互换性与测量技术-17 普通螺纹的公差与配合
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
互换性与测量技术基础习题及答案
第一章绪论思考题1-1 广义互换性的定义是什么？机械产品零部件互换的含义是什么？1-2 互换性与公差的关系是什么？进行零件精度设计时，确定公差大小的原则是什么？1-3 互换性在机器制造业中有什么作用和优越性？1-4 互换性原则是否在任何生产情况下都适用？试加以说明。
1-5 互换性可以分成哪两类，试述它们各自的特点和如何实现？1-6 何谓标准？何谓标准化？互换性生产与标准化的关系是什么？1-7 按标准的使用范围，我国如何制定标准，并进行划分？试述不同使用范围的标准各自的特点？1-8 为什么说当选定一个数值作为某种产品的参数指标时，这个数值就会“牵一发而动全身”？1-9 GB-T321-1980规定什么数列作为优先数系，试述这个数列的特点和优点？1-10 GB-T321-1980规定的优先数系分哪五个系列，试述这五个系列的特点和优点？1-11 何谓几何量公差包括的内容和几何量检测工作的作用？习题1 试按《几何量公差与检测》基本教材附表1-1写出基本系列R5中优先数从0.1到100的常用值。
2 试写出派生系列R5/3、R10/2、R20/3中自1以后的5个优先数（常用值）。
3 自IT6级以后，孔、轴标准公差等级系数为10,16,25,40,64,100,160,…。
试判断它们属于哪个优先数系列。
4 自3级开始至9级止，普通螺纹公差等系数为0.50,0.63,0.80,1.00,1.25,1.60,2.00。
试判断它们属于哪个优先数系列。
5 试写出家用灯泡15~100W中的各种瓦数，并指出它们属于优先数系中的哪个系列。
第二章几何量测量基础思考题2-1 我国法定计量单位中长度的基本单位是什么？试述第十七届国际计量大会通过的长度基本单位的定义？2-2 测量的实质是什么？一个完整的测量过程应包括哪四个要素？2-3 以量块作为传递长度基准量值的媒介有何优点，并说明量块的用途？2-4 量块的制造精度分哪几级，量块的检定精度分哪几等，分“级”和分“等”的主要依据是什么？2-5 量块按“级”和按“等”使用时的工作尺寸有何不同？何者测量精度更高？2-6 何谓量具、量规、量仪？2-7 计量器具的基本技术性能指标中，标尺示值范围与计量器具测量范围有何区别？标尺刻度间距、标尺分度值和灵敏度三者不何区别？示值误差与测量重复性有何区别？并举例说明。
7第七章 普通螺纹参考答案
第七章普通螺纹结合的互换性及其检测一．判断题（正确的打√，错误的打×）1．螺纹中径是影响螺纹互换性的主要参数。
（√）2．普通螺纹的配合精度与公差等级和旋合长度有关。
（√）3．国标对普通螺纹除规定中径公差外，还规定了螺距公差和牙型半角公差。
（×）4．当螺距无误差时，螺纹的单一中径等于实际中径。
（×）5．作用中径反映了实际螺纹的中径偏差、螺距偏差和牙型半角偏差的综合作用。
（√）6．普通螺纹精度标准对直径、螺距、半角规定了公差。
（×）二．选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来）1．可以用普通螺纹中径公差限制（ABE ）A．螺纹累积误差；B．牙型半角误差；C．大径误差；D．小径误差；E．中径误差。
2．普通螺纹的基本偏差是（BC ）A．ES； B．EI； C．es； D．ei。
3．国家标准对内、外螺纹规定了（ AB ）A．中径公差；B．顶径公差；C．底径公差。
三. 填空题1.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.普通螺纹的理论牙型角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、螺距和牙侧角。
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。
8.在普通螺纹的公差与配合中，对外螺纹的小径和内螺纹的大径不规定具体的公差数值，而只规定内、外螺纹牙底实际轮廓的任何点，均不得超越按最大实体尺寸所确定的最大实体牙型。
9.螺纹的基本偏差，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。
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
螺纹结合与公差配合
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。
互换性与技术测量习题及答案
一．判断题（正确的打√，错误的打×）l．单件小批生产的配合零件，可以实行”配作”，虽没有互换性，但仍是允许的。
（）2．图样标注φ30 +0.033 0mm的孔，可以判断该孔为基孔制的基准孔。
（）3．过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。
