第十章普通螺纹结合的互换性及其检测
螺纹结合的互换性标准及检测
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
互换性与测量技术基础第四版答案
互换性与测量技术基础第四版答案(总19页)--本页仅作预览文档封面，使用时请删除本页--《互换性与测量技术基础》习题参考解答（第3版）第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合1.孔或轴 最大极限尺寸最小极限尺寸上偏差下偏差公差 尺寸标注 孔: Φ10 Φ10015.0030.0--孔: Φ18 18 + 0 Φ18017.00+孔: Φ30 + Φ30012.0009.0+- 轴: Φ40 Φ40050.0112.0--轴: Φ60 + + Φ60041.0011.0++轴: Φ85 85Φ850022.0-max X min = 0 - =T f = | | = 2) Y max = 0 – = Y min = – = T f = | + | = 3) X max = = Y max = – 0 = T f = | – | = 4) X max = - = Y max = 0 – = T f =| – | = 5) X max = – = X min = 0 - = +T f =| – | = 6) X max = – = Y max = – 0 = T f =| – | =3. (1) Φ50)(7f )(8H 025.0050.0039.00--+ Xmax = Xmin = 基孔制、间隙配合 （2）Φ80)(10h )(10G 0120.0130.0010.0-++ Xmax = Xmin = 基轴制、间隙配合 （3）Φ30)(6h )(7K 0013.0006.0015.0-+- X max = Y max = 基轴制、过渡配合 （4）Φ140)(8r )(8H 126.0063.0063.00+++ Y max = Y min = 0mm 基孔制、过盈配合 第2题（5）Φ180)(6u )(7H 235.0210.0040.00+++ X max = Y min = 基孔制、过盈配合 （6）Φ18)(5h )(6M 0008.0004.0015.0--- X max = Y max = 基轴制、过渡配合 （7）Φ50)(6js )(7H 008.0008.0025.00+-+ X max = Y max = 基孔制、过渡配合 （8）Φ100)(6k )(7H 025.0003.0035.00+++ X max = Y max = 基孔制、过渡配合 （9）Φ30)(6n )(7H 028.0015.0021.00+++ X max = Y max = 基孔制、过渡配合 （10）Φ50)(6h )(7K 0016.0007.0018.0-+- X max = Y max = 基轴制、过渡配合 4. (1) Φ60)(9h )(9D 0074.0174.0100.0-++ (2) Φ30)(8h )(8F 0033.0053.0020.0-++ (3) Φ50)(6k )(7H 018.0002.0025.00+++ (4) Φ30)(6s )(7H 048.0035.0021.00+++ (5) Φ50)(6h )(7U 0016.0061.0086.0--- 5. ∵ X min = , X max = . ∴配合公差T f =| –| = ，∵T f = T h + T s ,选基孔制.查表，孔为7级，轴为6级T h = T s = 符合要求.∴选Φ40)(6f )(7H 025.0041.0025.00--+。
互换性与技术测量
形状公差＜定向公差
互换性与测量技术基础
在技术图样中，形位公差采用代号标注，当无法采用代
号标注时，允许在技术要求中用文字说明。 形位公差代号包括：形位公差框格和被测要素的指引线， 形位公差项目符号，形位公差值和其它有关符号。 公差框格分成两格或多格。左起第一格标注形位公差项 目符号，第二格标注形位公差值及有关符号，第三格标 注基准代号和有关符号…… 指引线与框格的一端相连，箭头指向被测要素，其方向就 是公差带的宽度或直径方向。
差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中
的孔为基准孔，其下偏差为零，代号为“H”。
基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差 的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴 为基准轴，其上偏差为零。代号为“h”。
国家标准规定了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴 制各13种）和常用配合。表2-13、2-14。
孔
公差带：由代表上、下偏差的两
+ 0 轴
