螺纹的公差配合及测量
普通螺纹结合的公差和配合
NO.7
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
§9-2 一般螺纹几何参数对互换性旳影响
2023/12/11
NO.8
• 一、螺纹直径误差对互换性旳影响
• 1、大、小径旳影响
• 内螺纹旳大、小径旳实际尺寸应分别不小于外螺纹旳大小径旳实 际尺寸，以防止干涉；同步要求了内螺纹小径上偏差、外螺纹大 径旳下偏差，以确保螺纹旳接触高度；而增大内螺纹大径，减小 外螺纹小径，既有利于旋入，又不降低接触高度，故只要求内螺 纹大径旳下偏差和外螺纹小径旳上偏差，且牙顶与牙底间留有间 隙。
头标注头数。
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
2023/12/11
1、螺纹标识（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，当两者相同步，只标一种。
⑶、旋合长度：分长（L）、中（N）、短（S）三种，其 中中档旋合长度省略不标，其他旳都标注。
2
）左=（Δ a2）右>0，此时，
内、外螺纹将在外螺纹旳根部产生干涉，同上
述分析得
• fa=0.146 P[∣Δ 左∣+∣Δ 右∣]
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普通螺纹结合的公差与检测
2023/12/11
NO.15
3、外螺纹旳左右牙型半角不相等，有旳不 小于内螺纹牙型半角，有旳不不小于内累牙 型半角，则上述公式计算后取平均值
NO.20
机 制 教 研 室 《公 差 配 合 与 测 量 技 术》
普通螺纹的公差与配合
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
螺纹测量公差与标准
第一部分基础知识第一章度量当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。
1、公制计量：（10进制）1m =100 cm=1000 mm1 cm012345678910 mm2、英制计量：（8进制）×25.4 =9.52''1英寸=8英分1英寸=25.4 mm3/81/163/165/167/169/1611/1613/1615/1601/81/43/81/25/83/47/8 1 inch以下的产品用番号来表示其称呼径，如：''3、1/44#，5#，6#，7#，8#，10#，12#第二章螺纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。
根据其结构特点和用途可分为三大类：（一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。
普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。
（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
（三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。
二、螺纹配合等级：螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。
（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。
等级数字越高，配合越紧。
在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。
等级数目越大公差越小，如图所示：1B2B3B内螺纹基本中径3A外螺纹2A1A1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。
2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。
第六章螺纹公差配合及检测
3．公差带代号
普通螺纹的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。各直 径的公差带代号由表示公差等级的数值和表示公差带位置的 字母（内螺纹用大写字母；外螺纹用小写字母）组成。如果 中径公差带代号和顶径公差带代号相同，则应只标注一个公 差带代号。螺纹尺寸代号与公差带间用“―”号分开。