4．配合公差的数值愈小，则相互配合的孔、轴的公差等级愈高。
（）5．孔、轴配合为φ40H9／n9，可以判断是过渡配合。
（）6．配合H7/g6比H7/s6要紧。
（）7．孔、轴公差带的相对位置反映加工的难易程度。
（）8．最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合，二者实质相同。
（）9．基轴制过渡配合的孔，其下偏差必小于零。
（）10．从制造角度讲，基孔制的特点就是先加工孔，基轴制的特点就是先加工轴。
（）11．工作时孔温高于轴温，设计时配合的过盈量应加大。
（）12．基本偏差a～h与基准孔构成间隙配合，其中h配合最松。
（）13．有相对运动的配合应选用间隙配合，无相对运动的配合均选用过盈配合。
（）14．配合公差的大小，等于相配合的孔轴公差之和。
（）15．装配精度高的配合，若为过渡配合，其值应减小；若为间隙配合，其值应增大。
（）16．滚动轴承内圈与轴的配合，采用基孔制。
（）17．滚动轴承内圈与轴的配合，采用间隙配合。
（）18．滚动轴承配合，在图样上只须标注轴颈和外壳孔的公差带代号。
（）19．0级轴承应用于转速较高和旋转精度也要求较高的机械中。
（）20．滚动轴承国家标准将内圈内径的公差带规定在零线的下方。
（）21．滚动轴承内圈与基本偏差为g的轴形成间隙配合。
（）22．平键联接中，键宽与轴槽宽的配合采用基轴制。
（）23．矩形花键的定心尺寸应按较高精度等级制造，非定心尺寸则可按粗糙精度级制造。
（）24．矩形花键定心方式，按国家标准只规定大径定心一种方式。
（）25．圆锥配合时，可沿轴向进行相互位置的调整，因而比圆柱结合的互换性好。
（）26．圆锥直径和锥度的制造误差都会引起圆锥配合基面距的变化。
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。
互换性与技术测量公差与配合
第一章 绪 论
教案 1
2、标准和标准化
(1)标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。 ●我国的技术标准分三级：国家标准（GB）、部门标准（专业标准，如 JB）、企业标准。 2)公差标准：对零件的公差和相互配合所制订的标准。 3)标准化是指制定及实施标准的全过程。
根据孔、轴公差带 位置的不同，配合可分 为三种类型：间隙配合、 过盈配合和过渡配合。
第二章 圆柱公差与配合
教案 2
(2)间隙配合 孔与轴配合中，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其差值为正时是间
隙。最大间隙(Xmax)是孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代 数差；最小间隙(Xmin)是孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的 代数差。 配合公差：允许间隙的变动量。 配合公差= |Xmax- Xmin|=孔公差+轴公差。 间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之上。 (3)过盈配合
Td=︱dmax- dmin︱=︱es-ei︱
第二章 圆柱公差与配合
(4)零线与公差带
教案 2
零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上 为正，以下为负。 公差带：由代表上、下偏差的两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
第二章 圆柱公差与配合
教案 2
(4)过渡配合 过渡配合：孔与轴配合中，孔与轴的公差带相互交迭，任取其中一对孔 和轴相配，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。
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。
大学《互换性原理与测量技术基础》试卷及答案
2018年4月高等教育自学考试《互换性原理与测量技术基础》试题课程代码：02609一、单项选择题1．关于公差与配合，下列表述正确的是A．比的精度高B．比的精度高C．国家标准规定禁止非基准孔与非基准轴组成的配合D．零件的尺寸精度高，则其配合间隙必定小2．在国家标准中，标准公差的等级共分为A． 17级 B． 18级 C． 19级 D．20级3．基本偏差为m的轴的公差带与基准孔H的公差带形成A．间隙配合 B．过盈配合C．过渡配合 D．过渡配合或过盈配合4．若随机误差符合正态分布，且无系统误差和粗大误差，则测量结果出现置信概率为99．73％的分布范围是A． B．2 C．3 D．45．新国家标准规定的表面粗糙度评定参数中属于间距参数的是A． B． C． D．6．在下列形位公差中，属于位置公差的是A．