条直线所限定的一个区域。
公差带有两个基本参数，即公差
带大小与位置。大小由标准公差
确定，位置由基本偏差确定。 公差带图
互换性与测量技术基础
根据公差等级不同，标准公差分为20个等级，即IT01、
IT0、IT1、IT2、…、IT18。从IT01到IT18，等级依次
组合基准
互换性与测量技术基础
公差原则：确定形位公差与尺寸公差之间的关系原则。 公差原则分为独立原则和相关原则。
相关原则又分为包容要求、最大实体要求、最小实体
要求等。 独立原则——尺寸和形状、位置要求均是独立的，应 分别满足要求，形位公差与尺寸公差无关，相互之间 没有补偿。没有特殊规定的代表符号。
互换性与测量技术基础
互换性与测量技术基础(秦冬黎)螺纹互换性
添加标题
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。
添加标题
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。
添加标题
10.2 螺纹几何参数误差对互换性的影响
*
螺纹结合的互换性
第10章 螺纹结合的互换性
1 概述
2 螺纹几何参数误差对互换性的影响
3 普通螺纹的公差与配合
4 普通螺纹的检测
⑴ 了解圆柱螺纹主要几何参数值对互换性的影响了解圆柱螺纹的公差与配合标准系与结构。 ⑵ 掌握螺纹公差配合在图样上的表达法。掌握圆柱螺纹结合公差与配合的选用原则和方法。 ⑶ 掌握圆柱螺纹的中径合格性判断条件。 重点： 螺纹的几何参数对互换性的影响。 中径合格性判断判断条件及标准。 普通螺纹的公差与配合及螺纹标记。
普通螺纹的基本牙型和主要几何参数
H
D(d)
1/4H
D1 (d1 )
D2 (d2)
P
α2
α1
1/8H
圆柱螺纹的牙型及主要几何参数
圆柱螺纹的牙型及主要几何参数
10.2 螺纹几何参数误差对互换性的影响
螺纹联接要实现互换性,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:大径、小径、中径、螺距和牙型半角。
影响螺纹的旋合性与联接强度。 设内螺纹具有理想牙型，当外螺纹的牙型半角存在误差时，在牙侧处产生干涉。为避免干涉，可把外螺纹的实际中径减小 fα/2 。同理，内螺纹存在牙型半角偏差时，必须将内螺纹中径增大一个数值fα/2。
螺纹几何参数误差对互换性的影响
第十章-普通螺纹结合的互换性
精度选择的实际情况： 承载大，有变载荷，有振动---紧密级 小螺纹，为保证连接强度，必须提高联接精度 加工难度大者，需降低联接精度
旋合长度的选择 一般采用中等（N）的旋合长度 尽可能缩短旋合长度，因为旋合长度过长，螺 距累积误差增大，降低承载能力
46
3. 螺纹在图样上的标注
1. 螺距误差对互换性的影响
局部误差P 累积误差P 与旋合长度有关，是主要影响因素
25
螺纹因产生干涉（图中阴影部分）而无法旋合 为保证旋合： 外螺纹：中径d2减小 内螺纹：中径d2增大一个中径补偿值。 P
f
26
螺距累积偏差对旋合性的影响
27
10.2 螺纹几何参数对互换性的影响
2. 牙型半角误差对互换性的影响
9
外螺纹
内螺纹
10
１．牙型
螺纹要素
沿螺纹轴线方向剖切，所得到的螺纹牙齿剖面的 形状称为螺纹的牙型。常见的牙型有三角形、梯形、 锯齿形、矩形等
２．螺纹直径
大径
中径
牙顶
牙底
牙顶
小径
牙底
11
３．线数
螺纹有单线和多线之分。当圆柱面上只有一条螺旋 线所形成的螺纹称为单线螺纹，有两条或两条以上在轴 向等距离分布的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。螺纹 的线数用ｎ表示
31102外螺纹存在螺距误差和牙型半角误差时只能与一个较大中径的内螺纹旋合外螺纹中径增大作用中径实际中径螺距误差牙型半角的中径补偿值类似于轴作用尺寸32102内螺纹存在螺距误差好牙型半角误差时只能与一个较小中径的内螺纹旋合内螺纹中径减小作用中径实际中径螺距误差牙型半角的中径补偿值类似于孔作用尺寸33102螺纹中径合格性的判断原则中径公差是一项综合公差中径本身尺寸偏差螺距误差牙型半角误差34102螺纹中径合格性的判断原则泰勒原则35作用中径不大于中径最大极限尺寸max任意位置的实际中径不小于中径最小极限尺寸
螺纹结合的互换性
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北林工学院
3、普通螺纹的选用公差带：
配合的选用：理论上，表中的内外螺纹可以 构成各种配合，但从保证足够的接触高度出 发，最好选用H/g、H/h、G/h的配合。 表面粗糙度：国标有普通螺纹的表面粗糙度 推荐值。 一般情况下，选用中等精度、中等旋合长度 的公差带，即内螺纹公差带常选6H、外螺纹 公差带6h、6g应用较广。
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互换性与技术测量