1．公差等级 螺纹的公差等级如表6-9所示。其中，3级精度最高，9级
精度最低，6级为基本级。内外螺纹的顶径公差值TD1、Td和 中径公差值TD2、Td2参见课本表6-10和表6-11。
表6-9 螺纹的公差等级
2．基本偏差
内外螺纹公差带的位置如图6-7所示。对内螺纹，基本偏 差为下极限偏差EI；对外螺纹，基本偏差为上极限偏差es。
为满足普通螺纹不同使用性能的要求，国家标准将螺纹 的旋合长度分为了短旋合长度组S、中等旋合长度组N和长旋 合长度组L三组。
设计时，一般选择中等旋合长度组N，只有当结构或强 度上需要时，才选用短旋合长度组S或长旋合长度组L。在满 足使用要求的前提下，应尽可能缩短旋合长度。因为旋合长 度较长时，不仅结构笨重，加工困难，而且由于螺距累积误 差增大，会降低承载能力，造成螺牙强度和密封性下降。
（6）单一中径
单一中径是指一个假想圆柱或圆锥的直径，该假想圆柱 或圆锥的母线通过牙型上沟槽宽度等于1/2基本螺距的地方。 当螺距无误差时，单一中径与中径相等；当螺距有误差时， 两者不相等，如图6-2所示。
图6-2 单一中径与中径
（7）牙型角和牙型半角
图6-3 牙型角和牙型半角
牙型角α是指在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角；牙 型半角α/2为牙型角α的一半，如图6-3所示。普通螺纹的牙型 角α＝60°，牙型半角α/2＝30° 。
普通螺纹的公差与配合
1.5普通螺纹的检测
▪ 2.单项检测
• （1）用螺纹千分尺测量螺纹中径
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1.5普通螺纹的检测
• （2）用三针测量中径
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1.5普通螺纹的检测
• 根据已知螺距、牙型角和量针直径的数值，按以下 公式可计算出实际中径：
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1.5普通螺纹的检测
• 根据已知螺距、牙型角和量针直径的数值，按以下 公式可计算出实际中径：
▪ （4）螺距p和导程Pn
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1.1普通螺纹的基本牙型和几何参数
▪ （5）牙型角α和牙型半角α/2
• 牙型角是在通过螺纹轴线的剖面上,相邻两牙侧间的夹 角，普通螺纹的牙型角α=60°。
• 牙型半角是在通过螺纹轴线的剖面上，牙侧与螺纹轴 线的垂线间的夹角。普通螺纹的牙型半角α/2=30°。
▪ （6）螺纹的旋合长度
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1.6 实训
• 1.用螺纹塞规、环规测内外螺纹，用螺纹样板测螺纹的螺
距、牙型
▪ （1）实训目的
• 1）了解螺纹塞规、环规、螺纹样板测量的工作原 理。
• 2）掌握螺纹规测量技术。
▪ （2）量具及工件
• 螺纹塞规、环规、螺纹样板、工件。
▪ （3）测量原理
• 螺纹环规测外螺纹，螺纹塞规测内螺纹。其中常见 的螺纹塞规两端分别为过端和止端，螺纹环规具有 标准的全形螺纹牙，一般可旋合长度8个牙。
极限配合与技术测量
1.1普通螺纹的基本牙型和பைடு நூலகம்何参数
1.基本牙型
普通螺纹的基本牙型是在高度为H的原始三角形（正三角形）上， 截去顶部H/8和底部H/4而形成的牙型。其基本牙型如图所示。
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单元6_普通螺纹结合的公差与检测
6.3.4 螺纹标记
1.单个螺纹的标记 螺纹的完整标记由普通螺纹特征代号 (M) 、尺寸代号 （公称直径×螺距，单位mm）、螺纹公差带代号、旋合长 度代号（或数值）和旋向代号组成。当螺纹是粗牙螺纹时， 粗牙螺距省略标注。当螺纹为右旋螺纹时，不注旋向；当 螺纹为左旋螺纹时，在相应位置写“ LH”字样；当螺纹中 径、顶径公差带相同时，合写为一个；当螺纹旋合长度为 中等时，省略标注旋合长度。
用光滑极限量规（塞规）检验内螺纹顶径的合格性。 再用螺纹塞规的通端检验内螺纹的作用中径和底径，若作 用中径合格且内螺纹的底径（内螺纹大径）不小于其最小 极限尺寸，通规应能在旋合长度内与内螺纹旋合。若内螺 纹的单一中径合格，螺纹塞规的止端就不通过，但允许旋 进2~3牙。