线轮廓度 B．对称度 C．圆度 D．面轮廓度7．在图样上标注形位公差，当公差值前面加注中时，该被测要素的公差带形状应为A．两同心圆 B．两同轴圆柱C．圆形或球形 D．圆形或圆柱形8．公差带的几何形状为圆柱体的公差项目是A．圆度 B．单一方向上的平行度C．任意方向上中心要素的平行度 D．圆柱度9．公差带与径向全跳动公差带形状相同的形状公差是A．圆柱度 B．圆度 C．直线度 D．平面度10．在车间生产中评定表面粗糙度轮廓参数最常用的方法是A．比较法 B．光切法 C．干涉法 D．针描法11．根据泰勒原则，“通规”用于控制工件的A．体内作用尺寸 B．体外作用尺寸C．最大实体尺寸 D．最小实体尺寸12．在轴承配合选择中，宜采用较小的间隙配合或较松的过渡配合的情形是A．轴承负荷较重 B．轴承承受循环载荷C．轴承承受局部载荷 D．有较高旋转精度的轴承13．在国家标准中，公制普通螺纹的牙形角为A． 30o B． 45o C． 60o D． 90o14．根据泰勒原则，“止规”用于控制工件的A．作用尺寸 B．实际尺寸 C．基本尺寸 D．极限尺寸15．对于孔，J~ZC(js除外)的基本偏差为A．EI B．ES C．es D．ei二、填空题16．机械设计与制造中的互换性通常包括和的互换。
螺纹结合的互换性
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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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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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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
普通螺纹的公差与配合(共28张PPT)
内螺纹：M20×1.5左—6H 内外螺纹配合时：M20×2—6H/5g6g—S
外螺纹：
内螺纹：
d 2 m d 2 sfp f/2
D 2 m D 2 s fp f/2
中径公差：
对于普通螺纹，影响其互换性的主要参数是中径、螺距和牙 型半角。由于螺距偏差和牙型半角偏差对螺纹互换性的影 响均可以折算成中径当量，并与中径尺寸偏差形成作用中 径。考虑到作用中径的存在，可以不单独规定螺距公差和 牙型半角公差，而仅规定一项中径公差，用以控制中径本 身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半角偏差的综合影响。
螺距累积偏差对旋合性的影响例如：
图8-2
2．螺距偏差的影响〔3〕： 同理，假设外螺纹具有根本牙型，与仅存在螺距偏差的内螺纹 与其结合。设在N个螺牙的旋合长度内，内螺纹存在ΔPΣ。为 保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值fp。fp就是为 补偿螺距累积误差而折算到中径上的数值，称为螺距误差的中 径当量。两种情况下的当量计算公式为：
fP 1.732P
3．牙型半角偏差的影响〔1〕：
牙型半角偏差是指牙型半角的实际值对公称值的代数差，是螺 纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差。对螺纹的旋合性和联接 强度均有影响。牙型半角偏差对旋合性的影响如图8-3所示 。
牙型半角偏差对旋合性影响例如：
图8-3
3．牙型半角偏差的影响〔2〕
外螺纹：外螺纹存在牙型半角偏差时，必须将外螺纹牙型沿 垂直螺纹轴线的方向下移，从而使外螺纹的中径减小一个
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，
互换性与技术测量基础第二版课后答案
习题 11.1 判断下列说法是否正确1.一般来说，零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。
（×）2.公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。
(×）3.孔和轴的加工精度愈高,则其配合精度也愈高。
(√）(有争议，第一版答案为×)4.过渡配合的孔轴结合,由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈,因此,过渡配合可能是间隙配合,也可能是过盈配合.(×）5.若某配合的最大间隙为15μm，配合公差为41μm,则该配合一定是过渡配合。
（√）1。
2 填空1. 国标规定的基本偏差孔、轴各有28 个，其中H为基准孔的基本偏差代号，其基本偏差为EI ,且偏差值为0 ；h为基准轴的基本偏差代号，其基本偏差为es ，且偏差值为0 。
2。