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3、普通螺纹的选用公差带
结合精度的确定：
精密级——用于精密联结螺纹。 中等级——用于一般用途联结。
粗糙级——用于要求不高及制造困难的螺纹。
旋合长度的确定：一般多用 N 组。根据公称 直径和螺距选择。见教材 公差带的确定：是螺纹公差等级和基本偏差 的组合。表示方法是公差等级后加上基本偏 差代号。如外螺纹：6f；内螺纹：6H。与普 通尺寸标注有差别。具体选用见教材。
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螺纹中径合格性判断原则：
由于作用中径的存在以及螺纹中径公差的综 合性，因此中径合格与否是衡量螺纹互换性 的主要依据。判断中径的合格性应遵循泰勒 原则: 实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙 型的中径，任何部位的单一中径不允许超出 最小实体牙型的中径。用表达式即为：
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互换性与技术测量
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1．中径偏差的影响：
中径偏差是指中径的实际尺寸(以单一 中径体现)与基本尺寸之代数差。 就外螺纹而言，中径若比内螺纹大，必 然影响旋合性；若过小，则会使牙侧间 的间隙增大，联接强度降低。 要控制螺纹的中径偏差。国标中规定了 普通螺纹的中径公差。参见教材表
精品课件-互换性与技术测量-第10章
第10章 普通螺纹结合的互换性
10.2 普通螺纹的几何参数对互换性的影响
要实现普通螺纹的互换性，就必须保证具有良好的 旋合性及足够的联结强度。影响螺纹互换性的几何参数有螺 纹的大径、中径、小径、螺距和牙型半角。在实际加工中， 通常使内螺纹的大、小径尺寸分别大于外螺纹的大、 小径 尺寸，螺纹的大径和小径处一般有间隙，不会影响螺纹的配 合性质。因此，影响螺纹互换性的主要因素是螺距误差、牙 型半角误差和中径偏差。但是，外螺纹的大径尺寸过小，内 螺纹的小径尺寸过大，则会影响联结强度，因 此必须规定顶径公差。
(3) 紧密螺纹：又称密封螺纹，主要用于水、油、气 的密封，如管道联结螺纹。这类螺纹结合应具有一定的过盈， 以保证具有足够的联结强度和密封性。
第10章 普通螺纹结合的互换性
10. 1. 2 普通螺纹的基本牙型如图10-1所示。它是在螺
纹轴剖面上，将高度为 H 的原始等边三角形的顶部截 去H/8 和底部截去 H/4 后形成的。
(1) 普通螺纹：通常称为紧固螺纹，牙型为三角形， 有粗牙和细牙螺纹之分，主要用于联结或紧固各种机械零件。 普通螺纹类型很多，使用要求也有所不同，对于普通紧固螺纹， 如用螺栓联结减速器的箱座和箱盖，主要要求具有良好的旋合 性及足够的联结强度。
第10章 普通螺纹结合的互换性
(2) 传动螺纹：传动螺纹有梯形、锯齿形、矩形及三 角形等几种牙型，主要用于传递动力、运动或精确位移，如车 床传动丝杠和螺旋千分尺上的测微螺杆。 这类螺纹主要要求 传递动力和运动的可靠性、准确性，螺纹牙侧接触均匀性和耐 磨性等。
第10章 普通螺纹结合的互换性
仍假设内螺纹具有理想牙型，与其相配合的外螺纹仅 有牙型半角误差，当左、右牙型半角不相等时， 就会在大径 或小径处的牙侧产生干涉。如图10-3 所示的阴影部分，彼此 不能自由旋合。为了防止干涉，保证互换性，就必须将外螺纹 中径减小一个数值 fα/2 或将内螺纹的中径增大一个数值 Fα/2。 这个补偿牙型半角误差而折算到中径上的数值 fα/2 ( Fα/2 ) ， 称为牙型半角误差的中径当量。
互换性习题及答案2
3-7．查表确定下列各尺寸的公差带代号（1）Ø18011.00-（轴） （2）Ø1200087.0+（孔）（3）Ø50075.0050.0--（轴） （4）Ø65041.0005.0-+（孔）解： （1）基本偏差es=0 基本偏差代号为h ，Ts=es-ei=0-(-0.011)=0.011mm=11um查表3-2得：公差等级为IT6故公差带代号为h6。
(2) 基本偏差EI=0 基本偏差代号为H ，Th=ES-EI=+0.087-0=0.087mm=87um查表3-2得：公差等级为IT9故公差带代号为H9。
(3) 基本偏差es=-0.050 查表3-3得基本偏差代号为e ，Ts=es-ei=-0.050-(-0.075)=0.025mm=25um查表3-2得：公差等级为IT7故公差带代号为e7。
(4) 基本偏差ES=+0.005 查表3-4得基本偏差代号为M ，Th=ES-EI=+0.005-(-0.041)=0.046mm=46um查表3-2得：公差等级为IT8故公差带代号为M8。
3-8. 有一孔,轴配合为过渡配合,孔尺寸为Ø800046.0+mm,轴尺寸为Ø80±0.015mm,求最大间隙和最大过盈;画出配合的孔,轴公带图。
