螺纹测量方法

三针法测量

螺纹测量的方法

南充职业技术学院机电工程系杨明轩

（南充职业技术学院学报2005年第3期）

摘要：螺纹作为标准件在机件联结和传动中有着重要地位，在维修中加工螺纹也是常见的，螺纹的精度对其联结和传动有直接影响，螺纹检测的方法也是必备的。

关键词：中径、螺距

1．用螺纹环(塞)规及卡板测量

对于一般标准螺纹，都采用螺纹环规或塞规来测量如图(a)示。在测量外螺纹时，如果螺纹“过端”环规正好旋进，而“止端”环规旋不进，则说明所加工的螺纹符合要求，反之就不合格。测量内螺纹时，采用螺纹塞规，以相同的方法进行测量。

图(a)

图(b)

图(c)

在使用螺纹环规或塞规时，应注意不能用力过大或用扳手硬旋，在测量一些特殊螺纹时，须自制螺纹环(塞)规，但应保证其精度。对于直径较大的螺纹工件，可采用螺纹牙形卡板来进行测量、检查，如图(b)示。

2．用螺纹千分尺测量

螺纹千分尺是用来测量螺纹中径的，如图(c)示，一般用来测量三角螺纹，其结构和使用方法

与外径千分尺相同，有两个和螺纹牙形角相同的触头，一个呈圆锥体，一个呈凹槽。有一系列的测量触头可供不同的牙形角和螺距选用。

测量时，螺纹千分尺的两个触头正好卡在螺纹的牙形面上，所得的读数就是该螺纹中径的实际尺寸。

图(d)

3．用齿厚游标卡尺测量

齿厚游标卡尺由互相垂直的高卡尺和齿厚卡尺组成，如图(d)示，用来测量梯形螺纹中径牙厚和蜗杆节径齿厚。

测量时，将齿高卡尺读数调整至齿顶高(梯形螺纹等于0.25﹡螺距t，蜗杆等于模数)，随后使齿厚卡尺和蜗杆轴线大致相交成一螺纹升角β，并作少量摆动。这时所测量的最小尺寸即为蜗杆轴线节径法向齿厚S n 。

蜗杆(或梯形螺纹)节径法向齿厚，可预先用下面的公式计算出来：

S n =21

t*cosβ

基中：S n ：蜗杆(或梯形螺纹)节径法向齿厚、t ：蜗杆周节、β：螺纹升角

例1如何用齿厚游标卡尺对模数m n ＝6、头数K＝2、外径d a ＝80mm 的蜗杆进行测量？解在测量时应先算出：

蜗杆周节t ＝m n *π＝6*3.142＝18.852mm 蜗杆导程L＝t*k ＝18.825*2=37.704mm 蜗杆节径d =d a －2*m s ＝80－2*6＝68.00mm

螺旋角

β＝

π*arctan

d L =π*68704

.37arctan ＝1765.0arctan ＝10°1ˊ

蜗杆节径处法向齿厚

S n =21t*cos β＝21

*18.825*cos10°1ˊ＝9.28mm

齿厚游标卡尺应在与蜗杆轴线成10°1ˊ的交角位置上进行测量，如果测得的蜗杆节径处法向齿厚实际尺寸为9.28mm 时(因齿厚公差的存在，有些偏差)，则说明蜗杆齿形正确。

4．三针测量法

用量针测量螺纹中径的方法称三针量法，测量时，在螺纹凹槽内放置具有同样直径D 的三根量针，如图(e)示，然后用适当的量具(如千分尺等)来测量尺寸M 的大小，以验证所加工的螺纹中径是否正确。

螺纹中径的计算公式：

d 2=M －D

2sin

1

1(α+

+21

t*ctg 2

αM ：千分尺测量的数值(mm)、D ：量针直径(mm)、α/2：牙形半角、t ：工件螺距或蜗杆周节(mm)量针直径D 的计算公式：

D=2

12cos

αt

如果已知螺纹牙形角，也可用下面简化公式计算：

图(e)

螺纹牙形角α简化公式29°D=0.516t 30°D=0.518t 40°D=0.533t 55°D=0.564t 60°

D=0.577t

例2对M24﹡1.5的螺纹进行三针测量，已知M ＝24.325，求需用的量针直径D 及螺纹中径

d 2？

解

∵α=60°代入D=0.577t 中得D=0.577﹡1.5＝0.8655mm ∴d 2=24.325－0.8655(1+1/0.5)+1.5﹡1.732/0.5=23.0275mm

与理论值(d 2=23.026)相差△=23.0275－23.026＝0.0015mm，可见其差值非常的小。

实际上螺纹的中径尺寸，一般都可以从螺纹标准中查得或从零件图上直接注明，因此只要将上面计算螺纹中径的公式移项，变换一下，便可得出计算千分尺应测得的读数公式：

M=d 2+D

)

2sin

1

1(α

+

－21t*ctg 2

α如果已知牙形角，也可以用下面简化公式计算：

螺纹牙形角α

简化公式

29°M=d 2+4.994D －1.933t 30°M=d 2+4.864D －1.886t 40°M=d 2+3.924D －1.374t 55°M=d 2+3.166D －0.960t 60°M=d 2+3D －0.866t

例3用三针量法测量M24﹡1.5的螺纹，已知D =0.866mm，d 2＝23.026mm ，求千分尺应测得的读数值？

解∵α=60°代入上式

M =d 2+3D －0.866t =23.026＋3﹡0.866－0.866﹡1.5

＝24.325mm

5．双针测量法

双针测量法的用途比三针测量法还要广泛，如螺纹圈数很少的螺纹，以及螺距大的螺纹(螺距大于6.5)，都不便用三针量法测量，而用双针量法测量则简便可行，对于普通螺纹，牙形角α=60°，如图(f)示。

图(f)

d 2=M ˊ－3D －

)(8'

2D M t -+0.866t M ˊ：双针量法的测量尺寸(mm)

(d 2、D 、t 的含义同前，在图(f)上不再标注)

从上公式中可看出，在公式右端第一项与第三项中都含有M ˊ值，而M ˊ值需要在测量之前就计算出来，直接应用上述公式是不便计算理论M ˊ值，需对上式化简才能求出，以便在加工时准确控制M ˊ尺寸，保证螺纹中径d 2合格。

双针量法测量螺纹中径用M ˊ值的计算如下：由上式变形为：

d 2=(M ˊ－D)－2D －

)(8'

2D M t -+0.866t 设M ˊ－D =x

上式变为：

d 2=x －2D －x t 82

+0.866t

将上式变形为：8x d 2=8x 2－16x D －t 2+0.866(8x)t 整理后变为：

x 2+(0.866t －2D －d 2)x －82

t =0