2 普通螺纹几何参数对螺纹互换性的影 响
❖ 8. 螺牙三角形高度(H)
❖ 指由原始三角形顶点沿垂直于轴线方向到其底边的距离H，如图6-1所示。
❖ 9. 螺旋线升角(φ)
❖ 螺旋线升角是指在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直螺纹轴线的平面之 间的夹角。如图6-5(a)所示。从图6-5(b)中可以看出，它与导程和中径之 间的关系为
6.2 普通螺纹几何参数对螺纹互换性的影 响
❖ 下面讨论螺纹牙型半角偏差对螺纹旋合性的影响。假设内螺纹具有理
想的基本牙型，外螺纹的中径及螺距与内螺纹相同，仅牙型半角有偏
差。在图6-9(a)中，外螺纹的左、右牙型半角相等，但小于内螺纹牙
型半角，牙型半角偏差 2
2
外
2
内
0
，则在其牙顶部分的牙侧发
第6章 普通螺纹的公差与配合
❖ 6.1 普通螺纹的基本牙型和几何参数 ❖ 6.2 普通螺纹几何参数对螺纹互换性的影响 ❖ 6.3 普通螺纹的公差与配合 ❖ 6.4 普通螺纹的测量
第6章 普通螺纹的公差与配合
❖ 螺纹连接在机电产品和仪器仪表中应用十分广泛。 ❖ 按螺纹连接的结合性质和使用要求，螺纹可分为以下三类： ❖ 1. 普通螺纹 ❖ 主要用于连接和紧固机械零部件，是应用最为广泛的一种螺纹。普通螺
生干涉现象。在图6-9(b)中，外螺纹的左、右牙型半角相等，但大于
内螺纹牙型半角，牙型半角偏 2差 2
外
2
内
0
，则在其牙底部分的
牙侧发生干涉现象。在图6-9(c)中，由∆ABC和∆DEF可以看出，当左、
右牙型半角偏差不相同时，两侧牙型干涉区的干涉量也就不同。
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6.2 普通螺纹几何参数对螺纹互换性的影 响
❖ 8. 螺牙三角形高度(H)
❖ 指由原始三角形顶点沿垂直于轴线方向到其底边的距离H，如图6-1所示。
❖ 9. 螺旋线升角(φ)
❖ 螺旋线升角是指在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直螺纹轴线的平面之 间的夹角。如图6-5(a)所示。从图6-5(b)中可以看出，它与导程和中径之 间的关系为
螺纹的直径与公差配合
螺纹的直径与公差配合“螺纹的牙型主要有三角形、梯形、矩形、锯齿形等，这里主要介绍牙型为三角形的普通螺纹，本文内容包含普通螺纹的基本牙型、尺寸以及公差配合三方面。
”一、螺纹的基本牙型普通螺纹是指米制螺纹且为非密封性的用于连接功能的螺纹，是紧固件行业最常见的一种牙型。
普通螺纹的基本牙型为三角形，牙型角为60°。
是我们常见的基本牙型。
二、螺纹的直径与螺距螺纹直径的几何参数主要有大径、中经、小径三种。
直径与螺距的定义◆大径-与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱体直径,螺纹的公称直径即大径。
◆小径-与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体直径。
◆中径-是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象圆柱的直径。
◆螺距-指在螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
直径与螺距的关系普通螺纹的公称直径以螺纹的大径为公称直径（公制单位）。
在实际加工时，大径一般会比公称直径小。
常见的加工计算公式：大径=公称直径-（0.13~0.15）P，这个差值是在刀具切割材料时形成的。
根据上图中经和小径的计算方法如下：基本中径内螺纹中径：D2=D-2X3/8H=D-0.6495P外螺纹中径：d2=d-2X3/8H=d-0.6495P基本小径内螺纹小径：D1=D-2X5/8H=D-1.0825P外螺纹小径：d1=d-2X5/8H=d-1.0825P其中：H=0.866025404 P三、螺纹的公差配合这里涉及到几个名词：公差、偏差、极限尺寸。
公差含义尺寸公差是指在加工制造中零件尺寸允许的变动量，是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值，也可是上偏差减下偏差之差。
在基本尺寸相同的情况下，公差愈小，尺寸精度愈高。
偏差含义尺寸偏差是指某一尺寸减去基本尺寸的代数。
最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数值为上偏差，孔的上偏差用ES表示，轴的上偏差用es表示。
；最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数值为下偏差，孔的下偏差用字母EI，轴的下偏差用ei表示。
普通螺纹联接,滚动轴承及齿轮的公差与配合
合
（一）轴颈和外壳孔的公差带 国家标准GB/T275—1993《滚动轴承与轴和外壳孔 的配合》对与0级和6级轴承配合的轴颈规定了17种公 差带，对外壳孔规定了16种公差带，如图9-17所示。 该标准的适用范围如下： 1）对轴承的旋转精度，运转平稳性和工作温度等 无特殊要求； 2）轴为实心或厚壁钢制作； 3）外壳为铸钢或铸铁制作； 4）轴承游隙为0组。
滚动轴承与轴和外壳孔的配合
（三）与轴承配合的轴、外壳孔公差等级的选用 在选择轴承配合的同时，还应考虑到公差等级的 确定。轴颈和外壳孔的公差等级与轴承的精度等级有 关。与0、6（6x）级轴承配合的轴颈一般为IT6级，外 壳孔一般为IT7级。对旋转精度和运转平稳性有较高要 求的场合，在提高轴承精度等级的同时，与其相配的 轴颈和外壳孔的精度也要相应提高。
内 外 螺 纹 基 本 偏 差
TD1：内螺纹小径公差
TD2：内螺纹中径公差
Td：外螺纹大径公差
Td2：外螺纹中径公差
（二）螺纹的旋合长度与精度等级 为了满足普通螺纹不同使用性能的要求，国家标准 规定了不同公称直径和螺距对应的旋合长度，它分为短、 中和长三种，分别用代号S、N和L表示。 螺纹的精度不仅取决于螺纹直径的公差等级，而且 与旋合长度有关。当公差等级一定时，旋合长度越长， 加工时产生的螺距累积偏差和牙型半角偏差就可能越大， 加工就越困难。因此，公差等级相同而旋合长度不同的 螺纹的精度等级就不相同。为此，按螺纹公差等级和旋 合长度规定了三种精度等级，分别称为精密级、中等级 和粗糙级。螺纹精度等级的高低，代表螺纹加工的难易 程度。同一精度级，随旋合长度的增加应降低螺纹的公 差等级。
普通螺纹联接，滚动轴承及齿轮 的公差与配合
一、普通螺纹的几何参数及其对互换性的影响