解：最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.046-(-0.015)mm=+0.061mm最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.015)mm=-0.015mm3-9. 有一组相配合的孔和轴为Ø3078h N ,作如下几种计算并填空: 查表得N8=(036.0003.0--), h7=(021.00-)(1)孔的基本偏差是__-0.003__mm,轴的基本偏差是___0______.(2)孔的公差为____0.033_____mm,轴公差为____0.021______mm.(3)配合的基准制是___基轴制____;配合性质是_过渡配合________.(4)配合公差等于_______0.054___mm.(5)计算出孔和轴的最大,最小实体尺寸.解： 孔的最大实体尺寸： DM=Dmin=ø30+(-0.036)=ø29.964mm孔的最小实体尺寸： DL=Dmax= ø30+(-0.003)=ø29.9997mm轴的最大实体尺寸： dm=dmax=d+es= ø30+0= ø30.0mm轴的最小实体尺寸： dl=dmin=d+ei= ø30+(-0.021)= ø29.979mm3-10. 在某配合中,已知孔的尺寸标准为Ø200013.0+,Xm 求出轴的上,下偏差及其公差带代号.解：Th=ES-EI=+0.013-0=0.013mm因为Tf=Th+Ts所以 Ts=Tf-Th=0.022-0.013=0.009mm查表3-2提：轴的公差等级为IT5。
普通螺纹结合的公差及检测
图7-6 牙型半角偏差对旋合性的影响
7.2.4 螺纹作用中径及中径合格条
1.作用中径 作用中径是指螺纹配合时实际起作用的中径。 当普通螺纹没有螺距偏差和牙型半角偏差时，内
外螺纹旋合时起作用的中径就是螺纹的实际中径。 当外螺纹有了螺距偏差和牙型半角偏差时，相当
于外螺纹的中径增大了，这个增大了的假想中径叫做 外螺纹的作用中径。
在实际生产中，通常采用螺纹量规和光滑极限量规 联合检验螺纹的合格性。
卡规用来检验外螺纹的大径，螺纹环规通端用来检 验外螺纹作用中径和小径的最大极限尺寸，应有完整的 牙型，其螺纹长度要与被测螺纹旋合长度相当。
螺纹环规通端旋过被测螺纹为合格。螺纹环规止端 只用来检验外螺纹实际中径是否超过外螺纹中径的最小 极限尺寸.
两个相互配合的螺纹牙型上，牙侧重合部分在 垂直于螺纹轴线方向上的距离。
图7-4 螺纹的接触高度和旋合长度
7.2 普通螺纹几何参数偏差 对螺纹互换性的影响
7.2.1 普通螺纹中径偏差对螺纹互换性的影响
螺纹中径的实际尺寸与中径基本尺寸存在偏差， 当外螺纹中径比内螺纹中径大就会影响螺纹的旋合性
反之，当外螺纹中径比内螺纹中径小，就会使内 外螺纹配合过松而影响连接的可靠性和紧密性，削弱 连接强度。
3.螺纹公差带代号 公差带代号包含中径公差带代号和顶径公差带
代号。 中径公差带代号在前，顶径公差带代号在后。
如果中径公差带代号与顶径公差带代号相同，则应 只标注一个公差带代号。
4.标记内有必要说明的其他信息 标记内有必要说明的其他信息包括螺纹的旋合
长度和旋向。
7.4 螺纹的检测 7.4.1 综合检验
可见中径偏差的大小直接影响螺纹的互换性，因 此对中径偏差必须加以限制。
互换性与技术测量课件：螺纹的互换性及检测
內容：
➢ 瞭解普通螺紋的使用要求、主要幾何參數 ➢ 理解作用中徑的概念和中徑合格性判斷原則 ➢ 掌握GB有關普通螺紋公差等級和基本偏差的規定 ➢ 初步掌握普通螺紋公差與配合的選用和正確標注
9.1 螺紋的種類及基本幾何參數
一、螺紋的種類及使用要求
1.連接螺紋（緊固螺紋） 牙型：三角形 作用：將零件連接緊固成一體 要求：具有良好的可旋合性 （便於裝配和拆換）和連接的可 靠性。 舉例：普通螺紋
五、螺紋的表面粗糙度
。
注：對於強度要求較高的螺紋牙側表面， Ra不應大於0.4um，
六、螺紋的標注
1.單個螺紋標注
2. 螺紋配合的標注
標注內外螺紋配合時，內螺紋公差帶代號 在前，外螺紋公差帶代號在後，中間用斜線 分開。
如：M10－7H/7g6g－S
9.4 螺紋的檢測
塞規
一、 綜合檢驗
環規
二、 單項測量
二、普通螺紋的基本幾何參數 普通螺紋基本牙型：
1．大徑(D，d)
大徑是指與內螺紋牙底或外螺紋牙頂
相切的假想圓柱或圓錐的直徑。相結 合的內、外螺紋的大徑基本尺寸相等， 即D=d。 內螺紋的大徑D又稱"底徑",外螺紋的 大徑d又稱"頂徑"。普通螺紋大徑的基 本尺寸為螺紋公稱直徑尺寸。
２．小徑(D1，d1)
一、螺距誤差的影響：
單個螺距偏差：是指單個螺距的實際 值與其基本值之代數差，它與旋合長 度無關。
螺距累積偏差：是指在規定的螺紋長 度內，任意兩同名牙大 差值，它與旋合長度有關。 螺距累積偏差對互換性的影響更 為明顯。
螺距累積誤差對旋合性的影響
L實際=nP1 L理論=nP
