普通螺纹结合的公差与配合

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《公 差 配 合 与 测 量 技 术》
普通螺纹结合的公差与检测
§9-3 普通螺纹的公差与配合
• 一、螺纹公差标准的结构 • 螺纹精度 :1、旋合长度 2、牙型公差带 : ①大小—公差等级 ②位置—基本偏差
2015-7-20
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1、螺纹的分类（续） 按牙型可分为三角形、梯形、锯齿形和矩形。
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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。 ⑵ 连接的可靠性： 用于紧固时，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。
2015-7-20
fp叫螺距误差的中径当量。 a • fp=∣Δ Ρ ∑∣cot ，当 α=60º 2 • fp= ∣Δ Ρ ∑∣=1.732∣Δ Ρ ∑∣
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• 三、牙型半角误差对互换性影响
• 牙型半角误差的存在使内、外螺纹结合时发生干涉，影
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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
2015-7-20
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。
⑴、按用途分 ①、连接螺纹：用于连接和坚固零件。对 普通螺纹要求可旋入性和连接的可靠性， 对管螺纹要求密封性和连接的可靠性。
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②、传动螺纹：用于传递运动、动力和位 移。要求传动可靠、准确，螺纹牙齿接触 良好及耐磨。
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一、螺纹的分类及使用要求
• D2作用=D2单一-(fp+fa)
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• 2、保证螺纹互换性的条件
对外螺纹：
• d2max≥d2作用=d2单一+(fp+fa)
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• d2单≤d2min；
• 对内螺纹：
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• D2min≤D2作用=D2单一-(fp+fa) • D2单一≥D2max：
普通螺纹结合的公差与检测
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§9-1 概述 §9-2 普通螺纹几何参数对互换 性的影响 §9-3 普通螺纹的公差与配合 §9-4螺纹的检测
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《公 差 配 合 与 测 量 技 术》
普通螺纹结合的公差与检测 §9-1概述
一、螺纹的分类及使用要求
1、螺纹的分类
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• 四、螺纹在图样上的标记(续）
新旧国标的不同点在于：
• 1、“旋向”的位置由原精度等级后面移到规格代号中的螺距的后 面； • 2、旧标准中反映螺纹的精度高低是用精度代号表示，新标准改用 公差带代号表示； 3、旧标准中规定了3级精度螺纹，在图样上允许省略不注出，新
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有误差，故影响了可旋入性，而外螺纹的最大
螺距累积误差为ΔP∑，显然为了旋入，应把外 螺纹的中径减小一个数值fp或相当于内螺纹的
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中径增大一个fp。
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• 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，
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2、螺纹标记的含意
M24X2—6H—L：表示：长旋合长度中径和小径公差带
为6H，单头、右旋、细牙螺距为2mm，公称大径为24mm的
2015-7-20
普通内螺纹. M30X2—6H/5g—S: 表示：短旋合长度外螺纹中径公 差带为5g，大径公差带为6g，内螺纹中径和小径公差带为
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• 2、中径的影响
• 螺纹中径是影响螺纹是否能正常旋入的一个主要参数，它的 大小变化都会影响螺纹的旋入，故对螺纹中径规定了上、下
2015-7-20
偏差。
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• 二、螺纹公差带与旋合长度
• 1、螺纹公差的大小和公差等级 • 国标将螺纹公差分为12个等级，其中1级最高，12级最低。
2015-7-20
在这12个等级中，高端和低端都不用，因此实际使用的等级为 3-9级，其中对内螺纹的中径和小径规定均留下4、5、6、7、8 共5级。因外螺纹比内螺纹易于加工，故外螺纹的中径规定留
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四、螺纹在图样上的标记
1、螺纹标记（画出图样）
⑴、螺纹的基本标注：
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螺纹类型代号：普通螺纹M、梯形螺纹Tr、管螺纹G等 螺纹公称大径值 ：螺纹大径值
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1、螺纹标记（画出图样）
⑵、牙型公差带：标注中径公差带代号和顶径公差带代号， 其中中径在前，顶径在后，当二者相同时，只标一个。
2015-7-20
⑶、旋合长度：分长（L）、中（N）、短（S）三种，其 中中等旋合长度省略不标，其余的都标注。
• 二、螺距误差对互换性的影响
• 螺距误差的客观存在，因圆周率为无穷小数，使内、外螺纹结
2015-7-20
合发生干涉，影响旋合性，并在旋合长度内使实际接触的牙数 减少，影响螺纹连接的可靠性，故必须加以限制。
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• 为讨论方便，假设内螺纹具有理想的牙型，外 螺纹的中径及牙型半角与内螺纹相同，但螺距
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6H的单头、右旋、细牙螺距为2mm，公称大径为30mm的普
通螺纹配合.