（一）轴颈和外壳孔的公差带 国家标准GB/T275—1993《滚动轴承与轴和外壳孔 的配合》对与0级和6级轴承配合的轴颈规定了17种公 差带，对外壳孔规定了16种公差带，如图9-17所示。 该标准的适用范围如下： 1）对轴承的旋转精度，运转平稳性和工作温度等 无特殊要求； 2）轴为实心或厚壁钢制作； 3）外壳为铸钢或铸铁制作； 4）轴承游隙为0组。
滚动轴承与轴和外壳孔的配合
（三）与轴承配合的轴、外壳孔公差等级的选用 在选择轴承配合的同时，还应考虑到公差等级的 确定。轴颈和外壳孔的公差等级与轴承的精度等级有 关。与0、6（6x）级轴承配合的轴颈一般为IT6级，外 壳孔一般为IT7级。对旋转精度和运转平稳性有较高要 求的场合，在提高轴承精度等级的同时，与其相配的 轴颈和外壳孔的精度也要相应提高。
内 外 螺 纹 基 本 偏 差
TD1：内螺纹小径公差
TD2：内螺纹中径公差
Td：外螺纹大径公差
Td2：外螺纹中径公差
（二）螺纹的旋合长度与精度等级 为了满足普通螺纹不同使用性能的要求，国家标准 规定了不同公称直径和螺距对应的旋合长度，它分为短、 中和长三种，分别用代号S、N和L表示。 螺纹的精度不仅取决于螺纹直径的公差等级，而且 与旋合长度有关。当公差等级一定时，旋合长度越长， 加工时产生的螺距累积偏差和牙型半角偏差就可能越大， 加工就越困难。因此，公差等级相同而旋合长度不同的 螺纹的精度等级就不相同。为此，按螺纹公差等级和旋 合长度规定了三种精度等级，分别称为精密级、中等级 和粗糙级。螺纹精度等级的高低，代表螺纹加工的难易 程度。同一精度级，随旋合长度的增加应降低螺纹的公 差等级。
普通螺纹联接，滚动轴承及齿轮 的公差与配合
一、普通螺纹的几何参数及其对互换性的影响
普通螺纹结合的公差与配合
普通螺纹结合的公差与检测
2019/9/8
NO.12
• 同理，为了使有螺距误差的内螺纹能旋入理想
的外螺纹，应把内螺纹的中径增大一个数值fp，
fp叫螺距误差的中径当量。
•
fp=∣ΔΡ∑∣cot
，a 当 α=60º 2
•
fp= ∣ΔΡ∑∣=1.732∣ΔΡ∑∣
机 制 教 研 室 《公 差 配 合 与 测 量 技 术》
NO.21
机 制 教 研 室 《公 差 配 合 与 测 量 技 术》
普通螺纹结合的公差与检测
2019/9/8
NO.22
三、螺纹旋合长度、螺纹公差带和配合选用
2、螺纹公差带及选用：螺纹公差带的书写法是公差等级在 前，基本偏差代号在后，与光滑圆柱体的公差带书写不同，请 注意区分。如6H，5G等。
在选用时按选方框号，带*号，不带括号，再到带括号的 顺序进行。见表9-7选。
NO.13
牙顶部发生干涉，为使外螺纹能旋入理想的内螺纹，必须把 外螺纹的中径减少一个数值fa,,fa叫牙型半角的中径当量。
机 制 教 研 室 《公 差 配 合 与 测 量 技 术》
2019/9/8
NO.14
普通螺纹结合的公差与检测
a
a
2
2
• 2、外螺纹的左、右牙型半角相等,但大于内螺
纹牙型半角，即（Δ
2019/9/8
一、螺纹的分类及使用要求
1、螺纹的分类（续） 按牙型可分为三角形、梯形、锯齿形和矩形。
NO.3
机 制 教 研 室 《公 差 配 合 与 测 量 技 术》
普通螺纹结合的公差与检测
2019/9/8
2、普通螺纹结合的基本要求
⑴ 可旋入性： 同一规格的内、外螺纹不经选择就能旋合。
第五章-5.1-3-螺纹的公差与配合
牙型角是指在通过螺纹轴线剖面内，相邻两牙侧间的夹角。
米制普通螺纹牙型角＝60°。
牙侧与螺纹轴线的垂线之间的夹角称为牙型半角，/2＝30°，
如图5.1所示。
在测量时应测螺纹的牙型半角，这是因为牙型角虽然正确但牙型 半角仍可能有误差，如左右半角分别为29°40′和30°20′。
7．旋合长度（Le）
旋合长度是指相配合的内外螺纹沿其轴线方向相互旋合部分的有 效长度，如图5.3所示。
560
710
400
500
630
800
450
560
710
900
475
600
750
950
外螺纹大径公差Td/m
4
6
8
112
180
280
132
212
335
150
236
375
170
265
425
180
280
450
212
335
530
236
375
600
265
425
670
300
475
750
表5.3
普通内、外螺纹中径公差TD2、Td2
d2单一不能小于最小极限中径d2min。
用关系式表示为
d2作用≤d2max ；d2单一≥d2min
同理，对于内螺纹：
D2作用≥D2min；D2单一≤D2max
（5.3）
【例5.1】 有一外螺纹M24-6h，螺距为3，测得其单一中径d2单一＝
21.95mm，△P∑＝−50m，△ / 2（左）＝−80´，△ / 2（右）＝
公称直径 D、d /mm
螺距 P/
mm
米制普通螺纹牙型角＝60°。
牙侧与螺纹轴线的垂线之间的夹角称为牙型半角，/2＝30°，
如图5.1所示。
在测量时应测螺纹的牙型半角，这是因为牙型角虽然正确但牙型 半角仍可能有误差，如左右半角分别为29°40′和30°20′。
7．旋合长度（Le）
旋合长度是指相配合的内外螺纹沿其轴线方向相互旋合部分的有 效长度，如图5.3所示。
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外螺纹大径公差Td/m
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表5.3
普通内、外螺纹中径公差TD2、Td2
d2单一不能小于最小极限中径d2min。
用关系式表示为
d2作用≤d2max ；d2单一≥d2min
同理，对于内螺纹：
D2作用≥D2min；D2单一≤D2max
（5.3）
【例5.1】 有一外螺纹M24-6h，螺距为3，测得其单一中径d2单一＝
21.95mm，△P∑＝−50m，△ / 2（左）＝−80´，△ / 2（右）＝
公称直径 D、d /mm
螺距 P/
mm
螺纹结合与公差配合
综合测量是根据前面介绍的螺纹中径合格性的准则（泰 勒原则），使用螺纹量规（综合极限量规）进行测量。
螺纹量规分为“通规”和“止规”，检验时，“通规” 能顺利与工件旋合，“止规”不能旋合或不完全旋合，则螺 纹为合格。反之，“通规”不能旋合，则说明螺母过小，螺 栓过大，螺纹应返修。当“止规”能通过工件，则表示螺母 过大，螺栓过小，螺纹是废品。
单项测量螺纹的方法很多，最典型的是用万能 工具显微镜测量螺纹的中径、螺距和牙型半角。用 工具显微镜将被测螺纹的牙型轮廓放大成像，按被 测螺纹的影像，测量其螺距、牙型半角和中径，因 此该法又称为影像法。
在实际生产中，测量外螺纹中径多用三针量法 该方法简单，测量精度高，应用广泛
小结
1. 普通螺纹