內螺紋：內螺紋存在牙側角偏差時，必 須將內螺紋中徑增大一個數值fα， 該值稱為牙側角偏差的中徑當量。
互换性与测量技术第十章 普通螺纹连接的互换性及其检测
了保证连接强度，该实际螺纹任意位置的单一中径不能超出最小实体牙型的中径。
第二节 普通螺纹几何参数对互换性的影响
对于外螺纹：作用中径不大于中径上极限尺寸；任意位置的单一中径不小于中径下极限尺寸。即：
对于内螺纹：作用中径不小于中径下极限尺寸；任意位置的单一中径不大于中径上极限尺寸。即：
普通螺纹公差的选择与应用举例
第十章 普通螺纹连接的互换性及其检测
互换性与测量技术
高等教育出版社
目录
CONTENTS
01
概述
02
03
普通螺纹几何参数对互换性的影响
普通螺纹公差的选择与应用举例
04
螺纹的检测
01
概述
第一节 概述
一、螺纹的种类和使用要求
1.紧固螺纹 紧固螺纹主要用于紧固和连接零件，其牙型为三角形，如普通螺纹，这是使用最广泛的一种螺纹连接形式， 对紧固螺纹的使用要求是可旋合性和连接的可靠性。 2.传动螺纹 传动螺纹主要用于传递动力和位移。其牙型为梯形、三角形、锯齿形和矩形等。对传动螺纹的使用要求是传 递动力的可靠性，传动比要稳定，有一定的保证间隙，以便传动和储存润滑油。
第三节 普通螺纹公差的选择与应用举例
第三节 普通螺纹公差的选择与应用举例
第三节 普通螺纹公差的选择与应用举例
2.基本偏差 基本偏差是指公差带两极限偏差中靠近零线的那个偏差。它确定了公差带相对基本牙型的位置。内螺纹的基 本偏差是下极限偏差（EI），外螺纹的基本偏差是上极限偏差（es）。 国家标准对内螺纹规定了两种基本偏差，其代号为G、H。
3.密封螺纹
密封螺纹主要用于密封的螺纹连接。对密封螺纹的使用要求是接合紧密，不漏水、气或油。
第一节 概述
二、普通螺纹的基本牙型和主要几何参数
第十章螺纹的互换性及检测
螺母
螺母
h
P /2
P /2
h
螺栓 实际接触高度
P /2
螺栓
理论接触高度
理论中径
理论中径 实际中径
理想状态
有误差的状态
10.2 普通螺纹几何参数误差对互换性的影响（续）
（2）螺距误差 对于普通螺纹，螺距误差会影响螺纹的旋合性与连接强度。
nP栓
nP栓 nP母
螺母
螺母和中径减小后 的螺栓螺牙侧面
nP母
ΔP
螺纹旋合长度是与螺纹精度有关的一个因素，螺纹旋合长度越长，螺距累积 误差越大，对螺纹旋合性的影响也越大。 螺纹的旋合长度分为三组，分别为短旋合长度、中等旋合长度和长旋合长度， 并分别用代号S、N、L 表示。 螺纹的精度等级由螺纹公差带和螺纹旋合长度两个因素决定。
3. 螺纹公差带与配合的选用
在生产中，为了减少螺纹刀具和螺纹量规的规格和数量，标准规定了内、外 螺纹的选用公差带。
10.3 普通螺纹的公差与配合（续）
基本牙型
G
基本牙型 H
0
EI=0
内螺纹公差带位置
0 d d2 d1 d1max e f g 0 d d2 es/2 基本牙型
Td/2
Td2/2
10.3 普通螺纹的公差与配合（续）
外螺纹公差带位置
d1
h T
d1max
基本牙型 Td/2
Td2/2
10.3 普通螺纹的公差与配合（续） 2. 螺纹的旋合长度
第十章 螺纹联接的互换性及检测
10.1 概 述（续）
P
1．基本牙型 2．大径D或d 3．螺距P 4．小径D1或d1 5．中径D2或d2 6．单一中径 7．牙型角α和 牙型半角α /2 8．螺纹旋合长度
第10章_螺纹结合的公差及检测
HH4A
第二节 普通螺纹的公差与配合 一、螺纹的公差等级 二、螺纹的基本偏差
三、螺纹公差带组合及选用原则
四、螺纹标记
HH4A
一、螺纹的公差等级
表9-1 螺纹公差等级(摘自GB/T 197—2003)
表9-2 普通螺纹的基本偏差和顶径公差(摘自GB/T 197—2003)(单位：μm)
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一、螺纹的公差等级
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二、普通螺纹的基本牙型及几何参数
1.基本牙型 2.大径D或d
3.螺距P
4.小径D1或d1 5.中径D2或d2 6.单一中径D2a或d2a
7.牙型角α和牙型半角α/2 8.螺纹旋合长度
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1.基本牙型
图9-1 普通螺纹的基本牙型
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2.大径D或d
与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直 径。国家标准规定，公制普通螺纹的大径的基本尺寸 为螺纹公称直径。内、外螺纹大径分别用D和d表示。
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2.作用中径的计算
