螺纹的互换性及检测
互换性与技术测量实验报告
互换性与技术测量实验报告互换性与技术测量实验报告引言：互换性是指在特定条件下，两个或多个系统、组件或部件之间的相互替换性能。
在工程领域中，互换性是一个重要的概念，特别是在制造和设计过程中。
技术测量则是通过各种测量方法和工具，对互换性进行定量评估和验证。
本实验报告旨在探讨互换性与技术测量之间的关系，并通过实验数据和分析来支持结论。
实验目的：本实验旨在通过测量和比较不同尺寸的螺丝与螺孔之间的互换性能，来研究互换性与技术测量之间的关系。
实验设备与方法：实验中使用了一组螺丝和相应的螺孔，分别为直径为1mm、2mm和3mm的螺丝。
通过测量螺丝和螺孔的直径、长度和螺纹间距等参数，来评估互换性。
实验过程中，我们使用了千分尺、游标卡尺和显微镜等工具进行测量，并记录下实验数据。
实验结果与分析：根据实验测量数据，我们计算出不同尺寸的螺丝和螺孔之间的互换性指标。
通过对比不同尺寸的螺丝和螺孔的测量结果，我们发现直径为1mm的螺丝与螺孔之间的互换性最好，其尺寸差异最小。
而直径为3mm的螺丝与螺孔之间的互换性最差，尺寸差异较大。
进一步分析发现，螺纹间距对互换性也有重要影响。
螺纹间距越小，螺丝与螺孔之间的互换性越好。
这是因为螺纹间距较小的螺丝和螺孔之间的匹配度更高，更容易实现互换。
而螺纹间距较大的螺丝和螺孔之间的互换性较差，可能需要额外的工具或修整才能实现互换。
结论：通过本实验的测量和分析，我们可以得出以下结论：1. 互换性与技术测量密切相关，通过精确的测量可以评估和验证互换性能。
2. 尺寸和螺纹间距是影响互换性的重要因素，尺寸差异小和螺纹间距小的系统具有更好的互换性能。
3. 技术测量方法和工具的选择对于准确评估互换性至关重要，不同的测量方法可能会导致不同的结果。
进一步研究：本实验仅仅是对互换性与技术测量之间关系的初步探索，还有许多方面值得深入研究。
例如，可以通过更多的实验数据和样本来验证结论的普适性。
另外，可以研究不同材料和制造工艺对互换性的影响，以及探索如何通过技术测量来优化互换性能。
互换性与测量技术基础(秦冬黎)螺纹互换性
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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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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
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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
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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
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螺距累积偏差对旋合性的影响
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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
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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
螺纹规检测方法及标准
螺纹规检测方法及标准螺纹规（ThreadGauge）是用来检测螺纹尺寸和形状的工具，它对于确保螺纹的质量和互换性至关重要。
螺纹规检测方法及标准通常包括以下几五个方面。
1.螺纹规的类型：通规（GoGauge）：用来检测螺纹的最大实体尺寸，确保螺纹能够通过。
止规（NoGoGauge）：用来检测螺纹的最小实体尺寸，确保螺纹不会过紧。
环规（RingGauge）：用来检测螺纹的外径和内径。
塞规（PlugGauge）：用来检测螺纹的内径。
2.检测方法：综合检验：使用通规和止规对螺纹的作用中径和单一中径进行检验，以及使用光滑极规对实际顶径进行检验。
单项检验：分别对螺纹的牙型、螺距、中径、顶径等参数进行单独检验。
3.检测标准：国际标准：如ISO、ASTM等标准，它们定义了螺纹的尺寸、形状和公差。
国家标准：不同国家可能有自己的螺纹标准，如中国的GB/T标准、美国的ANSI/ASME标准等。
4.检测步骤：校准：确保螺纹规已经校准，并且在使用前进行适当的维护。
准备：将螺纹规和被测样品放置在标准恒温实验室中，达到温度稳定。
测量：使用螺纹规对被测样品的螺纹进行测量，确保螺纹规与样品的接触良好。
记录：记录测量结果，并与标准进行比较。
判定：根据测量结果和标准，判断螺纹是否合格。
5.注意事项：环境控制：确保测量环境符合标准要求，如温度、湿度等。
操作规范：遵守正确的操作程序，以减少测量误差。
设备维护：定期对螺纹规进行校准和维护，以保证其精度和可靠性。