6.4.2 普通螺纹的单项测量
6.3.1 普通螺纹公差带
普通螺纹的公差带由基本偏差决定其位置，公差值决 定其大小 。 • 公差数值 公差等级 基本偏差
内螺纹：中、小径4.5.6.7.8
外螺纹：中径3.4.5.6.7.8.9 大径 4.6.8 内螺纹：G，H 外螺纹：e，f，g，h 旋合长度 精度 长、短、中
公差带
1.公差带的形状和位置
螺纹公差带以基本牙型为零线，沿着螺纹牙型的牙 侧、牙顶和牙底布置，在垂直于螺纹轴线的方向上计 量。
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等级决定。
6.3.2 螺纹精度和旋合长度（摘自GB197—2003）
螺纹精度 由螺纹公差 带和旋合长 度构成。 螺纹的旋 合长度分短 旋 合 长 度 （以 S 表示）、 中等旋合长 度（以N表 示）、长旋 合长度（以 L 表示）三种。 螺纹精度 分为精密、 中等和粗糙 三个级别。
例6-2 解释螺纹标记M10 — 5H6H — L 的含义
9 螺纹公差及检测
第9章螺纹公差及检测9.1 普通螺纹的基本牙型和主要几何参数9.1.1 普通螺纹的基本牙型螺纹牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上的螺纹轮廓形状，它由牙顶、牙底以及两牙侧构成。
将原始三角形（等边三角形）按规定的削平高度，截去顶部和底部所形成的螺纹牙型，称为基本牙型，如图9–1中粗实线所示。
该牙型具有螺纹的基本尺寸。
9.1.2 普通螺纹的主要几何参数由图9–1可见，普通螺纹的主要几何参数主要有：1. 大径D、d（major diameter）大径是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径。
大径是内、外螺纹的公称直径（代表螺纹尺寸的直径）。
相互结合的普通螺纹，内、外螺纹大径的基本尺寸是相等的。
2. 小径D1、d1（minor diameter）小径是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。
相互结合的普通螺纹，内、外螺纹小径的基本尺寸也是相等的。
外螺纹的大径d和内螺纹的小径D1统称为顶径，外螺纹的小径d1和内螺纹的大径D统称为底径，如图9–2所示。
图9–2 普通螺纹的顶径和底径3. 中径D2、d2（pitch diameter）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（见图9–2）。
相互结合的普通螺纹，内、外螺纹中径的基本尺寸也是相等的。
注意：普通螺纹的中径不是大径和小径的平均值。
4. 螺距P（pitch）和导程Ph（lead）螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
普通螺纹的螺距分为粗牙和细牙两种。
相同的公称直径，细牙螺纹的螺距要比粗牙螺纹的螺距小。
相互结合的普通螺纹，内、外螺纹螺距的基本尺寸也是相等的。
导程是同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
对于单线螺纹，导程与螺距相同；对于多线螺纹，导程等于螺距与螺纹线数的乘积。
5. 单一中径D2s、d2s（single pitch diameter）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螺距基本尺寸一半的地方。
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)
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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。
螺纹的公差配合及测量
第九章螺纹的公差配合及测量一.判断题（正确的打√，错误的打×）1. 螺纹按其用途分为紧固螺纹和传动螺纹。
（）2. 普通螺纹的传动精度好、效率高、加工方便。
（）3. 普通螺纹中径的标称位置在原始三角形高H∕2处。
（）4. 作用中径是指螺纹配合中实际起作用的中径。
（）5. 为了保证足够的接触高度，完工后的螺纹最好组成H∕g、H∕h或G∕h配合。
（）6. 螺纹精度仅取决于螺纹公差等级。
（）7. 同一公差等级的螺纹，若它们的旋合长度不同，则螺纹的精度就不同。