（1）普通螺纹的主要术语和几何参数有：基本牙型、大径（D、d）、 小实径际（中径D1、、螺d1距）（、P中）径、（牙D型2、角d（2）α）、与作牙用型中半径角、（单α一/中2）径、（螺D纹2a、旋d合2a长）、
教材表9-1 螺纹公差等级(摘自GB/T197—2003)
螺纹直径
公差等级
内螺纹小径D1 内螺纹中径D2 外螺纹大径d
4、5、6、7、8 4、5、6、7、8
4、6、8
外螺纹中径d2
3、4、5、6、7、8、9
2 .螺纹的基本偏差
D2
基Hale Waihona Puke 牙型 G0基本牙型 H EI=0
图9-3内螺纹公差带位置
0
基本牙型
（5）螺纹的旋合长度和精度等级
螺纹的旋合长度分为短、中、长三种，分别用代号S、N和L表示，
其数值见表9-5 当螺纹的公差等级一定时，旋合长度越长，加工时产生螺距累积
偏差和牙型半角偏差可能越大。因此，螺纹按公差等级和旋合长度规定 了三种精度等级：精密级、中等级、粗糙级。各精度等级的应用见本章 有关内容。同一精度等级，随旋合长度的增加应降低螺纹的公差等级 （见表9-4）。
螺纹量规分为“通规”和“止规”，检验时，“通规” 能顺利与工件旋合，“止规”不能旋合或不完全旋合，则螺 纹为合格。反之，“通规”不能旋合，则说明螺母过小，螺 栓过大，螺纹应返修。当“止规”能通过工件，则表示螺母 过大，螺栓过小，螺纹是废品。
单项测量螺纹的方法很多，最典型的是用万能 工具显微镜测量螺纹的中径、螺距和牙型半角。用 工具显微镜将被测螺纹的牙型轮廓放大成像，按被 测螺纹的影像，测量其螺距、牙型半角和中径，因 此该法又称为影像法。
在实际生产中，测量外螺纹中径多用三针量法 该方法简单，测量精度高，应用广泛
小结
1. 普通螺纹
（1）普通螺纹的主要术语和几何参数有：基本牙型、大径（D、d）、 小实径际（中径D1、、螺d1距）（、P中）径、（牙D型2、角d（2）α）、与作牙用型中半径角、（单α一/中2）径、（螺D纹2a、旋d合2a长）、
教材表9-1 螺纹公差等级(摘自GB/T197—2003)
螺纹直径
公差等级
内螺纹小径D1 内螺纹中径D2 外螺纹大径d
4、5、6、7、8 4、5、6、7、8
4、6、8
外螺纹中径d2
3、4、5、6、7、8、9
2 .螺纹的基本偏差
D2
基Hale Waihona Puke 牙型 G0基本牙型 H EI=0
图9-3内螺纹公差带位置
0
基本牙型
（5）螺纹的旋合长度和精度等级
螺纹的旋合长度分为短、中、长三种，分别用代号S、N和L表示，
其数值见表9-5 当螺纹的公差等级一定时，旋合长度越长，加工时产生螺距累积
偏差和牙型半角偏差可能越大。因此，螺纹按公差等级和旋合长度规定 了三种精度等级：精密级、中等级、粗糙级。各精度等级的应用见本章 有关内容。同一精度等级，随旋合长度的增加应降低螺纹的公差等级 （见表9-4）。
普通螺纹的公差与配合
2.公差带的大小和公差等级
普通螺纹公差带的大小由公差值确定，它表示允许螺纹直径的 尺寸变动范围，GB/T197－1981对螺纹中径和顶径的公差规定了若干 等级，其含义与孔轴公差等级相似，但有自己的系列和数值，分别
用阿拉伯数字表示，具体见表7-4、5、6（ P155 ）。
其中，6级是基本级，3级是公差最小，精度最高；9级精度最 低。考虑到内外螺纹加工工艺的等价性，因为内螺纹加工较困难， 所以在同一公差等级中，内螺纹中径公差比外螺纹公差大32℅左右。
精密级用于精密连接螺纹，要求配合性质稳定，配合间隙变动较小， 需要保证一定的定心精度的螺纹连接，如飞机零件的螺纹可采用4H、5H 内罗纹与4h外螺纹相配合。中等级用于一般的螺纹连接。粗糙级用于对 精度要求不高或制造比较困难的螺纹连接，如深盲孔攻丝或热轧棒上的 螺纹。
三、螺纹在图样上的标注
完整的螺纹标记由普通螺纹标记（螺纹代号、公称直径、螺距、左 旋螺纹标记）、螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号（或数值）组成，各 代号间用“-”隔开。
公差配合与测量技术
普通螺纹的公差与配合
由于牙型半角误差、螺距累积误差影响螺纹互换性，但国标未对 其作出专门规定极限偏差，而使用中径公差综合控制，即实际的各种 中径当量和中径误差均在中径公差控制范围内。
一、普通螺纹公差带
螺纹公差带以基本牙型轮廓为零线，沿着牙型的牙侧、牙顶和牙 底分布，并在垂直于螺纹轴线方向上计量大、中、小径的偏差和公差。 公差带由螺纹公差等级和基本偏差决定。
ES（es）、EI（ei）分别是内（外）螺纹的上、下偏差， TD（Td）分别为内（外）螺纹的中径公差；另外除对中径规定
公差之外，对内螺纹小径（顶径），外螺纹大径（顶径）也规定 了公差，对外螺纹小径规定最大极限尺寸，对内螺纹大径规定最 小极限尺寸，这样则可保证内外螺纹有一定间隙，避免干涉。
螺纹的公差配合及其测量技术(图文详解)
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。普通螺纹的公称直径系列 及各参数的基本尺寸如教材P176示。
2020/6/23
22
2020/6/23
23
2020/6/23
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图9-1 普通螺纹基本牙型
三．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,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。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,不仅会影响螺纹的 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。
2020/6/23
9
Hale Waihona Puke ．普通螺纹：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。
2020/6/23
10
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。
2020/6/23
2020/6/23
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三．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 要分别小于内螺纹的大径和小径，才能保证 旋合性。
2020/6/23
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三．螺纹几何参数偏差对互换性的影响：