国标规定有基准孔和基准轴两种配合制度，一般应优先选用基准孔，以减少定尺寸刀具和量具的规格、数量，降低生产成本。
3. 国标规定的标准公差有20 级,其中最高级为IT01，最低级为IT18级，而常用的配合公差等级为IT5_-IT12 。
4。
配合种类分为间隙配合、过渡配合和过盈配合三大类，当相配合的孔轴需有相对运动或需经常拆装时,应选间隙配合。
1.3 试根据题1。
3表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各孔、轴的公题1。
3 表单位：mm1.4 根据题1。
4表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各对配合的尺寸公差带图和配合公差带图。
查表确定下列公差带的极限偏差⑴φ25f7（020.0041.0--） ⑵φ60d8（100.0146.0--） ⑶φ50k6（018.0002.0++) ⑷φ40m5（020.0009.0++） ⑸φ50D9（142.0080.0++） ⑹φ40P7（017.0042.0--) ⑺φ30M7（0021.0-) ⑻φ80JS8（±0.023) 1.6 查表确定下列各尺寸的公差带的代号 ⑴ 轴φ18—0011.0 h6 ⑵ 孔φ120+087.00H9 ⑶ 轴φ50050.0075.0--e7 ⑷ 孔φ65005.0041.0+-M81.7 某配合的公称尺寸为φ25mm,要求配合的最大间隙为+0。
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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的数值等于公差带相对于零线的距离。外螺纹的上偏差
（es) 和内螺纹的下偏差(EI)为基本偏差。 外螺纹的下偏差：ei = es – T 内螺纹的上偏差：ES = EI + T
三、普通螺纹的公差与配合 二、螺纹公差带
1.普通螺纹的公差带 螺纹公差带的位置
三、普通螺纹的公差与配合 二、螺纹公差带
1.普通螺纹的公差带 螺纹旋合长度
1．用螺纹工作量规检验外螺纹
（ 3）、止端螺纹工作环规 用来检验外螺纹单一中经。 合格的外螺纹不应完全通过止端环规，但仍允许旋合一部分。 说明单一中径没有超出最小实体牙型的中径， 即 d2单一≥d2min
用螺纹工作量规进行综合检验 2．用螺纹工作量规检验内螺纹
普通螺蚊量规实物
（二）、单 项 测 量
三、普通螺纹的公差与配合
2. 螺纹标注
由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度代号组成。
内螺纹标记示例
三、普通螺纹的公差与配合
2. 螺纹标注
由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度代号组成。
内、外螺纹装配标记示例
三、普通螺纹的公差与配合
2. 螺纹标注
例题2、有一内螺纹M20-7H，测得其实际中径D2a = 18.61mm,螺距累积误差 ΔPΣ = 40 μm,实际牙型半角α/2(左)=30°30′, α/2(右) ＝ 29°10ˊ，问此 内螺纹的中径是否合格？
1．用螺纹工作量规检验外螺纹
（1）、光滑极限卡规 用来检验外螺纹的（顶径）大径。
通端应通过被检外螺纹的大径，这样可以保证外螺纹的大径不 大于其最大极限尺寸；止端不应通过被检螺纹的大径，以保证外螺 纹大径不小于其最小极限尺寸，即 dmin ≤ d ≤dmax
1．用螺纹工作量规检验外螺纹
（2）、通端螺纹工作环规 用来检验外螺纹作用中径，其次控 制外螺纹小径不超出其最大仅限尺寸。 合格的外螺纹通规能顺利地旋入，这样就保证了外螺纹的作用 中径不超出最大实体牙型的中径，即 d2作用 ≤ d2max，还保证了外 螺纹小径不大于它的最大极限尺寸。
但为了减少螺纹刀具和量具的规格和数量，国标规定
了内、外螺纹的选用公差带 。内螺纹规定了11个选用公
差带，外螺纹规定了13个选用公差带.
三、普通螺纹的公差与配合
1. 螺纹公差带的选用
配合的选用 螺纹配合的选用主要根据使用要求来确定。 为了保证螺母、螺栓旋合后的同轴度及联结强度，一般选用最 小间隙为零的配合H/h。 为了装拆方便及改善螺纹的疲劳强度，可以选用H/g 或G/h配 合。
单项测量，一般是分别测量螺纹的每个参数，主要测 中径、螺距、牙型半角和顶径。 1.用螺纹千分尺测量外螺纹中径 在实际生产中，车间测量低精度螺纹常用螺纹千分尺。
图
螺纹千分尺
2．用单针和三针测量螺纹中径
三针量法是一种间接测量方 法，主要用于测量精密螺纹（如 丝杠、螺纹塞规）的中径。
将三根直径相同的量针，放在 螺纹牙型沟槽之间，用接触式量 仪和测微量具测出三根量针外素 线之间的跨距M，根据已知的螺距 P，牙型半角α/2及量针直径d0的 数值算出螺纹中经d2. 三针量法测中径
精密级
中等级 粗糙级
:用于配合性质变动较小的精密螺纹 :用于一般螺纹联接 :用于精度要求不高或制造较困难的螺纹