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3.中径合格性判断原则
作用中径的大小影响可旋合性，实际中径的大小影响 联接可靠性。国标规定中径合格性判断原则应遵循泰 勒原则，即用外螺纹中径的最小极限尺寸和内螺纹中 径的最大极限尺寸来控制实际中径；用外螺纹中径的 最大极限尺寸和内螺纹中径的最小极限尺寸来控制作 用中径。
第九章 螺纹结合的公差及检测 第一节 概 述
第二节 普通螺纹的公差与配合
第三节 螺纹测量
第四节 梯形螺纹公差简介
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第一节
概
述
一、螺纹的分类及使用要求 二、普通螺纹的基本牙型及几何参数
三、螺纹中径合格性的判断原则
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一、螺纹的分类及使用要求
螺纹的互换性及检测40页PPT
END
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
螺纹的互换性及检测
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
10互换性与测量技术第十章 螺纹连接的互换性及检测
螺纹的单项测量是指分别对被测螺纹的各个几何参数进行 测量，单项测量主要用于测量精密螺纹、螺纹量规、螺纹刀具 、丝杠螺纹和进行工艺分析。常用的单项测量方法有以下几种 。1. 三针法测量外螺纹单一中径
如图10-15 (a)所示,将三根直径 相同的精密圆柱量针分别放入被 测螺纹直径方向的两 个沟槽中, 与牙型两侧面接触,然后用指示 式量仪测量这三根量针外侧母线 之间的距离 (针 距)M。
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10.4 螺纹的精度设计与标注
2. 梯形螺纹的公差等级与基本偏差 国家标准GB/T5796.4—2005 《梯形螺纹 公差》规定了 内外螺纹的大、中、小径的公差等级, 如表10-3所示。
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10.4 螺纹的精度设计与标注
3. 梯形螺纹的标记
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10.4 螺纹的精度设计与标注
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10.2 普通螺纹几何参数误差对互换性的影响
三、牙侧角偏差的影响 牙侧角偏差是指牙侧角的实际值与其基本值之差,它包括 螺纹牙侧的形状误差和牙侧相 对于螺纹轴线的垂线的位 置误差。 四、作用中径对螺纹旋合性的影响 影响螺纹旋合性的主要因素是中径偏差、螺纹误差和牙侧 角偏差。它们的综合结果可用 作用中径表示。在规定的 旋合长度内,恰好包容实际外螺纹的假想内螺纹的中径,称 为该外 螺纹的作用中径,用代号d2m表示;恰好包容实际内 螺纹的假想外螺纹中径,称为内螺纹的 作用中径,用代号 D2m表示。 当外螺纹存在螺纹累积误差和牙侧角偏差时, 需将它的中径减小 (fp+fα),才能与理 想的内螺纹旋合 。同样,当内螺纹存在螺距累积误差和牙侧角偏差时,需将 它的中径增大 (fp+fα)。
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10.1 概述
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第十章普通螺纹结合的互换性及其检测10-1填空题螺纹种类按用途可分为紧固螺纹、传动螺纹和紧密螺纹三种。
(2) 螺纹大径用代号d或D 表示，螺纹小径用d1或D1表示，螺纹中径用d2或D2 表示，其中大写代号代表内螺纹，小写代号代表外螺纹。
(3) 国标规定，普通螺纹的公称直径是指螺纹大径的基本尺寸。
(4) 螺纹螺距P与导程L的关系是：导程等于螺距和线数的乘积。
(5) 普通螺纹的理论型角α等于60°。
(6) 影响螺纹互换性的五个基本几何要素是螺纹的大径、中径、小径、螺距和牙型半角。
(7) 保证螺纹结合的互换性，即保证结合的可旋合性和连接的可靠性。
(9) 螺纹得基本偏差，对于内螺纹，基本偏差是下偏差用代号EI 表示；对于外螺纹，基本偏差是上偏差，用代号es 表示。
(10) 内、外螺纹得公差带相对于基本牙型的位置，由基本偏差确定。
(11) 外螺纹得下偏差用公式表示为ei = es –T ，其值小于零；内螺纹得上偏差用公式表示为ES =EI+T ，其值大于零。
(12) 在普通螺纹国标中，对内螺纹规定了G、H 两种公差位置；对外螺纹规定了e、f、g、h 四种公差带位置。
(13) 对内、外螺纹得基本偏差H、h得基本偏差为零，G的基本偏差为正值，e、f、g的基本偏差为负值。