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，势必降低螺纹的配合均匀性和 联接强度。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。
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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。
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图9-1 普通螺纹基本牙型
三．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,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。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,不仅会影响螺纹的 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。
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Hale Waihona Puke ．普通螺纹：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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三．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 要分别小于内螺纹的大径和小径，才能保证 旋合性。
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三．螺纹几何参数偏差对互换性的影响：
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，势必降低螺纹的配合均匀性和 联接强度。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。
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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。
螺纹的公差配合与测量
• 由于螺距有误差，在旋合长度上产生螺距累积误差ΔPΣ，使内、外螺 纹无法旋合，见图9. 2。
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9. 2 晋通螺纹各彗数对互换性加影响
• 为讨论方便，设内、外螺纹的中径和牙型半角均无误差，内螺纹无螺 距误差，仅外螺纹有螺距误差。此误差ΔPΣ相当于使外螺纹中径增大 一个.fP值，此.fP值称为螺距误差的中径当量或补偿值从△abc中可 知:fP/2 = I ΔPΣ I /2tan(a/2)米制普通螺纹牙型半角a/2=300，故fP =1. 732 IΔPΣ I 。
• 普通螺纹中径与大径的基本尺寸之间的关系为: • D2=d-0.649519P D2=D-0.649519P • ④单一中径几单一或r1,单一:为一假想圆柱体直径，该圆柱体的母线
在牙槽宽度等于P/2处，而不考虑牙体宽度大小。因它在实际螺纹上 可以测得，它代表螺纹中径的实际尺寸。 • ⑤螺距尸:相邻两牙在中径母线上对应两点间的轴向距离。 • ⑥导程Ph:同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距
可按上述两式的平均值计算，即:
a
fa
2
0.36 P |
2
| (um)
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9. 2 晋通螺纹各彗数对互换性加影响
• 当左右牙型半角误差不相等时， Δ(a/2)可按Δ(a/2)=[ | Δ(a/2)(右)| + | Δ(a/2)(左)| ]/2平均计算。
• 3.单一中径误差的影响
• 单一中径误差么几单一或pal,单一将直接影响螺纹的旋合性和结合强 度。当外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，会影响旋合性，反之，外 螺纹中径过小，则配合太松，难以使牙侧间接触良好，影响连接可靠 性。因此，为了保证螺纹的旋合性，应该限制外螺纹的最大中径和内 螺纹的最小中径;为了保证螺纹的连接可靠性，还必须限制外螺纹的 最小中径和内螺纹的最大中径。
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9. 2 晋通螺纹各彗数对互换性加影响
• 为讨论方便，设内、外螺纹的中径和牙型半角均无误差，内螺纹无螺 距误差，仅外螺纹有螺距误差。此误差ΔPΣ相当于使外螺纹中径增大 一个.fP值，此.fP值称为螺距误差的中径当量或补偿值从△abc中可 知:fP/2 = I ΔPΣ I /2tan(a/2)米制普通螺纹牙型半角a/2=300，故fP =1. 732 IΔPΣ I 。
• 普通螺纹中径与大径的基本尺寸之间的关系为: • D2=d-0.649519P D2=D-0.649519P • ④单一中径几单一或r1,单一:为一假想圆柱体直径，该圆柱体的母线
在牙槽宽度等于P/2处，而不考虑牙体宽度大小。因它在实际螺纹上 可以测得，它代表螺纹中径的实际尺寸。 • ⑤螺距尸:相邻两牙在中径母线上对应两点间的轴向距离。 • ⑥导程Ph:同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距
可按上述两式的平均值计算，即:
a
fa
2
0.36 P |
2
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9. 2 晋通螺纹各彗数对互换性加影响
• 当左右牙型半角误差不相等时， Δ(a/2)可按Δ(a/2)=[ | Δ(a/2)(右)| + | Δ(a/2)(左)| ]/2平均计算。
• 3.单一中径误差的影响
• 单一中径误差么几单一或pal,单一将直接影响螺纹的旋合性和结合强 度。当外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，会影响旋合性，反之，外 螺纹中径过小，则配合太松，难以使牙侧间接触良好，影响连接可靠 性。因此，为了保证螺纹的旋合性，应该限制外螺纹的最大中径和内 螺纹的最小中径;为了保证螺纹的连接可靠性，还必须限制外螺纹的 最小中径和内螺纹的最大中径。