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⑹、牙型角α：在螺纹轴向剖面内，相邻两牙侧线间的 夹角。公制螺纹为60º 。 ⑺、牙型半角α/2：螺纹牙型上牙侧线与螺纹轴线的垂 线间的夹角。 ⑻、螺纹的接触高度：相互旋合的螺纹牙型上，牙侧重 合部分在螺纹径向的距离。 ⑼、旋合长度：相互旋合的螺纹沿轴线方向相互旋合部 分的长度。
2015-7-20
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§9-2 普通螺纹几何参数对互换性的影响
• 一、螺纹直径误差对互换性的影响
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• 1、大、小径的影响
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• 内螺纹的大、小径的实际尺寸应分别大于外螺纹的大小径的实际 尺寸，以避免干涉；同时规定了内螺纹小径上偏差、外螺纹大径 的下偏差，以保证螺纹的接触高度；而增大内螺纹大径，减小外 螺纹小径，既有利于旋入，又不减少接触高度，故只规定内螺纹 大径的下偏差和外螺纹小径的上偏差，且牙顶与牙底间留有间隙。
2015-7-20
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二、普通螺纹的基本牙型和几何参数
1、基本牙型——在原始等边三角形的基础上切去1/8H 牙顶和1/4H牙底后的剩余部分。
2015-7-20
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• • • D2（d2）=D(d)-2×3H/8=D(d)-0.6495P D1(d1)=D(d)-2×5H/8=D(d)-1.0825P
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标准不再简化；
• • 4、新标准增加了旋合长度代号； 5、6H表示螺纹的公差带代号，H6表示尺寸公差带代号，两者不能
混淆。
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四、螺纹在图样上的标记
1、螺纹标记（画出图样）
⑴、螺纹的基本标注： 螺纹的螺距:分粗牙和细牙。其中粗牙省略不标螺距值, 细牙用乘号连接并标螺距值； 旋向 ：分左旋和右旋。其中左旋用LH表示并标注，右 旋省略不标 头数（线数）：分单头和多头。其中单头省略不标，多 头标注头数。
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2、几何参数
⑴、原始三角形高度H ⑵、大径D（d）——在基本牙型基础上与内螺纹的牙底和外螺纹 的牙顶相重合的假想圆柱的直径。 ⑶、小径D1（d1）——在基本牙型的基础上与内螺纹的牙顶和外 螺纹的牙底相重合的假想圆柱的直径。 ⑷、中径D2（d2）：通过牙型中部并使牙体宽度与牙槽宽度相等 的假想圆柱的直径。 ⑸、螺距P：在螺纹中径线上相邻两牙同侧面间的一段轴向长度。
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a a 2 2 • 2、外螺纹的左、右牙型半角相等,但大于内螺
a 纹牙型半角，即（Δ a）左=（Δ ） 右>0，此时， 2 2
内、外螺纹将在外螺纹的根部产生干涉，同上
2015-7-20
述分析得
• fa=0.146 P[∣Δ 左∣+∣Δ 右∣]
响可旋入性，并使绘制接触面减少，磨损加快，降低连接的
2015-7-20
可靠性。牙型半角误差有四种情况：
a a • 1、（Δ ）左=（Δ ）右<0，外螺纹的左、右牙型半角相等， 2 2
但小于内螺纹牙型半角。此时，内、外螺纹将在外螺纹牙顶 部发生干涉，为使外螺纹能旋入理想的内螺纹，必须把外螺
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纹的中径减少一个数值fa,,fa叫牙型半角的中径当量。
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下3、4、5、6、7、8、9共7级，大径留下4、6、8共3级。
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• 2、螺纹公差的位置和基本偏差
• 内外螺纹公差带位置是指公差带相对于零线的距离，由
偏差的大小来确定。国标规定外螺纹的上偏差和内螺纹的下
2015-7-20
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• 四、螺纹在图样上的标记(续） • 新旧国标的相同点：
2015-7-20
• 1、细牙螺距都不注出； 2、右旋螺纹不注出右字，但左旋螺纹必须注“左” 字，或用“LH”表示； 3、在规格代号中，注出螺距表示该螺纹是细牙螺 纹，不注出螺距便是粗牙螺纹。
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3、外螺纹的左右牙型半角不相等，有的大 于内螺纹牙型半角，有的小于内累牙型半角， 则上述公式计算后取平均值
2015-7-20
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四、螺纹单一中径误差对互换性的影响 • 因螺纹中径也不可能加工得绝对准确，只有 当外螺纹中径小于内螺纹中径时，才能旋入， 但过小，则使配合过松，影响可靠性，故必 须限制外螺纹的最小中径和内螺纹的最大中 径。
偏差为基本偏差。其中内螺纹为G、H；外螺纹为h、g、f、e 四种。
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三、螺纹旋合长度、螺纹公差带和配合选用
1、旋合长度：国标将螺纹的旋合长度分长为旋 合长度（L）、中等旋合长度（N）和短旋合长度（S） 三种。其中中等旋合长度的长度为螺纹公称大径的 0.5-1.5倍，中等常用。
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• 五、作用中径的概念及保证螺纹互换的条件
•
2015-7-20
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1、作用中径：当外（内）螺纹有了螺距误差及 牙型半角误差时 ，只能与一个中径较大（小）的 理想内（外）螺纹旋合，其效果就相当于外（内） 螺纹的中径增大（减小）了，这个增大（减小）了 的假想中径叫外（内）螺纹的作用中径d2作用(D2作用)。 它为单一中径与螺距累积误差和牙型半角误差在中 径上的当量之和。 • 即：d2作用=d2单一+(fp+fa)