(14) 国标规定，对内、外螺纹公差带有精密、中等、粗糙三种精度。
(15) 对螺纹旋合长度，规定有三种。
短旋合长度用S 表示，中等旋合长度用代号N 表示，长旋合长度用代号L 表示。
(16) 完整的螺纹标记由螺纹代号、公称直径、螺距、螺纹公差带代号和旋合长度代号（或数值）组成，各代号间用“－”隔开。
(17) 螺纹公差代代号包括中径公差带代号和顶径公差带代号。
(18) 螺纹中径、顶径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字母所组成。
(19) 在螺纹的标记中，不标注旋合长度代号时，即表示为中等旋合长度。
必要时，在螺纹公差带代号之后，加注旋合长度代号。
特殊需要时，可注明旋合长度的数值。
10-2 解释下列螺纹代号:(1) M20-5H：普通内螺纹，公称直径为20mm，中径和顶径公差带代号均为5H。
(2) M16-5H6H-L：普通内螺纹，公称直径为16mm,中径公差带代号为5H，顶径公差带代号为6H，长旋合长度。
(3) M30×1—6H/5g6g：公称直径为30mm，螺距为1mm的普通内、外螺纹配合。
内螺纹的中径与顶径公差带代号为6H；外螺纹的中径公差带代号为5g，顶径公差带代号为6g。
(4) M20-5h6h-S：普通外螺纹，公称直径为20mm，中径公差带代号为5h，顶径公差带代号为6h，短旋合长度。
10-3 简答题：1、为什么称中径公差为综合公差？答：国家标准没有单独规定螺距、牙型半角公差，只规定了内、外螺纹的中径公差（TD2、Td2），通过中径公差同时限制实际中径、螺距及牙型半角三个参数的误差。
由于螺距和牙型半角误差的影响可折算为中径补偿值，因此只要规定中径公差就可控制中径本身的尺寸偏差,螺距误差和牙型半角误差的共同影响。
可见，中径公差是一项综合公差。
2、内、外螺纹中径是否合格的判断原则是什么？答：判断螺纹中径合格性的准则应遵循泰勒原则，即螺纹的作用中径不能超越最大实体牙型的中径；任意位置的实际中径（单一中径）不能超越最小实体牙型的中径。
第十二章尺寸链填空：1、零、部件或机器上若干首尾相接并形成封闭环图形的尺寸系统称为尺寸链。
2、尺寸链按应用场合分装配尺寸链零件尺寸链和工艺尺寸链。
3、尺寸链由封闭环和组成环构成。
4、组成环包含增环和减环。
5、封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。
6、当所有的增环都是最大极限尺寸，而所有的减环都是最小极限尺寸，封闭环必为最大极限尺寸。
7、所有的增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和，即为封闭环的下偏差。
8、封闭环公差等于所有组成环公差之和。
9、如图所示，若加工时以Ⅰ面为基准切割A2和A3，则尺寸A1 为封闭环；若以Ⅰ面为基准切割A1和A2，则尺寸A3 为封闭环。
10、“入体原则”的含义为：当组成环为包容尺寸时取下偏差为零。
12-2 选择题：1、一个尺寸链至少由C 个尺寸组成，有A 个封闭环。
A、1B、2C、3D、42、零件在加工过程中间接获得的尺寸称为 C 。
A、增环B、减环C、封闭环D、组成环3、封闭环的精度由尺寸链中 C 的精度确定。
A、所有增环B、所有减环C、其他各环4、按“入体原则”确定各组成环极限偏差应A 。
A、向材料内分布B、向材料外分布C、对称分布12-3 判断题：1、当组成尺寸链的尺寸较多时，封闭环可有两个或两个以上。
（×）2、封闭环的最小极限尺寸等于所有组成环的最小极限尺寸之差。
（×）3、封闭环的公差值一定大于任何一个组成环的公差值. ( √)4、在装配尺寸链中，封闭环时在装配过程中最后形成的一环，（√）也即为装配的精度要求。
（√）5、尺寸链增环增大，封闭环增大（√），减环减小封闭环减小（×）。
6、装配尺寸链每个独立尺寸的偏差都将将影响装配精度。
（√）四、简答题:1、什么叫尺寸链？它有何特点？答: 在一个零件或一台机器的结构中,总有一些互相联系的尺寸,这些尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组,称为尺寸链。
尺寸链具有如下特性：(1) 封闭性：组成尺寸链的各个尺寸按一定的顺序排列成封闭的形式。
(2) 相关性：其中一个尺寸的变动将会影响其它尺寸变动。
2、如何确定尺寸链的封闭环？能不能说尺寸链中未知的环就是封闭环？答：装配尺寸链的封闭环往往是机器上有装配精度要求的尺寸，如保证机器可靠工作的相对位置尺寸或保证零件相对运动的间隙等。
在建立尺寸链之前，必须查明在机器装配和验收的技术要求中规定的所有集合精度要求项目，这些项目往往就是这些尺寸链的封闭环。
零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，一般在零件图上不需要标注，以免引起加工中的混乱。