螺纹的公差配合及选用
螺纹的公差配合及选用一、螺纹的种类与几何参数螺纹种类:1)普通螺纹主要用于连接和紧固零件，是应用最为广泛的一种螺纹，分粗牙和细牙两种，对这类螺纹结合的主要要求有两个，一是可旋合性，二是连接的可靠性。
2)传动螺纹主要用于传递精确的位移、动力和运动，如机床中的丝杠和螺母，千斤顶的起重螺杆等。
对这类螺纹结合的主要要求是传动准确、可靠，螺牙接触良好及耐磨等。
3)密封螺纹用于密封的螺纹连接，对这类螺纹结合的主要要求是具有良好的旋合性及密封性。
本章主要讨论普通螺纹的公差及检测。
二、普通螺纹的基本牙型与几何参数普通螺纹的基本牙型是指在原始的等边三角形基础上，削去顶部和底部所形成的螺纹牙型。
该牙型具有螺纹的基本尺寸，如图所示。
普通螺纹基本牙型普通螺纹的主要几何参数如下：1)基本大径（d，D）大径是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。
国家标准规定，普通螺纹大径基本尺寸为螺纹的公称直径。
2)基本小径（d1 ，D1 ）小径是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。
为了应用方便，与牙顶相切的直径又被称为顶径，外螺纹大径和内螺纹小径即为顶径。
与牙底相切的直径又被称为底径，外螺纹小径和内螺纹大径即为底径。
3)基本中径（d2 ，D2 ）中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。
4)单一中径（da ，Da ）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基本螺距一半的地方。
单一中径代表螺距中径的实际尺寸。
当无螺距偏差时，单一中径与中径相等;有螺距偏差的螺纹，其单一中径与中径数值不相等，如图所示。
ΔP为螺距偏差。
螺纹的单一中径与中径5) 螺距（P）和导程（Ph ）螺距是相邻两牙在中径线对应两点间的轴向距离。
导程是指同一螺旋线上的相邻两线上对应两点间的轴向距离。
对单线螺纹，导程与螺距同值;对多线螺纹，导程等于螺距P与螺纹线数n的乘积，即导程Ph =nP。
6)牙型角（α）、牙型半角（α/2）和牙侧角牙型角是螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。
NO8螺纹公差配合及检测 《公差配合与测量技术》课件
任务二 普通螺纹的公差与配合
任务描述
图8-1（b）所示的一螺纹M24×2—6H，测得其
单一中径d2s=25.5 mm
ΔP =+35μm，
牙型半角误差Δα/2（左）=-30′，Δα/2（右）
=+65′，试判断其合格性。
任务二 普通螺纹的公差与配合
任务 分析
普通螺纹的公差带与尺寸公差带一样，其位置由基 本偏差决定，大小由公差等级决定。要完成此任务，需 根据GB/T 197—2003 对螺纹的大、中、小径的公差带 的规定，根据螺纹的各主要参数的值，经过计算，判定 中径合格性。
螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度代号等组成。 螺纹公差带代号包括中径公差带代号和顶径(外螺纹大径和内螺纹小径)公差 带代号。公差带代号由表示其大小的公差等级数字和表示其位置的基本偏差 代号组成。对细牙螺纹还需要标注出螺距。在零件图上的普通螺纹标注如图 8-4所示。
在装配图上，内外螺纹公差带代号用斜线分开，左内右外，如M10×2— 6H/5g6g。必要时，在螺纹公差带代号之后加注旋合长度代号“S”或“L”( 中等旋合长度代号“N”不标注)，如M10—5g6g—S。特殊需要时，可以标注 旋合长度的数值，如M10—5g6g—25表示螺纹的旋合长度为25 mm。
梯形
1） 2）
3） 4）
锯齿形
矩形
任务一 普通螺纹基本知识
图8-2 普通螺纹的基本类型
任务一 普通螺纹基本知识
2.螺纹的主要几何参数
（1）大径。大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的 直径。内、外螺纹大径的基本尺寸分别用符号 D 和 d 表示，且 D＝d。普 通螺纹的公称直径即是螺纹大径的基本尺寸。
任务一 普通螺纹基本知识
普通螺纹 公差与配合(直径1-355 MM)
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后退
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螺纹公差带的大小由公差值 ! 确定 ! 并按其大小分为若干个等级 " 内 # 外螺纹各直径的公差等级 螺纹直径 内螺纹小径 !" 内螺纹中径 !( 外螺纹大径 " 外螺纹中径 "! 各公差等级的公差值规定于表 ( 至表 $
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普通螺纹的公差与配合全解
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
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、Βιβλιοθήκη 漏气和不漏油。普通螺纹基本牙型
：
图8-1
普通螺纹的主要几何参数
1．大径(D，d)：
大径 是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆
2．螺距偏差的影响（2）：
如图8-2所示，假设内螺纹具有基本牙型，仅与存在 螺距偏差的外螺纹结合。外螺纹N个螺距的累积误差 为Δ PΣ (μ m)。内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合 。为防止干涉，为使具有Δ PΣ 的外螺纹旋入理想的 内螺纹,就必须使外螺纹的中径减小一个数值fp (μ m)。
螺距累积偏差对旋合性的影响示例：
柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本 尺寸相等，即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 。
２．小径(D1，d1)： 小径是指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。相结合的内、外螺纹的小径基本尺 寸相等,即D１=d1。 内螺纹的小径D1又称"顶径",外螺纹的小径d1又称" 底径"。 ３．中径(D２，d２)：