对于不同旋合长度组的螺纹，应采用不同的公差等级，以 保证同一精度下螺纹配合精度和加工难易程度差不多。
三、普通螺纹的公差与配合
2. 螺纹标注
由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度代号组成。
外螺纹标记示例
3．用工具显微镜测量螺纹各参数
在工具显微镜上用
影像法或轴切法测量螺
纹的各要素，中径、螺
距，牙型半角。
对单件小批量生产的螺纹为适应手工旋紧和装配速度不高等使 用性能，则选用最小间隙为零的H/h配合。 对需要涂镀或在高温下工作的螺纹，通常选用H/g、H/e等较大 间隙的配合。
三、普通螺纹的公差与配合
1. 螺纹公差带的选用 配合精度的选用
螺纹公差带和旋合长度构成了螺纹的配合精度，是衡量螺纹质 量的综合指标. 螺 纹 配 合 精 度
螺纹公差制的结构即螺纹等级的组成。
一、螺纹公差标准的结构
分级
大小
公差等级（数字）
公差带 螺纹精度
位置
分阶
基本偏差（字母）
旋合长度
螺纹公差制的结构
二、螺纹公差带
1.普通螺纹的公差带
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 基本牙型的位置因素和大小因素组成。
四、 螺纹的检测
一、螺纹的综合检验
二、螺纹的单项测量
（一）、综合检验
综合检验是指按泰勒原则使用螺纹量规检验被测
螺纹各个几何参数的误差的综合结果，用螺纹量规的 通规检验被测螺纹的作用中径（含底径），用止规检 验被测螺纹的单一中经，还要用光滑极限量规检验被 测螺纹顶径的实际尺寸。 其特点是不能测出参数的具体数值，只能检验 内外螺纹的合格性，但检验效率高，适用于批量生 产的中等精度的螺纹。
螺纹结合的精度不仅与螺纹的公差带的大小有关，而且还
与螺纹的旋合长度有关
加工容易保证，但旋合 后稳定性较差
螺 纹 旋 合 长 度
短旋合长度 中等旋合长度 长旋合长度
S N L 旋合后稳定性好，且具 有足够的联接强度，但 加工精度难以保证
三、普通螺纹的公差与配合
1. 螺纹公差带的选用 根据螺纹配合要求，把螺纹公差等级和基本偏差组合， 可得到各种螺纹公差带。
的最大实体牙型。
由于内螺纹较难加工，同样公差等级的内螺纹中径公差比外螺 纹中径公差大32％左右。 从表中可看出螺纹中径的公差值除与公差等级有关外，还与 螺纹的公称直径和螺距有关。
二、普通螺纹几何参数对互换性的影响 三、普通螺纹的公差与配合 二、螺纹公差带
1.普通螺纹的公差带 螺纹公差带的位置
国标对内螺纹的中径和小径规定了GБайду номын сангаасH两种公差带位
解： 查表得，M20－7H得螺距 P = 2.5mm，中径D2 ＝ 18.376mm， 查表得，中径公差 TD2 = 0.280mm， 查表得，中径下偏差EI = 0，中径上偏差ES = +0.280 ∴中径的极限尺寸D2max = 18.656mm，D2min = 18.376mm 内螺纹的作用中径： D2m = D2a – ( fp + fа/2) fp = 1.732 |ΔPΣ| = 1.732 ×40 = 69.28 μm = 0.06928mm fа/2 = 0.073 P(K1|Δα1/2| + K2 |Δα2/2|） = 0.073 ×2.5 × (3 × 30 + 2 ×50) = 34.675μm ∴D2m = 18.61 – 0.06928 – 0.035 = 18.506 mm 根据中径合格性判断原则： D2a ＝ 18.61 mm < D2max = 18.656mm D2m = 18.506 mm> D2min = 18.376mm ∵ D2a<D2max ,D2m>D2min ∴内螺纹的中径合格。
三、普通螺纹的公差与配合
1.普通螺纹的公差带 螺纹公差带的大小 普通螺纹公差带的大小由公差值确定，按内、外螺纹
的中经、大径和小径的大小分为不同的公差等级。
三、普通螺纹的公差与配合
三、普通螺纹的公差与配合
1.普通螺纹的公差带
螺纹公差带的大小
对外螺纹的小径和内螺纹的大径不规定具体的公差数值，而只 规定内、外螺纹牙底实际轮廓的任何点不得超过按基本偏差所确定
普通螺纹的公差与配合
一、 普通螺纹的公差与配合
二、 螺纹的测量
一、螺纹公差标准的结构
螺纹公差制的基本结构是由公差等级系列和基 本偏差系列组成的。公差等级确定公差带的大小， 基本偏差确定公差带的位置，两者组合可得到各种 螺纹公差带。 螺纹公差带与旋合长度组成螺纹精度等级，螺纹 精度是衡量螺纹质量的综合指标，分精密、中等和 粗糙三级。
置，以下偏差EI为基本偏差。
二、普通螺纹几何参数对互换性的影响 三、普通螺纹的公差与配合 二、螺纹公差带
1.普通螺纹的公差带 螺纹公差带的位置
国标对外螺纹的中径和大径规定了e、f、g、h四种公 差带位置，以上偏差es为基本偏差
二、螺纹公差带
1.普通螺纹的公差带 螺纹公差带的位置 内外螺纹公差带的位置由基本偏差来决定，基本偏差