（）8. 在同样的公差等级中，内螺纹的中径公差比外螺纹中径公差小。
（）9. 螺纹的五个基本参数都影响螺纹的配合性质。
（）10.高精度螺纹磨床的丝杆螺母传动机构一般采用8级精度，（）11.丝杆与螺母结合中主要是中径配合，其大、小径并不接触。
（）12.合格的螺纹不应完全通过止端螺纹工作环规。
（）13.螺纹标记为M18×2－6g时，对中径公差有要求，对大径和旋合长度则无要求。
（）14. 普通螺纹的中径公差，既包含半角的公差，又包含螺距公差。
（）15. 螺距误差和牙型半角误差，总是使外螺纹的作用中径增大，使内螺纹的作用中径减小 . （）16. 普通螺纹公差标准中，除了规定中径的公差和基本偏差外，还规定了螺距和牙型半角的公差。
（）17. 对一般的紧固螺纹来说，螺栓的作用中径应小于或等于螺母的作用中径。
（）18. 普通螺纹的中径公差，可以同时限制中径、螺距、牙型半角三个参数的误差。
二. 单项选择题:1. 要保证普通螺纹结合的互换性，必须使实际螺纹的_____不能超出最大实体牙型的中径。
Ａ、作用中径Ｂ、单一中径Ｃ、中径2. 要保证普通螺纹结合的互换性，必须使实际螺纹上_____不能超出最小实体牙型的中径。
Ａ、作用中径Ｂ、单一中径Ｃ、中径3. 螺纹公差带是以_____的牙型公差带。
Ａ、基本牙型的轮廓为零线Ｂ、中径线为零线Ｃ、大径线为零线Ｄ、小径线为零线4. _____是内螺纹的公称直径。
螺纹的公差配合与测量
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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。
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
螺纹公差配合与测量
课题一螺纹的公差配合与测量滚动轴承的公差与配合键与花键的公差与检测圆柱齿轮传动的公差与检测一、螺纹的基本概述1.螺纹的分类及使用要求螺纹结合再机械制造及装配安装中是广泛采用的一种结合形式，按用途不同可分为两大类：（1）联接螺纹主要用于紧固和连接零件，因此又称为紧固螺纹，如米制普通螺纹是使用最广泛的一种。
要求其有良好的旋入性和联接的可靠性。
牙型为三角形。
（2）传动螺纹主要用于传递动力或精确位移，要求具有足够的强度和保证精确的位移。
传动螺纹牙型有梯形、矩形等。
机床中的丝杆、螺母常用体型牙型，而在滚动螺旋副（滚珠丝杆副）则采用单、双圆弧轨道。
本章主要讨论普通螺纹，并简要介绍丝杠、螺母。
2、普通螺纹结合的基本要求普通螺纹，常用于机械设备、仪器仪表中，用于连接和紧固零部件，为使其实现规定的功能要求，须满足以下要求：（1）可旋入性，指同规格的内、外螺纹在装配时不经挑选就能在给定的轴向长度内全部旋合。
（2）联接可靠性，指用于联接和紧固时，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。
3、普通螺纹的基本牙型和几何参数（1）普通螺纹的基本牙型如图7-1-1所示，普通螺纹基本牙型是指按规定将原始三角形按GB192-81规定的削平高度，截去顶部和底部所形成的螺纹牙型，称为基本牙型。
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。
???? 图7-1-1普通螺纹的基本牙型??（2）普通螺纹的几何参数1）原始三角形高度H原始三角形高度为原始三角形的顶点到底边的垂直距离。
原始三角形为一等边三角形，H与螺距P的几何关系为（图7-1-1）H＝P/2 （1-1）2）大径D（d）螺纹的大径指在基本牙型上，与外螺纹牙顶（内螺纹牙底）相重合的假想圆柱直径，如图7-1-1所示。
内、外螺纹的大径分别用D、d表示。
外螺纹的大径又称外螺纹的顶径。
国标规定米制普通螺纹大径的基本尺寸即为内、外螺纹的公称直径。
3）小径D1（d1）螺纹的小径指在螺纹的基本牙型上，与内螺纹牙顶（外螺纹牙底）相重合的假想圆柱直径。
螺纹公差及其测量技术详解(图文)
表7-1 普通螺纹的公称直径和螺距系列 (摘自GB 193-1981)
（7） 螺纹的旋合长度 L、S、N
螺纹的旋合长 度是指两个相互 旋合的内、外螺 纹，沿螺纹轴线 方向相互旋合部 分的长度。
图7-2 螺纹的旋合长度
7.2 普通螺纹的几何参数误差对互换性的影响
中径误差、螺距误差和牙型半角误差是影 响互换性的主要因素。
单一中径≥外螺纹最小实体牙型中径