中径 是指一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆
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。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。
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（8）牙型半角。牙型角的一半，米制普通螺纹 = 30°。 （9）牙型高度h。指螺纹牙顶与牙底间的垂直距离，h ＝H。
第8章 螺纹结合的公差与配合
（10）螺纹旋合长度L。指两相配合螺纹沿螺纹轴 线方向相互旋合部分的长度，如图8-2所示。
图8-2 螺纹旋合长度
第8章 螺纹结合的公差与配合
8.1.2 螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
可旋入性指同规格的内、外螺纹件在装配时，不经挑 选就能在给定的轴向长度内全部旋合。
连接可靠性指用于连接和紧固时，应具有足够的连接 强度和紧固性，确保机器或装置的使用性能。
第8章 螺纹结合的公差与配合
（2）传动螺纹：用于传递动力或运动，其基本牙型主 要有梯形、矩形，如丝杠螺杆等。对传动螺纹要求传动 准确、可靠，螺牙接触性能好、耐磨性好等。 1．普通螺纹的基本牙型
8.2.1 普通螺纹的公差等级
普通螺纹的公差等级见表8-2。
内螺纹的小径、中径，外螺纹的大径、中径可分别选不同的公差等 级，一般以6级为基本级。表8-3给出普通螺纹的公称直径和螺距。
第8章 螺纹结合的公差与配合
续表
第8章 螺纹结合的公差与配合 表8-4给出普通螺纹公称尺寸。
内、外螺纹的公差值可根据螺距及公差等级分别査表8-
图8-8 螺纹标注说明
第8章 螺纹结合的公差与配合
1．普通螺纹特征代号
普通螺纹特征代号用M表示。单线螺纹的尺寸代号为“公 称直径×螺距”，公称直径和螺距数值的单位为mm。对粗牙普 通螺纹省略“螺距”项。
例如，公称直径为10mm，螺距为1mm的单线细牙螺纹，标记 为M10×1。
公称直径为10mm，螺距为1.25mm的单线粗牙螺纹，标记为 M10。
内、外螺纹可组成H/h、 H/g和G/h等配合。H/h配合最小间 隙为零，通常均采用此种配合。H/g和G/h的配合具有保证间隙， 常用于要求装拆方便、高温下工作及须镀较薄保护层的场合。 对须镀较厚保护层的螺纹还可选用H/f、H/e等配合。
第8章 螺纹结合的公差与配合 8.2.4 普通螺纹标注
完整的螺纹标注有螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号及其他 必要的说明信息，如图8-8所示。
假设内、外螺纹的中径和螺距均无误差，内螺纹左、右半角
均无误差，而外螺纹的左半角误差 ＜0，右半角误差 ＞0。
2 (左 )
2 (右 )
由图8-4所示可知，由于外螺纹存在半角误差，当它与具有理想牙
型的内螺纹旋合时，将发生干涉（用阴影示出）。为了让一个有
半角误差的外螺纹能旋入内螺纹中，须将外螺纹的中径减小一个
第8章 螺纹结合的公差与配合
为了便于分析，假定内螺纹具有理想牙型（基本牙型、 中径、牙型半角和螺距均无误差），图中用粗实线表示。 外螺纹的中径和牙型半角与理想的内螺纹相同，但存在螺 距误差，图中用虚线表示。假定在几个螺距长度上有螺距 累积误差时，会造成内螺纹与外螺纹的轮廓发生干涉而无 法旋合。在实际生产中，为了使有螺距误差的外螺纹可旋 入理想的内螺纹中，一般把外螺纹中径减小一个fp数值，使 其轮廓如图中细实线所示，保证其能自由旋入内螺纹。此 螺距误差相当于使外螺纹中径增大一个fp值，此fp叫做螺距 误差的中径补偿值，也称螺距误差的中径当量。
图8-7 螺纹旋合长度
第8章 螺纹结合的公差与配合
旋合长度按表8-9选取，一般情况下选用中等旋合长度。
第8章 螺纹结合的公差与配合
2．普通螺纹的配合精度
根据使用场合，螺纹的配合精度可分为精密级、中等级和 粗糙级3种等级。它们的使用范围如下。
精密级：用于精密螺纹及要求配合性质变动较小的连接。 中等级：用于一般螺纹连接。 粗糙级：用于要求不高或制造比较困难的螺纹，如盲孔螺纹 等。
第8章 螺纹结合的公差与配合
第8章 螺纹结合的公差配合
8.1 螺纹及几何参数特性 8.2 普通螺纹的公差与配合 8.3 普通螺纹的检测 思考题与练习
第8章 螺纹结合的公差与配合
8.1 螺纹及几何参数特性
8.1.1 普通螺纹的基本牙型及几何参数
按不同用途分为连接螺纹和传动螺纹。 （1）连接螺纹。也叫紧固螺纹，其基本牙型是三角形。用 于连接或紧固零件，如普通螺纹和管螺纹等。对普通螺纹 连接的要求是可旋入性和连接的可靠性等。
普通螺纹的基本牙型是指GB/T 14791—93《螺纹术 语》中所规定的具有螺纹基本尺寸的牙型，如图8-1所示， 基本牙型定义在螺纹的轴剖面上。
基本牙型是指按规定将原始三角形削去一部分后获 得的牙型。内、外螺纹的大径、中径、小径的基本尺寸 都定义在基本牙型上。
第8章 螺纹结合的公差与配合 图8-1 普通螺纹基本牙型
5～表8-7(见P237～ P238) 。
第8章 螺纹结合的公差与配合 8.2.2 普通螺纹的基本偏差—公差带位置
螺纹公差带以基本牙型轮廓为零线，沿着牙侧、牙顶和牙底 分布，并在垂直于方向上计量大径、中径的偏差和公差。公差带 由螺纹公差等级和基本偏差决定，如图8-5所示。
图8-5 螺纹公差带
第8章 螺纹结合的公差与配合
GB/T 197—2003规定外螺纹的上偏差es和内螺纹的下偏差 EI为基本偏差。内螺纹的中径、小径规定采用G、H两种基 本偏差，如图8-6（a）、图8-6（b）所示。
TD1—内螺纹小径公差 TD2—内螺纹中径公差
图8-6 内、外螺纹公差带位置
第8章 螺纹结合的公差与配合
外螺纹的中径、大径规定采用e、f、g、h四种基本偏差，如图8-6 （c）、图8-6（d）所示。
D2m，它等于内螺纹的实际中径D2a与螺距误差fp及牙型半角
误差的中径补偿值
f
2
之差，即D2m = D2a－（fp+
f ）。 2
第8章 螺纹结合的公差与配合
对于普通螺纹，没有单独规定螺距及牙型半角的 公差，只规定了一个中径公差（TD2、Td2）。
中径公差是衡量螺纹互换性的主要指标。判断螺 纹中径合格性应遵循泰勒原则，即实际螺纹的作用中径 不能超出最大实体牙型的中径，而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。