螺纹规检测是确保螺纹加工质量和互换性的重要环节，正确的检测方法和遵守相关标准对于提高产品质量和效率至关重要。
第九章 螺纹结合的互换性
结论：螺纹单一中径、作用中径、顶径均合格，故合格
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第三节 普通螺纹的公差与配合 一、普通螺纹的规定
在普通螺纹中，对螺距和牙型半角不单独规定公 差，而是用中径公差综合控制中径、螺距和牙型半角 等几何要素的误差。
即中径公差实际上包含了三部分：
① 中径本身公差； ② 牙侧角误差的允许值在中径上的影响量； ③ 螺距误差的允许值在中径上的影响量。
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例9-1：一外螺纹M24×2-6g，加工后测得单一中径
d2s = 22.510 mm，△P∑=－40μm ， △α1=30ˊ，△α2=＋70ˊ，实测顶径d=23.750 mm。 计算这个螺栓的作用中径。并判断螺纹的合格 性？
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解： 1）确定中径极限尺寸 查表9-4得，公称中径d2=22.701 查表9-6得：中径公差Td2=170 μm； 查表9-7得：g 的基本偏差es=-38 μm ；
D 2mD 2s(ffp) d2md2s(ffp)
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外螺纹： d2(作用)=d2(实际) + (fP+ fα) 内螺纹： D2(作用)=D2(实际)－(fP+ fα)
fp为螺距误 差中径当量
fα牙侧角中 径当量
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7、螺距P —螺纹相邻两牙在中径线上对应两点之间的距离。
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8、导程L
—同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点之
间的距离。
n线螺纹: L = n P
一般: n ≤ 4
L =P
LP
LP P
L = 2P
7第七章普通螺纹参考详解
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。
影响普通螺纹互换性的参数_公差配合与测量技术_[共2页]
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项目四 典型零件主要参数精度检测| 205 | 二、影响普通螺纹互换性的参数影响螺纹互换性的几何参数有5个（大径、中径、小径、螺距和牙型半角），其主要因素是螺距误差、牙型半角误差和中径误差。
因普通螺纹主要保证旋合性和联接的可靠性，标准只规定中径公差，而不分别制定3项公差。
1．螺距误差的影响螺距误差包括与旋合长度无关的局部误差和与旋合长度有关的累积误差，从互换性的观点看，应考虑与旋合长度有关的累积误差。
由于螺距有误差，在旋合长度上产生螺距累积误差∆P Σ，使内、外螺纹无法旋合，如图4-6所示。
图4-6 螺距误差对互换性的影响因在车间生产条件下，很难对螺距逐个地进行检测，因而对普通螺纹不采用规定螺距公差的办法，而是采取将外螺纹中径减小或内螺纹中径增大，以保证达到旋合的目的。
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∆P Σ相当于使外螺纹中径增大f p 值，此f p 值称为螺距误差的中径当量或补偿值。
从△abc 中可知，2tan 22αΣ∆=P f p 。
米制普通螺纹的牙型半角α =60°，故Σ∆=P f p 732.1。
同理，上式也适用于对内螺纹螺距误差f p 的计算。
2．牙型半角误差的影响牙型半角误差可能是由于牙型角α 本身不准确或由于它与轴线的相对位置不正确而造成的，也可能是两者综合误差的结果。
为便于分析，设内螺纹具有理想牙型，外螺纹的中径和螺距与内螺纹相同，仅有半角误差，现分两种情况讨论。
（1）外螺纹牙型半角小于内螺纹牙型半角。
如图4-7（a ）所示，Δ0222ααα=−<内外，剖线部分产生靠近大径处的干涉而不能旋合。
为了保证可旋合性，可把内螺纹的中径增大2f α，或把外螺纹中径减小2f α，由图中的螺距、牙型半角偏差 对螺纹互换性的影响。
螺纹精度与检测
螺纹精度的重要性
提高连接强度
高精度的螺纹能够提供更好的连接强度和稳 定性，减少松动和损坏的风险。
提高生产效率
高精度的螺纹可以减少装配时间，提高生产 效率。
保证密封性
精确的螺纹可以更好地保证密封性，防止气 体或液体泄漏。
降低维护成本
低精度的螺纹可能导致过早磨损或损坏，需 要频繁更换或维修，增加维护成本。
化工行业标准（HG）
如HG/T 20053-2008《化工行业标准管法兰用紧固件》等，适用于化工行业特定产品的螺纹精度要求。
企业标准
• 企业可以根据自身产品特性和需求，制定适用于 自身的螺纹精度检测标准，以确保产品质量和互 换性。企业标准通常在行业内具有一定的权威性 和指导意义。
