螺纹公差及检测ppt
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普通螺纹结合的公差和配合
⑼、旋合长度：相互旋合旳螺纹沿轴线方向相互旋合部 分旳长度。
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∣]
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
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》
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∣]
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
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》
螺纹公差及检测教学课件
螺纹的应用与重要性
总结词
螺纹在各种机械和设备中广泛应用，用于实现零件之间的连接、紧固、传递运 动和动力等功能，是机械制造中不可或缺的一部分。
详细描述
在汽车、航空航天、能源、化工等领域，螺纹的应用非常广泛。螺纹的质量直 接影响设备的性能和使用寿命，因此对螺纹的精度和质量要求非常高。
02
螺纹公差标准与规定
螺纹公差的概念与意义
螺纹公差的概念
螺纹公差是指在螺纹加工过程中，为了满足不同的使用要求，对螺纹的各项参数 所允许的变动范围进行的限制。
螺纹公差的意义
螺纹公差是保证螺纹精度和互换性的重要手段，对于机械设备的正常运转和产品 的可靠性具有重要意义。
螺纹公差的等级与选择
螺纹公差等级的划分
根据使用要求和制造难度，螺纹公差等级分为IT5、IT6、IT7 、IT8等，数字越大，精度越低。
智能化普及
随着人工智能技术的发展，自动化、 智能化的螺纹检测将成为主流，提高 检测效率和精度。
多参数检测
未来螺纹检测将不仅仅局限于直径、 螺距等常规参数，还将涉及更多几何 参数的检测。
标准化发展
随着工业标准的不断完善，螺纹检测 将更加标准化，有利于提高产品质量 和互换性。
THANKS
感谢观看
螺螺纹公差等级，以保证 设备的正常运转和产品的可靠性。
螺纹公差的标注方法
01
02
03
基本偏差的标注
基本偏差是指相对于其参 考基准线的偏差，一般用 字母表示，如H、h、JS等 。
公差带的位置
公差带的位置由基本偏差 和轴向偏差共同确定，轴 向偏差分为上偏差和下偏 差。
传统检测方法
使用卡尺、千分尺等工具进行测 量，精度较低，效率不高。
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。
螺纹的公差配合与测量
• 由于螺距有误差，在旋合长度上产生螺距累积误差ΔPΣ，使内、外螺 纹无法旋合，见图9. 2。
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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。
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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-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
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
螺纹公差及检测
d2作用>d2max
螺纹不合格。
例题
在工具显微镜上测量一个公称大径为24 ，螺距为3，5h的螺栓，量得实际 中径d2实际＝21.95，△P∑＝-50微米 △α/2(左)＝60’及△α/2(右)＝80’ 求螺栓的作用中径。
螺纹几何参数（查表）
M24—5h螺纹的中径的公称尺寸为 22.051，公差为160微米，基本偏 差es=0。 d2max＝22.051， d2min＝21.891 d2=22.051
螺距误差对螺纹互换性的影响
螺距累积误差 ΔPΣ 螺距累积误差会导致旋合出现干涉，影
响内外螺纹的旋合。 螺距误差的中径当量 fp 定义 计算公式
fp＝1.732｜ΔPΣ｜
牙型半角误差对螺纹互换性的 影响
半角误差中径当量fα/2 定义-“中径减小量或增加量” 计算公式
fα/2＝0.073P（K1|Δα１/2|+ K2|Δα２/2| ）
计算过程
查表 中径基本偏差es=-48μm，Td2=160 μm 中径d2=22.051 计算
d2max=22.003 ，d2min=21.843
计算
fp＝1.732｜ΔPΣ｜=86.6 μm
fα/2＝0.073P（K1|Δα１/2|+ K2|Δα２/2|）
=29.78 μm
d2作用=21.940+0.086+0.02978=22.056 判断