工艺尺寸链的封闭环是在加工中自然形成的，一般为被加工零件要求达到的设计尺寸或工艺过程中需要的尺寸。
不能说尺寸链中未知的环就是封闭环。
3、解算尺寸链主要为解决哪几类问题？答：解算尺寸链主要有以下三类任务：正计算：已知各组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。
反计算：已知封闭环的极限尺寸和组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。
中间计算：已知封闭环的极限尺寸和部份组成环的极限尺寸，求某一组成环的极限尺寸。
4、完全互换法、不完全互换法、分组法、调整法和修配法各有何特点？各运用于何种场合？答：完全互换法的优点是：可实现完全互换，但往往是不经济的。
不完全互换法的优点是：组成环的公差扩大，从而获得良好的技术经济效益，也比较科学合理，常用在大批量生产的情况。
分组互换法优点：既可扩大零件的制造公差，又能保证高的装配精度。
缺点：增加了检测费用，宜用于大批量生产中精度要求高，零件形状简单易测。
环数少的尺寸链。
调整法的主要优点：可增大组成环的制造公差使制造容易，同时获得很高的装配精度，不需修配；可以调整补偿环的位置或更换补偿环，以恢复原有精度。
主要缺点：有时需要额外增加尺寸链零件数，使结构复杂，制造费用增高，降低结构的刚性。
调整法主要应用在封闭环的精度要求高，组成环数目较多的尺寸链。
修配法的优点：扩大了组成环的公差，又保证了高的装配精度。
主要优点：增加了修配工作量和费用；修配后各组成环失去互换性，不易组织流水生产。
修配法常用于小批量生产，环数较多，精度要求高的尺寸链。
五、计算题：1、某厂加工一批曲轴部件，如图12－13所示，（在教材P234页）。
经试运转，发现有的曲轴肩与轴承衬套端面有划分现象。
按设计要求A0=0.1~0.2mm，而A1 = 150 mm A2 = A3 =75mm,试验算给定尺寸的极限偏差是否合理？解：首先绘出尺寸链图。
封闭环：A0增环：A1减环; A2、A3验算基本尺寸：A0＝A1－（A2 + A3）＝150 - （75 + 75）＝0即要求封闭环的尺寸为0计算封闭环的极限偏差：ES0 = ES1 – ( EI2 + EI3)= +0.018 – ( -0.08 – 0.08) = +0.178 mmEI0 = EI1 – ( ES2 + ES3)= 0 – ( -0.02 – 0.02 ) = + 0.04 mm计算封闭环的公差T0 = ES0 –EI0 = | + 0.178 –( + 0.04 ) | = 0.138 mm∵T0 = 0.138 mm > T0' = 0.2 –0.1 = 0.1 mm∴校核结果表明：封闭环的下偏差、公差已超过要求范围，需要调整组成环的极限偏差。
2、有一孔、轴配合，装配前孔和轴均需渡洛，渡层厚度均为10±2µm，镀层满足Φ30H8/f7的配合，试确定孔和轴在镀前的尺寸（用完全互换法）。
解：绘出尺寸链：（1）N1 : 封闭环；增环：；减环：根据封闭环基本尺寸、极限偏差公式计算：N1 = 60 – 25 = 35mmESN1 = +0.050 – 0=+0.050mmEIN1=0-(+0.050)=-0.050mm=35±0.050（2）封闭环：N2；增环：和；减环：根据封闭环基本尺寸、极限偏差公式计算：N2= 60+35-25=70mmESN2=(+0.05+0.05)-0=+0.100mmEIN2=0+0-(+0.05)=-0.050mm∴N2= mm3、按图所示尺寸加工各孔，求孔1和孔2、孔1和孔3间的尺寸变化范围并绘出二者的尺寸链简图。
解：Φ30H8/f7配合：公差带图如右图所示。
Xmin=EI-es=0-(-20)=+20μmXmax=ES-ei=+33-(-41)=+74μm孔的公差带代号为Φ30H8，其上偏差为ES=+33μm下偏差为EI=0∴镀铬后孔的极限尺寸为：Φ30.033～Φ30.0mm设镀铬前孔的尺寸为D,则建立起工艺尺寸链，如图：D0=Φ30.033～Φ30.0 其中：D0为封闭环D为增环镀铬层厚度0.024～0.016为减环∴D0max=Dmax-0.016 ∴Dmax=30.049mmD0min=Dmin-0.024 ∴Dmin=30.024mm∴镀铬前孔径为：30.049～30.024mm 即为：mm轴的公差带代号为Φ30f7，其上偏差es＝-20μm，下偏差ei＝-41μm∴轴在镀后的极限尺寸为：29.980～29.959mm设轴在镀铬前尺寸为d，镀铬层厚度为10±2μm建立起工艺尺寸链：其中：镀铬尺寸为封闭环。
镀铬前轴的尺寸和镀铬层为增环。
∴根据封闭环的极限尺寸计算公式：d0max=0.024+dmax∴dman=d0max-0.024=29.980-0.024=29.956mmd0min=0.016+dmin∴dmin=d0min-0.016=29.959-0.016=29.943mm∴镀铬前轴的尺寸为：29.956～29.943mm 即：Φmm。