05 螺纹精度检测案例分析
螺纹精度与检测
contents
目录
• 螺纹精度概述 • 螺纹精度检测方法 • 螺纹精度检测设备与工具 • 螺纹精度检测标准与规范 • 螺纹精度检测案例分析
01 螺纹精度概述
螺纹精度的定义
螺纹精度是指在制造和加工螺纹时， 对螺纹尺寸、形状和位置的限制和要 求。
这些限制和要求包括螺距、牙型角、 中径、外径、牙高等参数，以确保螺 纹的互换性和配合精度。
使用时，将待测螺纹放置在显微镜的 载物台上，通过观察目镜观察并记录 螺纹表面的情况。
显微镜具有高放大倍数和高分辨率的 特点，能够清晰地观察到螺纹表面的 细微变化。
三坐标测量机
用于全面检测螺纹的几何参数， 包括中径、螺距、牙形角、底径
等。
三坐标测量机采用非接触式测量 技术，能够快速准确地获取被测
螺纹的各项参数。
比较测量法
优点
精度较高，适用于高精度要求的螺纹检测。
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
互换性与技术测量-螺纹公差与检测
9.2.2 螺纹基本偏差
内螺纹公差带位置：基本偏差为 G H 外螺纹公差带位置：基本偏差为 e f g h H h的基本偏差为零 G的基本偏差为正值 e f g的基本偏差为负值
请参见P179
对于外螺纹：基本偏差是上偏差(es)，下偏差（ei = es - T） 对于内螺纹：基本偏差是下偏差(EI), 上偏差（ES = EI + T）,T为螺纹公差
示例2：
示例1：
M 10－5 g 6 g－S M 20 x 2－7 g 6 g一40 M 20 x 2－6 H／5 g 6 g M 14 x Ph6P2－7H - L- LH
教学进程
9.4 梯形螺纹简述
基本牙型 螺纹标记
原始等腰三角形的顶角等于30度。截去顶部和底部所形成。 由基本牙型让出一个大小等于ac的间隙。
示例1：
Tr 40 x 7 － 7 H － L
示例2：
Tr 40 x 14 (P7) － 7 H / 8e
机床中的传动丝杆和螺母就是采用的梯形螺纹。其特点是精度要求高， 特别是对螺距（或螺旋线公差）的要求。
教学进程
小结
9.1 概述
螺纹分类 基本术语以及其定义
9.2 普通螺纹的互换性
螺纹公差 具有查阅图表能力 螺纹基本偏差 具有查阅图表能力 中径合格性的判断原则 螺纹标注
教学进程
9.2.4 螺纹中径合格性的判断原则
请参见P159
实际螺纹的作用中径不能超出最大实体牙型的中径； 实际螺纹上任何部位的单一中径不能超出最小实体牙型的中径。
外螺纹：
d2作用 <= d2max d2单一 >= d2min
内螺纹：
D2作用>= D2min D2单一 <= D2max
第9章-螺纹结合的互换性
CHD
2.传动螺纹的使用要求
传动螺纹用于传递位移或动力，其牙型有梯形、矩形、 锯齿形和双圆弧形，也有三角形的。
传递位移的螺纹——主要用来传递精确位移，如机床 进给机构中的丝杠和千分尺的测微丝杆，要求传递位移的 精度高，传动灵活。所以螺纹结合应具有保证间隙，用以 贮存润滑油，但间隙又不能过大，以免螺纹在反转时产生 晃动和回程误差。
旋合。为保证旋合性，可将外螺纹的中径减 小fp，或将内螺纹增大一个数值fp，这个fp就 是补偿螺距偏差折算到中径上的数值，称为 螺距偏差的中径当量。
螺距偏差的中径当量
CHD
当α=60°时： fp=1.732|△P∑| mm
P∑为螺距累积误差，之所以取绝对值， 是由于△P∑不论是正值或负值，影响旋合性 的性质不变，只是改变牙侧干涉的位置。
母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，此直
径称为中径。D2=且dD22==D-d22×。83中H径有下列关系：
2.几何参数
CHD
4）单一中径 （d2a，D2a） 单一中径是指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。如下图所示。单一中径是按三针法测 量中径定义的，在测量中常用来代替实际中径。
第9章 螺纹结合的互换性
CHD
本章内容
CHD
1 9.1 螺纹结合的基本概念 2 9.2 影响螺纹互换性的因素 3 9.3 普通螺纹公差
9.1 螺纹结合的基本概念
CHD
9.1.1 螺纹的种类 螺纹在机电设备和仪器仪表中应用极为广泛，种 类很多。
按用途：分为紧固螺纹、传动螺纹、密封螺纹以及特 殊用途的螺纹；
2.几何参数
CHD
1）基本大径（D，d）
互换性实验报告_实验报告_
互换性实验报告互换性实验报告1一、实验目的1、了解工具显微镜的测量原理及结构特点。
2、掌握用大型工具显微镜测量外螺纹中径，螺距和牙型半角的方法。
二、实验设备大型工具显微镜，螺纹量规。
三、测量原理及计量器具说明工具显微镜用于测量螺纹规，螺纹刀具，齿轮滚刀以及轮廓样板等。
它分为小型、大型，万能和重型等四种形式。
它们的测量精度和测量范围各不相同，但基本原理是相似的。
用工具显微镜测外螺纹常用的测量方法有影像法和轴切法两种。
本实验用影法。
下面以大型工具显微镜为例，阐述用影像法测量外螺纹中径，牙型半角和螺距的方法。
实验图33为大型工具显微镜的外形图，它主要由目镜1，工作台5，底座7，支座12，立柱13，悬臂和千分尺6，10等部分组成。