螺纹的螺距误差、牙型半角误差和中径 误差都要影响螺纹互换性（旋合性）。 螺距误差、牙型半角误差可以用中径当 量ｆｐ、ｆα/2来表征。
保证内外螺纹互换性的条件
作用中径（D２作用、ｄ２作用） 定义 内外螺纹旋合时实际起作用的中径。 计算公式
ｄ２作用＝ｄ２单一+（ fp+ fα/2） D２作用＝D２单一-（ fp+ fα/2） 内外螺纹旋合条件 D２作用≥ｄ２作用
螺纹培训(PPT136页)
如机床中的丝杠螺母可传递运动， 量仪中的测微螺旋可传递位移，千斤 顶的螺杆用于传递载荷。
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按用途分： 传动螺纹 使用要求：传递动力的可靠性和传递 位移的准确性。
传动螺纹的结合应具有合适的间 隙，以保证润滑。
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按用途分： 专用螺纹 用途：用于专门用途。
矩 形 螺 纹
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按单位制分：
米制； 英制； 美制；
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按外形分： 内螺纹；
外螺纹； 圆柱螺纹； 圆锥螺纹；
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按密封性分：
非密封螺纹 密封螺纹 干密封螺纹
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按配合分：
间隙、过渡、过盈；
螺纹公差与检测
二、螺纹的标记 普通螺纹的完整标记： M16×Ph3 P1.5-5g6g-L-LH 尺寸代号 16：公称直径16mm Ph3：导程3mm P1.5：螺距1.5mm
螺纹公差与检测
二、螺纹的标记 普通螺纹的完整标记： M16×Ph3 P1.5-5g6g-L-LH 公差带代号 5g：中径公差带代号 6g：顶径公差带代号
螺纹公差与检测
二、螺纹的标记 55°密封管螺纹的完整标记：
由螺纹特征代号、尺寸代号、 旋向代号组成。 如：Rp1/2 Rp：表示圆柱内螺纹；
螺纹公差与检测
二、螺纹的标记
55°密封管螺纹的完整标记： 螺纹副标记如：
Rc/R2 3/4 （锥/锥） Rp/R1 3 （柱/锥） 螺纹副中只注写一次尺寸代号。
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类
三 角 形 螺 纹
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按用途分： 传动螺纹 使用要求：传递动力的可靠性和传递 位移的准确性。
传动螺纹的结合应具有合适的间 隙，以保证润滑。
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按用途分： 专用螺纹 用途：用于专门用途。
矩 形 螺 纹
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按单位制分：
米制； 英制； 美制；
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按外形分： 内螺纹；
外螺纹； 圆柱螺纹； 圆锥螺纹；
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按密封性分：
非密封螺纹 密封螺纹 干密封螺纹
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类 按配合分：
间隙、过渡、过盈；
螺纹公差与检测
二、螺纹的标记 普通螺纹的完整标记： M16×Ph3 P1.5-5g6g-L-LH 尺寸代号 16：公称直径16mm Ph3：导程3mm P1.5：螺距1.5mm
螺纹公差与检测
二、螺纹的标记 普通螺纹的完整标记： M16×Ph3 P1.5-5g6g-L-LH 公差带代号 5g：中径公差带代号 6g：顶径公差带代号
螺纹公差与检测
二、螺纹的标记 55°密封管螺纹的完整标记：
由螺纹特征代号、尺寸代号、 旋向代号组成。 如：Rp1/2 Rp：表示圆柱内螺纹；
螺纹公差与检测
二、螺纹的标记
55°密封管螺纹的完整标记： 螺纹副标记如：
Rc/R2 3/4 （锥/锥） Rp/R1 3 （柱/锥） 螺纹副中只注写一次尺寸代号。
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类
三 角 形 螺 纹
螺纹公差与检测
一、螺纹的分类
公差第九章圆柱螺纹公差与检测
和螺母的中径的基本尺寸相同，螺母的大径和小径的基
本尺寸分别大于丝杠的大径和小径的基本尺寸。基本牙 型见图9-3，基本尺寸见附表9-4。 丝杠和螺母的精度等级