（2）在下列情况下，中等公差精度螺纹不标注其公差带
代号。
内螺纹 5H 公称直径≤1.4 mm时，
6H 公称直径≥1.6 mm时；
外螺纹 6h
公称直径≤1.4 mm时，
6g
公称直径≥g、中等公差精度的
粗牙外螺纹标记为M1.0。中径公差带和顶径公差带为6H、
第8章 螺纹结合的公差与配合
2．普通螺纹的几何参数 （1） 原始三角形高度H。 （2）大径D或d。它是与内螺纹牙底或外螺纹牙 顶相重合的假想圆柱体直径。国家标准规定米 制普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径。 （3）小径D1或d1。是与内螺纹牙顶或外螺纹牙 底相重合的假想圆柱体直径。 （4）中径D2或d2。为一假想圆柱体直径，其母 线在处，在此母线上牙体与牙槽宽度相等。
例如，中径公差带为5g、顶径公差带为6g的外螺纹，标记为 M18×1—5g6g。
中径公差带和顶径公差带为6g的粗牙外螺纹，标记为M18—6g。 中径公差带为5H、顶径公差带为6H的内螺纹，标记为M18×1— 5H6H。 中径公差带和顶径公差带为6H的粗牙内螺纹，标记为M18—6H。
第8章 螺纹结合的公差与配合
在△abc中，fp = ∣P∑∣ctg α/2 ，由于普通螺纹的 α = 60°，因而可得fp = 1.732∣P ∑∣。同理，当内螺纹有 螺距误差时，此螺距误差相当于使内螺纹中径减小一个fp值。
第8章 螺纹结合的公差与配合
2．牙型半角误差
如果牙型半角有误差，内、外螺纹在旋合时将发生干涉，现
以图8-4所示说明牙型半角误差对螺纹互换性的影响。
于外螺纹的中径增大了。这个增大的假想中径叫作外螺纹
的作用中径D2m，它等于外螺纹的实际中径D2a与螺距误差fp
及牙型半角误差的中径补偿值 f 之和，即
2
D2m
=
D2a+（fp+
f ）。 2
同样，当内螺纹有了螺距误差及牙型半角误差时，只
能与一个中径较小的外螺纹旋合，其效果相当于内螺纹的
中径减小了。这个减小的假想中径叫作内螺纹的作用中径
对于外螺纹：作用中径不大于中径最大极限尺寸，单 一中径不小于中径最小极限尺寸，即
d2m ≤ d2max , d2单一 ≥ d2min
对于内螺纹：作用中径不小于中径最小极限尺寸， 单一中径不大于中径最大极限尺寸，即
D2m ≥ D2min , D2单一 ≤ D2max
第8章 螺纹结合的公差与配合
8.2 普通螺纹的公差与配合
影响螺纹互换性的主要因素有螺距误差、牙型半角 误差、中径误差等。 1．螺距误差
螺距误差包括局部误差和累积误差，后者与旋合长 度有关，是主要影响因素。当内、外螺纹旋合时，由于
螺距有误差，造成在旋合长度上产生螺距累积误差△P∑，
使两者旋合时发生干涉。现以图8-3所示说明螺距累积误 差对互换性的影响。
第8章 螺纹结合的公差与配合 图8-3 螺距误差对互换性的影响
量，该量称为半角误差的中径当量 f 。这样,阴影所示的干涉区 2
就会消失,从而保证了螺纹的可旋合性。由图中的几何关系,可以
推导出在一定的半角误差情况下,外螺纹牙型半角误差的中径当量 f
的计算公式(推导过程略)为
f
2
0.073P[K1 | Δ 2 (左)
| K2|Δ 2 (右) |]
2
。
第8章 螺纹结合的公差与配合
第8章 螺纹结合的公差与配合
（5）单一中径。指螺纹的牙槽宽度等于基本螺距一半 处所在的假想圆柱的直径。当无螺距偏差时，单一中径与 中径一致。单一中径在实际螺纹上可以测得，它代表螺纹 中径的实际尺寸。
（6）螺距P。相邻两牙在中径母线上对应两点间的轴向 距离。
（7）牙型角α。在螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角，对 于米制普通螺纹α = 60°。
第8章 螺纹结合的公差与配合
（10）螺纹旋合长度L。指两相配合螺纹沿螺纹轴 线方向相互旋合部分的长度，如图8-2所示。
图8-2 螺纹旋合长度
第8章 螺纹结合的公差与配合
8.1.2 螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
可旋入性指同规格的内、外螺纹件在装配时，不经挑 选就能在给定的轴向长度内全部旋合。
连接可靠性指用于连接和紧固时，应具有足够的连接 强度和紧固性，确保机器或装置的使用性能。
第8章 螺纹结合的公差与配合
（2）传动螺纹：用于传递动力或运动，其基本牙型主 要有梯形、矩形，如丝杠螺杆等。对传动螺纹要求传动 准确、可靠，螺牙接触性能好、耐磨性好等。 1．普通螺纹的基本牙型
8.2.1 普通螺纹的公差等级
普通螺纹的公差等级见表8-2。
内螺纹的小径、中径，外螺纹的大径、中径可分别选不同的公差等 级，一般以6级为基本级。表8-3给出普通螺纹的公称直径和螺距。
第8章 螺纹结合的公差与配合
续表
第8章 螺纹结合的公差与配合 表8-4给出普通螺纹公称尺寸。
内、外螺纹的公差值可根据螺距及公差等级分别査表8-
图8-8 螺纹标注说明
第8章 螺纹结合的公差与配合
1．普通螺纹特征代号
普通螺纹特征代号用M表示。单线螺纹的尺寸代号为“公 称直径×螺距”，公称直径和螺距数值的单位为mm。对粗牙普 通螺纹省略“螺距”项。
例如，公称直径为10mm，螺距为1mm的单线细牙螺纹，标记 为M10×1。
公称直径为10mm，螺距为1.25mm的单线粗牙螺纹，标记为 M10。
内、外螺纹可组成H/h、 H/g和G/h等配合。H/h配合最小间 隙为零，通常均采用此种配合。H/g和G/h的配合具有保证间隙， 常用于要求装拆方便、高温下工作及须镀较薄保护层的场合。 对须镀较厚保护层的螺纹还可选用H/f、H/e等配合。
第8章 螺纹结合的公差与配合 8.2.4 普通螺纹标注
完整的螺纹标注有螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号及其他 必要的说明信息，如图8-8所示。
假设内、外螺纹的中径和螺距均无误差，内螺纹左、右半角
均无误差，而外螺纹的左半角误差 ＜0，右半角误差 ＞0。
2 (左 )
2 (右 )
由图8-4所示可知，由于外螺纹存在半角误差，当它与具有理想牙
型的内螺纹旋合时，将发生干涉（用阴影示出）。为了让一个有
半角误差的外螺纹能旋入内螺纹中，须将外螺纹的中径减小一个
第8章 螺纹结合的公差与配合
为了便于分析，假定内螺纹具有理想牙型（基本牙型、 中径、牙型半角和螺距均无误差），图中用粗实线表示。 外螺纹的中径和牙型半角与理想的内螺纹相同，但存在螺 距误差，图中用虚线表示。假定在几个螺距长度上有螺距 累积误差时，会造成内螺纹与外螺纹的轮廓发生干涉而无 法旋合。在实际生产中，为了使有螺距误差的外螺纹可旋 入理想的内螺纹中，一般把外螺纹中径减小一个fp数值，使 其轮廓如图中细实线所示，保证其能自由旋入内螺纹。此 螺距误差相当于使外螺纹中径增大一个fp值，此fp叫做螺距 误差的中径补偿值，也称螺距误差的中径当量。