转动手轮11，可使立柱绕支座左右摆动，转动千分尺6和10，可使工作台纵横向移动，转动手轮8，可使工作台绕轴心线旋转。
仪器的光学系统如实验图34所示。
由光源1发出的光束经光阑2、滤光片3、透镜4、光阑5、反光镜6、透镜7和玻璃工作台6，被测工件9的轮廓经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上，从而在目镜15中观察到放大的轮廓影像。
另外，也可用反射光源照亮被测工件，以工件表面上的放射光线，经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上，同样在目镜15中观察到放大的轮廓影像。
仪器的目镜外形如实验图35a所示，它由玻璃分划板，中央目镜，角度读数目镜，反射镜和手轮等组成。
目镜的结构原理如图35b所示，从中央目镜可观察到被测工件的轮廓影像和分划板的米字刻米35c所示。
从角度读数目镜中，可以观察到分划板上0°—360°的度值刻线和固定游标分划板0—60、的分值刻线(图35d)。
转动手轮，可使刻有米字刻线和度值刻线分划板转动，它转动的角度，可从角度读数目镜中读出。
当该目镜中固定游标的零刻线与度值刻线的零位对准时，则米字刻线中间虚线A-A正好垂直于仪器工作台的纵向移动方向。
16 公差配合与检测技术(旧) 脚本-螺纹的几何参数及对互换性的影响
大家好，今天这堂微课的主题是螺纹的几何参数及对互换性的影响性，下面我将从螺纹的几何参数、普通螺纹几何参数对互换性的影响两个方面来进行讲解。
第一、 螺纹的几何参数首先来看螺纹牙型，牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状。
在通过螺纹轴线的剖面内，按规定的削平高度截去原始三角形的顶部和底部形成螺纹牙型，如左图所示。
该牙型全部尺寸均为基本尺寸，称为基本牙型。
螺纹大径是在基本牙型上，与外螺纹牙顶（内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体直径。
外螺纹大径d 又称顶径，内螺纹大径D 又称底径。
国家标准规定普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹的公称直径。
螺纹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。
外螺纹小径d1又称为底径；内螺纹的小径D1又称为顶径。
螺纹中径是一个假想圆柱的直径。
该圆柱的母线通过该牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。
在同一螺纹配合中，内、外螺纹的大径、中径和小径的基本尺寸对应相同。
螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离P 称为螺距。
同一条螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离Ph 称为导程。
单一中经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1/2基本螺距的地方，如左图所示。
当螺距无误差时，单一中径就是中径；当螺距有误差时，单一中径可近似为实际中径。
牙型角是在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角。
普通螺纹的牙型角α=60°，牙型角的一半称为牙型半角α /2。
螺纹旋合长度（L ）是指两配合螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。
第二、 普通螺纹几何参数对互换性的影响螺纹几何参数对互换性的影响主要考虑螺纹螺距、螺纹中径及螺纹牙型半角对互换性的影响。
螺距误差对互换性的影响，如果存在这样一个条件：内螺纹具有理想牙型，外螺纹仅存在螺距误差，在内、外螺纹旋合长度内，螺距累积误差为 。
结果会使内、外螺纹因产生干涉而无法旋合或旋合困难。
如果要使内外螺纹能够正常旋合，我们要怎么做呢？当外螺纹仅存在螺距误差时，为使它与理想内螺纹旋合，应把外螺纹中径减小一个数值，把螺距误差换算成中径的补偿值称为螺距误差的中径当量 。
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．小径(D1，d1)
• 小径是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底
相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结 合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等, 即D１=d1。 • 内螺纹的小径D1又称"顶径",外螺纹的 小径d1又称"底径"。中源自口腔３.中径(D２，d２)
• 中径是指一个假想圆柱或圆锥的直径
，该圆柱或圆锥的母线通过螺纹牙型 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，其轴线即为螺纹轴线 ,相结合的内、外螺纹中径的基本尺 寸相等，即D２=d２。