对于内螺纹作:用中径≥内螺纹最小实体牙型中径 单一中径≤内螺纹最大实体牙型中径
7.3普通螺纹的公差与配合 7.3.1 普通螺纹的公差带
普通螺纹的公差带由基本偏差决定其位置，公差值决 定其大小 。
1.公差带的 形状和位置
图7-6 普通螺 纹的公差带
图7-7 普通螺纹的基本偏差 表7－2
内、外螺纹旋合时实际起作用的中径称为作用中径 （D2作用、d2作用）。
外螺纹与内螺纹能自由旋合满足下列条件：D2作用 d 2作用
2.保证普通螺纹互换性的条件
泰勒原则： 实际螺纹的作用中径不能超出其最大实体牙型中径；
而实际螺纹上任何部位的单一中径不能超出其最小实体 牙型中径。
作用中径≤外螺纹最大实体牙型中径 对于外螺纹:
7.2.2 牙型半角误差对互换性的影响
螺纹牙型半角误差是指实际牙型半角与理论牙型半角之 差，用Δα/2 表示。
图7-4 螺纹的牙型半角误差
牙型半角误差的中径当量 为了让一个有半角误差的外螺纹仍能与内螺纹自由旋合，
必须将外螺纹的中径减小 ，该减小量称为半角误差的中径当 量。
式中：P——螺距； K1、K2——选取系数。不论是外螺纹还是内螺纹，
24——旋合长度数值。
例7-2 解释螺纹标记M10 — 5H6H — L 的含义
互换性与技术测量 7.2螺纹的公差配合与检测
螺纹中径公差
内、外螺纹中径总公差 TD2 Td2 ）应满 （ 足以下关系式：
TD2 D2 a f P f Td 2 d 2 a f P f
2
2
内螺纹的作用中径
当内螺纹存在螺距误差和牙型半角误差时， 只能与一个中径较小的外螺纹正确旋合， 相当于有误差的内螺纹的中径减小。
粗糙
－
7H 8H （7G） （8G）
5. 普通螺纹的标记
(1) 普通螺纹特征代号：“M” (2) 尺寸代号：公称直径×螺距，粗牙螺纹螺 距省略不标。如M8，M10×1。 (3) 公差带代号： 中径公差带代号+顶径公差 带代号，如果相同只标注一个。公差带代 号之前“－”。 (4) 其他信息：旋合长度和旋向，“中等旋合 长度”和“右旋”标注省略。
2
2
f
2
右 左 0.073P k1 ＋k 2 2 2
牙 型 半 角 误 差 及 当 量 中 径
.3
（3）中径误差对螺纹互换性的影响
如果外螺纹的中径大于内螺纹的中径 时，外螺纹无法旋合拧入；而当外螺 纹的中径过小，外螺纹拧入后内、外 螺纹的间隙过大，配合过松，影响联 接的紧密性和联接强度。
在制造过程中由于螺距误差无法避免，为 了保证有螺距误差的内、外螺纹能够正常 旋合，把有螺距误差的外螺纹的中径缩小， 或把有螺距误差的内螺纹的中径增大。
f P cot
2
| P |
（2）牙型半角误差及其中径当量值
牙型半角误差(
2
)：
2
2
2
原因：实际牙型角的角度误差或牙型角方 向偏斜。
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2
计算表明：
f 20.3P 6 2
2
(P:m,fm :m )
|2左||2右| (以分为单位)
2
2
外 内
外 内
0 2
0 2
此公式是以下两种情况的综合
螺纹无螺距累积误差，存在
2
1） 左右0
2
2
f 20.4P 4 2
(P:m,fm :m )
2） 左右0
2
2
f 20.2P 9 12
(P:m,fm :m )
P
和
2
，
螺纹的生产现场检验，一般只对两项参数检验。
1）实际中径 2）旋入性
螺纹千分尺 螺纹量规
已知 f P 和 f 的情况下，在现场指导生产时d2a的控制区：
2
fP
f
2
用螺距极限量规进行综合检验
螺纹参数测量实验：
用工具显微镜测量螺纹参数，判断螺纹是否合格？
测量参数：d 2 a nP
左 右
2
2
内外螺纹副配合的选用： 内、外螺纹可以各种基本偏差组成任意配合。
螺纹副的配合设计应根据具体情况而定。 最常用的配合：H/h 最小间隙（配合）为0， H/g或G/h也常用，最小间隙不为0。 H/g或G/h应用以下四种场合 易装折的场合、高温条件下工作、 要涂镀保护层、改善螺纹的度劳强度。
当外螺纹存在螺距累积误差时，则在旋入过程中会跟
与其相配合的理想内螺纹干涉，要使之能旋入，则必须使
内螺纹中径增大，设增大量为fP ，即只有当实际外螺纹中 径减小fP时，才能与对应的理想内螺纹旋合。
当 60 时，
fPct 2g | P | 1 .73 | P 2 |(m )
另一种描述法，当外螺纹存在螺距累积误差时， 应使外螺纹的作用中径比实际中径增大fp
二、基本偏差：P189 表8-4