图8-7 螺纹旋合长度
第8章 螺纹结合的公差与配合
旋合长度按表8-9选取，一般情况下选用中等旋合长度。
第8章 螺纹结合的公差与配合
2．普通螺纹的配合精度
根据使用场合，螺纹的配合精度可分为精密级、中等级和 粗糙级3种等级。它们的使用范围如下。
精密级：用于精密螺纹及要求配合性质变动较小的连接。 中等级：用于一般螺纹连接。 粗糙级：用于要求不高或制造比较困难的螺纹，如盲孔螺纹 等。
第8章 螺纹结合的公差与配合
第8章 螺纹结合的公差配合
8.1 螺纹及几何参数特性 8.2 普通螺纹的公差与配合 8.3 普通螺纹的检测 思考题与练习
第8章 螺纹结合的公差与配合
8.1 螺纹及几何参数特性
8.1.1 普通螺纹的基本牙型及几何参数
按不同用途分为连接螺纹和传动螺纹。 （1）连接螺纹。也叫紧固螺纹，其基本牙型是三角形。用 于连接或紧固零件，如普通螺纹和管螺纹等。对普通螺纹 连接的要求是可旋入性和连接的可靠性等。
普通螺纹的基本牙型是指GB/T 14791—93《螺纹术 语》中所规定的具有螺纹基本尺寸的牙型，如图8-1所示， 基本牙型定义在螺纹的轴剖面上。
基本牙型是指按规定将原始三角形削去一部分后获 得的牙型。内、外螺纹的大径、中径、小径的基本尺寸 都定义在基本牙型上。
第8章 螺纹结合的公差与配合 图8-1 普通螺纹基本牙型
5～表8-7(见P237～ P238) 。
第8章 螺纹结合的公差与配合 8.2.2 普通螺纹的基本偏差—公差带位置
螺纹公差带以基本牙型轮廓为零线，沿着牙侧、牙顶和牙底 分布，并在垂直于方向上计量大径、中径的偏差和公差。公差带 由螺纹公差等级和基本偏差决定，如图8-5所示。
图8-5 螺纹公差带
第8章 螺纹结合的公差与配合
GB/T 197—2003规定外螺纹的上偏差es和内螺纹的下偏差 EI为基本偏差。内螺纹的中径、小径规定采用G、H两种基 本偏差，如图8-6（a）、图8-6（b）所示。
TD1—内螺纹小径公差 TD2—内螺纹中径公差
图8-6 内、外螺纹公差带位置
第8章 螺纹结合的公差与配合
外螺纹的中径、大径规定采用e、f、g、h四种基本偏差，如图8-6 （c）、图8-6（d）所示。
D2m，它等于内螺纹的实际中径D2a与螺距误差fp及牙型半角
误差的中径补偿值
f
2
之差，即D2m = D2a－（fp+
f ）。 2
第8章 螺纹结合的公差与配合
对于普通螺纹，没有单独规定螺距及牙型半角的 公差，只规定了一个中径公差（TD2、Td2）。
中径公差是衡量螺纹互换性的主要指标。判断螺 纹中径合格性应遵循泰勒原则，即实际螺纹的作用中径 不能超出最大实体牙型的中径，而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。
（2）在下列情况下，中等公差精度螺纹不标注其公差带
代号。
内螺纹 5H 公称直径≤1.4 mm时，
6H 公称直径≥1.6 mm时；
外螺纹 6h
公称直径≤1.4 mm时，
6g
公称直径≥g、中等公差精度的
粗牙外螺纹标记为M1.0。中径公差带和顶径公差带为6H、
第8章 螺纹结合的公差与配合
2．普通螺纹的几何参数 （1） 原始三角形高度H。 （2）大径D或d。它是与内螺纹牙底或外螺纹牙 顶相重合的假想圆柱体直径。国家标准规定米 制普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径。 （3）小径D1或d1。是与内螺纹牙顶或外螺纹牙 底相重合的假想圆柱体直径。 （4）中径D2或d2。为一假想圆柱体直径，其母 线在处，在此母线上牙体与牙槽宽度相等。
例如，中径公差带为5g、顶径公差带为6g的外螺纹，标记为 M18×1—5g6g。
中径公差带和顶径公差带为6g的粗牙外螺纹，标记为M18—6g。 中径公差带为5H、顶径公差带为6H的内螺纹，标记为M18×1— 5H6H。 中径公差带和顶径公差带为6H的粗牙内螺纹，标记为M18—6H。
第8章 螺纹结合的公差与配合
在△abc中，fp = ∣P∑∣ctg α/2 ，由于普通螺纹的 α = 60°，因而可得fp = 1.732∣P ∑∣。同理，当内螺纹有 螺距误差时，此螺距误差相当于使内螺纹中径减小一个fp值。
第8章 螺纹结合的公差与配合
2．牙型半角误差
如果牙型半角有误差，内、外螺纹在旋合时将发生干涉，现
以图8-4所示说明牙型半角误差对螺纹互换性的影响。
于外螺纹的中径增大了。这个增大的假想中径叫作外螺纹
的作用中径D2m，它等于外螺纹的实际中径D2a与螺距误差fp
及牙型半角误差的中径补偿值 f 之和，即
2
D2m
=
D2a+（fp+
f ）。 2
同样，当内螺纹有了螺距误差及牙型半角误差时，只
能与一个中径较小的外螺纹旋合，其效果相当于内螺纹的
中径减小了。这个减小的假想中径叫作内螺纹的作用中径
对于外螺纹：作用中径不大于中径最大极限尺寸，单 一中径不小于中径最小极限尺寸，即
d2m ≤ d2max , d2单一 ≥ d2min
对于内螺纹：作用中径不小于中径最小极限尺寸， 单一中径不大于中径最大极限尺寸，即
D2m ≥ D2min , D2单一 ≤ D2max
第8章 螺纹结合的公差与配合
8.2 普通螺纹的公差与配合
影响螺纹互换性的主要因素有螺距误差、牙型半角 误差、中径误差等。 1．螺距误差
螺距误差包括局部误差和累积误差，后者与旋合长 度有关，是主要影响因素。当内、外螺纹旋合时，由于
螺距有误差，造成在旋合长度上产生螺距累积误差△P∑，
使两者旋合时发生干涉。现以图8-3所示说明螺距累积误 差对互换性的影响。
第8章 螺纹结合的公差与配合 图8-3 螺距误差对互换性的影响
量，该量称为半角误差的中径当量 f 。这样,阴影所示的干涉区 2
就会消失,从而保证了螺纹的可旋合性。由图中的几何关系,可以
推导出在一定的半角误差情况下,外螺纹牙型半角误差的中径当量 f
的计算公式(推导过程略)为
f
2
0.073P[K1 | Δ 2 (左)
| K2|Δ 2 (右) |]
2
。
第8章 螺纹结合的公差与配合
第8章 螺纹结合的公差与配合
（5）单一中径。指螺纹的牙槽宽度等于基本螺距一半 处所在的假想圆柱的直径。当无螺距偏差时，单一中径与 中径一致。单一中径在实际螺纹上可以测得，它代表螺纹 中径的实际尺寸。
（6）螺距P。相邻两牙在中径母线上对应两点间的轴向 距离。
（7）牙型角α。在螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角，对 于米制普通螺纹α = 60°。