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牙型半角误差对旋合性的影响
两侧干涉区的干涉量不相同
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二、牙型半角偏差的影响
• 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 数值fα/2。
• 内螺纹：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，该 值称为牙型半角偏差的中径当量。
• 作用中径的度量：在规定的旋合长度内
，恰好包容实际外（内）螺纹的一个理
想内（外）螺纹的中径称为外（内）螺
纹作用 ：
中径d2m（D2m），
它可以
表达为
– 外螺纹： d2m d2a f p f /2
– 内螺纹： D2m D2a f p f /2
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四、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
垂直线间的夹角。普通螺纹的牙型半角为30° 。
７．螺纹旋合长度 （L）
螺纹旋合长度是指内外螺纹旋合时螺旋
面接触部分的轴向长度。
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8.2 普通螺纹各参数误差对互换性的影响
螺纹连接的互换性要求，是指装配过程 的可旋合性以及使用过程中连接的可靠性。
影响螺纹互换性的几何参数有五个，即螺 纹的大径、中径、小径、螺距和牙型半角。 其中主要参数是：螺距、牙型半角和中径。
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第8章 螺纹的互换性及检测
本章重点内容：
➢ 了解普通螺纹的使用要求、主要几何参数 ➢ 理解作用中径的概念和中径合格性判断原则 ➢ 掌握GB有关普通螺纹公差等级和基本偏差的规定 ➢ 初步掌握普通螺纹公差与配合的选用和正确标注
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8.1 螺纹的种类及基本几何参数
一、螺纹的种类及使用要求
1.连接螺纹（紧固螺纹） 牙型：三角形 作用：将零件连接紧固成一体 要求：具有良好的可旋合性 （便于装配和拆换）和连接的可 靠性。 举例：普通螺纹
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2.传动螺纹
牙型：三角形、梯形、矩形和锯齿型 作用：实现旋转运动与直线运动的转换以及
精确地传递运动。 要求：传递动力的可靠性和传递位移的准确性。 举例：机床的传动丝杠和螺母
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一、螺纹的种类及使用要求
3.紧密螺纹 牙型：三角形 作用：实现两个零件紧密连接而无泄漏的结合。 要求：结合应具有一定的过盈，防止泄漏。 举例：管螺纹
注：对于强度要求较高的螺纹牙侧表面， Ra不应大于0.4um，
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六、螺纹的标注
1.单个螺纹标注
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2. 螺纹配合的标注 标注内外螺纹配合时，内螺纹公差带代号 在前，外螺纹公差带代号在后，中间用斜线 分开。
如：M10－7H/7g6g－S
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8.4 螺纹的检测
塞规
一、 综合检验
环规
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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。
– 外螺纹： – 内螺纹：
d2m d2max D2m D2min
d2a d2min D2a D2max
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fp
螺纹中径合格性判断：
D2，d2
互换性与技术测量
第8章 螺纹的互换性及检测
主讲教师：田长留
河南机电高等专科学校
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思考题
1.平键和花键连接分别采用何种基准制？ 2.平键连接的配合尺寸是什么？配合分为哪三类？ 3.矩形花键连接的定心方式有哪三种，国标规定采 用哪一种定心方式？ 4.矩形花键的精度分哪两种？配合分哪三种？ 5.花键规格：N×d×D×B 分别代表什么？
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4．螺距(P)
• 螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的
轴向距离。