内螺纹：G、H
基本偏差：下偏差，为正值
外螺纹：e、f、g、h 基本偏差：上偏差，为负值
D1,d1 D2,d2 D,d
内螺纹
内螺纹最大实体牙型 H
外螺纹
h
外螺纹最大实体牙型
H GO
Dmin h g fe
GG
O
gfe
d1max
普通螺纹的公差带 注意:图中公差带的大小仅是公差值的一半
功能要求：1）具有良好的旋入性 2）有一定的紧固连接强度
2. 传动螺纹(力或位移) 传递力矩：强度高，牙型为梯型、矩型或锯齿形。 传递运动：运动精度高，牙型为三角形或滚珠丝杆。
3、*密封螺纹紧密紧固螺纹：水（油）密性、气密性 能要求高。牙型为管螺纹
按牙型分类： 1.三角形螺纹：牙型角为60°应用最广，又称普通螺纹。 2.管螺纹：牙型角为55°（60°） 1. 2.主要用于紧固、密封。 3.梯形螺纹：牙型角为30° 4.矩形螺纹 5.锯齿形螺纹：牙型角 工作面：3°非工作面：30° 3.4.5.主要用于传动。 *6.滚珠丝杆
2.普通螺纹的基本牙型和基本几何参数
1、大径(公称直径)
外螺纹d(顶径)、
内螺纹D(底径)
2、小径
外螺纹d1(底径)
内螺纹D1(顶径)、
5
D1d1
D2 H 8
H0.86P6
D 1d1D1.082 P53
3、基本中径：外螺纹d2 内螺纹D2 D 2d2D0.649 P52 齿廓与齿槽轴向宽度相等处的圆柱面的直径。
即：d2m=d2a+fp
对内螺纹而言，正好相反 D2m=D2a-fp
四、牙型半角误差 对螺纹互换性的影响
2
对外螺纹，当存在牙型半径误差 时，要其使
2
能旋入标准理想内螺纹，实际外螺纹中径必须减小 f
即其作用中径应有一增加量 f
2
2
对内螺纹，其作用中径应有一减小量
f
d2m d2a f
2
D2mD2a f
8.3.2 普通螺纹合格性判断原则（或称互换性条件）
对外螺纹： d2a d2min
d2m d2max
d2md2a(fPf)
2
对内螺纹： D2a D2max D2m D2min
D2mD2a(fPf)
2
以上原则又称为螺纹合格性的泰勒原则，它为螺纹 的合格性检验提供依据。
fP
f
H
2
h
fP
f
2
应测量的参数：d 2 m
注意：螺纹中径并非是大径与小径的平均值
实际中径(d2a D2a )：实际螺纹的中径。 单一中径(d2单一 D2单一) ：实际螺纹中，母线通过牙型 沟槽宽度等于基本螺距一半的圆柱直径。它主要反映 螺距的误差。一般可用实际中径代替。 作用中径：在旋合长度内正好包络实际螺纹的一个具 有理想螺距和牙型的螺纹中径。它综合反映了螺距和 牙型半角的误差，将影响螺纹副的旋入性。
* 螺纹基本参数对互换性的影响
一、大径和小径对互换性的影响： 要求：外螺纹大径和小径应分别小于内螺纹的大径和小 径，虽然大径不影响螺纹结合的精度，但影响旋入性。
二、中径偏差对互换性的影响： 中径是决定螺纹配合性质的主要参数。 螺纹的结合要求：
①能够旋入(旋合性好) ②连接强度(内、外螺纹旋合后不安过松)
8.3 螺纹的公差配合及测量
8.3.1 概述 由内（螺母）外（螺杆）螺纹构成螺纹副成
对出现，它们在机械中应用广泛，本章主要讲述 以下内容:
螺纹的种类 普通螺纹的公差 螺纹精度等级与标注 螺纹参数的测量
1.螺纹的分类及使用为三角形 60 (英制 30 )
计算 P
2
fP f
2
d 2m
按螺纹合格性的泰勒原则判断螺纹是否合格。
8.3.3 普通螺纹的公差与配合
一、公差等级 P190 表8-5
中径公差：表8-5、8-6
顶径公差：外螺纹—大径 d ；内螺纹—小径 D 1
表8-5、
底径公差：外螺纹—小径 d 1 ；内螺纹—大径 D
不能超出按基本偏差所确定的最大实体牙型 Dmin d1max
4、螺距P：相邻两牙在中径线上对应两点间的距离。 (理论上，内外螺纹的螺距P应相等)
5、导程L：相同螺纹线上相邻两牙在中径线上对应 两点的轴向间距。单头螺纹：L=P
多头螺纹（n头）：L=n·P
6、牙型半角
2
7、螺旋升角
普通螺纹a=60° 30 2
tg nP d
8、旋合长度L、N、S: 相配合的一对螺纹，其螺母在轴线方向旋入部分的长度。
从旋合性讲：内螺纹的最小中径应大于外螺纹的最大中径。
D2(d2)： D2min>d2max
三、螺距误差对互换性的影响 P
螺距误差 PPa P
单个螺距的实测值与理论值之差。
螺距累积误差 P n Pai nP i1
n 段螺距实测值与理论值之差。
螺距累积误差影响到螺纹的旋入性，它与旋入长度有
关，一般取 n=5-6 。