机床丝杠和螺母各分为七个精度等级，分别用3、4、5、
6、7、8、9表示。其中3级精度最高，9级精度最低。
二、丝杠公差 1．螺旋线轴向公差 螺旋线轴向误差是指实际螺旋线相对于理论螺旋线在轴 向偏离的最大代数差值（图9-16），在丝杠螺纹的任意
2π rad内的螺旋线轴向公差、任意25mm、100mm、300mm
螺纹长度内的螺旋线轴向公差及螺纹有效长度内的螺旋线 轴向公差。它们的数值见附表9-5。 2．螺距公差和螺距累积公差
对于7—9级丝杠，用螺距偏差和螺距累积误差（图9—17） 反映丝杠的位移精度。这两项误差在螺纹中径线上测量，
分别用螺距公差和螺距累积公差控制。
2π rad内、任意25mm、100mm、300mm螺纹长度内及螺纹
有效长度内考核且在螺纹中径线上测量。它们分别用代
号Δl2π、Δl25、Δl100、Δl300、及Δlu表示。螺旋线轴
向误差能够直接反映丝杠的位移精度。
螺旋线轴向公差是指螺旋线轴向实际测量值相对于理论
值允许的变动量，适用于3—6级精度丝杠。它包括任意
换性 ，分析如下：
一、螺纹直径偏差的影响
内螺纹直径实际偏差为正值，外螺纹直径实际偏差为负值。
螺纹直径的实际尺寸不能过大，也不能过小。 内螺纹实际中径不能过大，外螺纹实际中径不能过小，否 则，削弱连接强度。 如果使内螺纹的实际直径不小于其基本尺寸，外螺纹实际直径 不大于其基本尺寸，就能保证旋合性。 在螺纹三个直径参数中，中径的实际尺寸的影响是主要的，其 对螺纹互换性的影响比大、小径偏差大，它直接决定了螺纹结合的 配合性质。
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)
HH4A
一、螺纹的公差等级
HH4A
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
HH4A
1.基本牙型
图9-1 普通螺纹的基本牙型
HH4A
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。
HH4A
2.作用中径的计算
HH4A
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
HH4A
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
HH4A
一、螺纹的分类及使用要求
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
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2
-
合格螺纹判定式
外螺纹
d2作用≤d2max
d2单一≥d2min
-
内螺纹 D2作用≥ D2min D2单一 ≤ D2max
-
举例
在工具显微镜上测量一个公称大径为24， 螺距为3，5g6g的螺栓，量得实际 中径d2实际＝21.940，△P∑＝50微米 △α/2(左)＝-32’及△α/2(右)＝20’ 试判断该螺栓中径合格性。
基本牙型 （b）内螺纹公差带位置H 基本牙型
d d2
2 1 max
d d2
2 1
max
外螺纹公差带位置e、f、g
-
外螺纹公差带位置h
螺纹的标注（GB/T197-2003）
单个螺纹 1. M20X2-7g6g-24-LH 2. M10-5H6H-L 3. M10X1-6g 旋合螺纹 1. M20X2-6H/6g 2. M20X2-6H/5g6g-LH
4.
5.
D２作用＝D２单一-（ fp+ fα/2）
内外螺纹旋合条件
D２作用≥ｄ２作用
-
保证内外螺纹互换性的条件
作用中径 1. 定义 内外螺纹旋合时实际起作用的中
径。 2. 实质 将螺距误差、牙型半角误差和中
径误差三者综合联系在了一起。
-
作用中径计算
d2(D 2)作 用 d2(D 2)实 （ 际 ffP ）
螺纹公差及检测
学习目标 了解螺纹的作用，分类及使用要求，熟悉普通
螺纹的主要几何参数。 了解普通螺纹的几何参数误差对螺纹互换性的
影响，掌握保证螺纹互换性的条件。 熟悉普通螺纹的公差与配合，能正确理解螺纹
标记的技术含义。 掌握普通螺纹的检测方法。 重点 螺纹公差与配合的特点。 难点 螺纹作用中径的概念。
fα/2＝0.073P（K1|Δα１/2|+ K2|Δα２/2|） (μm)
式中－ Δα１/2>0，K1取2; Δα１/2<0，K1取3。
单位为“分”
P为基本螺距（ｍｍ）
-
中径误差对螺纹互换性的影响
若外螺纹中径大于内螺纹中径，则影响 旋合性。
若外螺纹中径小于内螺纹中径，则影响 联接强度。
结论 必须对内外螺纹中径误差加以控 制。（见教材P156表9-2）
-
小结
螺纹的螺距误差、牙型半角误差和中径 误差都要影响螺纹互换性（旋合性）。 螺距误差、牙型半角误差可以用中径当 量ｆｐ、ｆα/2来表征。
-
保证内外螺纹互换性的条件
作用中径（D２作用、ｄ２作用） 1. 定义 内外螺纹旋合时实际起作用的中径。
2. 计算公式
3.