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5．单一中径(D2s，d2s)
• 单一中径是指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 本尺寸一半地方的直径。用以表示螺纹中 径的实际尺寸。
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６．牙型半角（α/2）
• 牙型半角是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的
Fα/2
D2m D2s D2max
D2min
TD2
d2max
内螺纹
外
螺
纹
fp
d2min
Td2
Fα/2
d2s d2m
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8.3 普通螺纹的公差与配合标准
一、螺纹的公差等级
3级精度最高，9级精度最低，6级为基本等级。
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二、螺纹的基本偏差
内螺纹的下偏差（EI）和外螺纹的上偏差（es）为基 本偏差。对内螺纹规定代号为H和G的两种基本偏差。
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二、普通螺纹的基本几何参数
普通螺纹基本牙型：
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1．大径(D，d)
• 大径是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶
相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结 合的内、外螺纹的大径基本尺寸相等 ，即D=d。 • 内螺纹的大径D又称"底径",外螺纹的 大径d又称"顶径"。普通螺纹大径的基 本尺寸为螺纹公称直径尺寸。
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三、中径误差的影响
• 中径误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。
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作用中径的概念
• 作用中径：在旋合时，在旋合长度内实 际起作用的中径。
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。
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内螺纹推荐公差带
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外螺纹推荐公差带
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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五、螺纹的表面粗糙度
。
内螺纹的基本偏差
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外螺纹的基本偏差
对外螺纹规定代号为e、f、g、h四种基本偏差。
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三、螺纹的旋合长度
国标中规定了不同直径和螺距所对 应的旋合长度，分为短（S）、中（N ）、长（L）三种旋合长度。
通常选用中等旋合长度（N）。
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四、螺纹精度的选择
公差带的精度按其旋合长度分为三种不同的精度等 级：粗糙、中等和精密。
L实际=nP1 L理论=nP
内螺纹 ΔPΣ
Fp/2
外螺纹 中新口腔
二、牙型半角误差的影响
• 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。
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牙型半角误差对旋合性的影响
牙顶牙侧出现干涉现象
牙底牙侧处出现干涉现象
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二、 单项测量
螺纹千分尺
三针法测量外螺纹单一中径
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一、螺距误差的影响：
• 单个螺距偏差：是指单个螺距的实际 值与其基本值之代数差，它与旋合长 度无关。
• 螺距累积偏差：是指在规定的螺纹长 度内，任意两同名牙侧与中径线交点 间的实际轴向距离与其基本值的最大 差值，它与旋合长度有关。 螺距累积偏差对互换性的影响更 为明显。
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螺距累积误差对旋合性的影响