螺纹连接精度

课次：18

授课课题：典型结合和传动的精度设计（续）螺纹结合

基本要求：了解螺纹的公差带、基本偏差及公差带与配合的选用掌握螺纹精度概念及图样上的标注

重点难点：掌握螺纹精度概念及图样上的标注

作业：10-5

参考资料：《公差配合与测量技术》忻良昌

螺纹结合的精度设计

一、螺纹的公差带

螺纹公差带是牙型公差带，以基本牙型的轮廓为零线，沿着螺纹牙型的牙侧、牙顶和牙底分布，并在垂直于螺纹轴线方向来计量大、中、小径的偏差和公差。公差带由其相对于基本牙型的位置要素和大小因素两部分组成，如图所示。

1．公差带的位置和基本偏差

内、外螺纹的公差带位置是指公差带相对于零线的距离．它由基本偏差确定。

螺纹基本偏差的概念与《公差与配合》中的概念是一致的。基本偏差是两个极限偏差中的一个，GB197—81规定外螺纹的上偏差（es）。和内螺纹的下偏差（EI）为基本偏差。

根据装配和容纳镀层等不同要求，对外螺纹规定了四种基本偏差，其代号为e、f、g、h，对内螺纹规定了两种基本偏差，其代号为G、H。如课本中图10-8所示。

各基本偏差的数值按课本中表10-6所列公式计算，其中H、h的基本偏差为零，G为正值，e、f、g为负值。

2．螺纹公差带的大小和公差等级

普通螺纹的公差按GB197-81《普通螺纹公差与配合》规定，考虑到中径是决定配合性质的主要尺寸，以及测量方便的互换性，标准规定了内、外螺纹的中径公差（T D2、T d2）和顶径公差（内螺纹的小径T D1和外螺纹的大径T d）。

内、外螺纹的各直径疏密是不同的，主要根据各直径所起作用不同及加工的难易程度程度等因素确定。各公差等级见表10-1，各公差等级的公差值见表10-4、10-5。

二、螺纹的旋合长度和精度等级

1、螺纹的旋合长度

螺纹的旋合长度是和精度等级相关的一个因素，标准将旋合长度分为三组：短旋合长度（S）、中等旋合长度（N）、长旋合长度（L）。见表10-9。

2、螺纹的精度等级

螺纹的精度等级是由螺纹公差带和螺纹的旋合长度两个因素决定的。标准将螺纹的精度等级分为精密级、中等级和粗糙级三种。一般以中等旋合长度下的6级公差等级作为中等精度，精密和粗糙都是相比较而言。

注意：螺纹的精度与公差等级在概念上是不同的。同一公差等级的螺纹，若它们的旋合长度不同，则螺纹的精度不同。

因为螺纹的精度反映螺纹加工的难易程度。在同一螺纹精度下，对不同旋合长度的螺纹应采用不同的公差等级。一般情况下，S组应比N组高一个公差等级；L组应比N组低一个公差等级。因为S组的旋合长度短，螺纹的扣数少，螺距累积误差小，所以公差等级应比同精度的N组高一级。

三、螺纹的公差带及其选用

用螺纹公差等级和基本偏差可以组成各种不同的公差带，如：7H和6g等。内、外螺纹的各种公差带可以组成各种不同的配合，比如6H/6g等。在生产中，为了减少螺纹刀具和螺纹量具的规格和数量，规定了内、外螺纹的选用公差带，如表所示。

普通螺纹的选用公差带

注：（l）大量生产的精制紧固螺纹，推荐采用带方框的公差带

（2）带＊的公差带应优选选用，不带＊的公差带其次选用，加括号的公差带尽量不用。

表中列出了11种内螺纹公差带和13种外螺纹公差带，按照配合组成的规律，它们可以任意组合成各种配合。

为了保证连接强度、接触高度和装拆方便，国标推荐优先采用H/g，H / h 或G／h的配合。

对于大批量生产的螺纹，为了装拆方便，应选用H/g或G／h组成配合。对单件小批生产的螺纹，可用H／h组成配合，以适应手工拧紧和装配速度不高等使用特性。

在高温状态下工作的螺纹，为防止因高温形成金属氧化皮或介质沉积使螺纹卡死，可采用能保证间隙的配合。当温度在450℃以下时，可用H/g组成配合；温度在450℃以上时，可选用H/e配合，如火花塞螺纹就是选用的这种配合。

对于需要镀涂的外螺纹，当镀层厚度为10μm、20μm、30μm时，可分

别选用e、f、g与H组成配合。当内、外螺纹均需电镀时，则可由G／e或G ／f组成配合。

四、螺纹标记

普通螺纹完整的标注由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹的旋合长度所组成，三者之间用短横符号“一”分开。

普通螺纹代号用“M”及公称直径×螺距（单位是mm）表示。粗牙螺纹不标注螺距。当螺纹为左旋时在螺纹代号后加“左”或“LH”，不注时为右旋螺纹。螺纹公差带代号包括螺纹中径公差代号和顶径公差带代号（当中径、顶径公差带相同时，可合并标注一个），标注在螺纹代号之后。螺纹旋合长度代号标注在螺纹公差带代号后，中等旋合长度不标注。

例：M10-5g6g-s M10×1-6H

短旋合长度中径和顶径公差

顶径公差带代号螺距（细牙）

中径公差带代号公称直径

粗牙螺纹的公称直径

M10左-7H-L （长旋合长度，不注时为中等旋合长度）

四、传动螺纹结合的精度设计（一般了解内容）

在机床制造业中，梯形螺纹丝杠和螺母的应用较为广泛，它不仅用来传递一般的运动和动力，而且还要精确地传递位移。所以一般的梯形螺纹的标准就不能满足精度要求。这种机床用的梯形螺纹丝杠和螺母，和一般梯形螺纹的大、中、小径的基本尺寸（附表3－6）相同外，有关精度要求在行业标准JB2886—1992《机床梯形螺纹丝杠和螺母技术条件》中给出了详细规定，梯形螺纹的基本牙型如图3-43所示。

H = 1.866P

H = 0.5P

d = d - 0.5P

d1 = d - 2h1

h1 = 0.5P + z

D = d + 2 z

D1 = d - P

D2 = d2

图3-43 梯形螺纹的基本牙型

1）精度等级

机床丝杠和螺母的精度等级各分为7级；3，4，5，…，9级。其中3级精度最高，其余精度依次降低，9级精度最低。各级精度主要应用的情况如下：

3级，4级主要用于超高精度的坐标镗床和坐标磨床的传动定位丝杠和螺母。