ｄ２作用＝ｄ２单一+（ fp+ fα/2）
P
4
-
-
计算过程
fP＝1.732 △P∑＝1.732×50＝86.6微米 f α/2 =0.073×3×(60+80)X2
=61.1微米 d2作用＝21.95+0.087+0.061＝22.098
-
1 D2
D1
基本牙型 （a）内 螺纹公- 差带 位置
1 D2
D1 2 1
D2 D1
基本牙型
（a）内 螺纹公差带位置 基本牙型
-
螺距误差对螺纹互换性的影响
螺距累积误差 ΔPΣ 螺距累积误差会导致旋合出现干涉，影
响内外螺纹的旋合。 螺距误差的中径当量 fp 1. 定义 2. 计算公式 3. fp＝1.732｜ΔPΣ｜
-
牙型半角误差对螺纹互换性的 影响
半角误差中径当量fα/2
1. 定义-“中径减小量或增加量”
2. 计算公式
-
普通螺纹的主要几何参数
基本牙型 原始三角形高度H 牙型高度5H/8 直径 单一中径 螺距P 牙型角α、牙型半角α/2
-
螺纹轴线
-
1 2
（P-△P）/2 （P-△P）/2
P-基本螺距
△P-螺距误差
-
普通螺纹的几何参数误差对螺纹 互换性的影响
螺距误差对螺纹互换性的影响 牙型半角误差对螺纹互换性的影响 中径误差对螺纹互换性的影响
-
计算过程
查表 1. 中径基本偏差es=-48μm，Td2=160 μm 2. 中径d2=22.051 计算
d2max=22.003 ，d2min=21.843
-
计算 fp＝1.732｜ΔPΣ｜=86.6 μm
fα/2＝0.073P（K1|Δα１/2|+ K2|Δα２/2|）
=29.78 μm d2作用=21.940+0.086+0.02978=22.056 判断 d2作用>d2max 螺纹不合格。
-
例题
在工具显微镜上测量一个公称大径为24， 螺距为3，5h的螺栓，量得实际 中径d2实际＝21.95，△P∑＝-50微米 △α/2(左)＝60’及△α/2(右)＝80’ 求螺栓的作用中径。
-
螺纹几何参数（查表）
M24—5h螺纹的中径的公称尺寸为 22.051，公差为160微米，基本偏 差es=0。 d2max＝22.051， d2min＝21.891 d2=22.051
-
公称直径
Z
d2
h3
d3
R1
外螺纹
-
P 内螺纹
30°
H1
αc
α
2
止端螺纹环规
螺纹综合测量
通端螺纹环规
通端光滑卡规 止端光滑卡规
-
D min 2max D
D 2min D 1max
D 1max
止端螺 纹塞规
通端螺纹塞规
-
通端光滑塞规 止端光滑塞规
d0
d2 M
B
α
p
2D P
-
合格螺纹判定式
外螺纹
d2作用≤d2max
d2单一≥d2min
-
内螺纹 D2作用≥ D2min D2单一 ≤ D2max
-
举例
在工具显微镜上测量一个公称大径为24， 螺距为3，5g6g的螺栓，量得实际 中径d2实际＝21.940，△P∑＝50微米 △α/2(左)＝-32’及△α/2(右)＝20’ 试判断该螺栓中径合格性。
基本牙型 （b）内螺纹公差带位置H 基本牙型
d d2
2 1 max
d d2
2 1
max
外螺纹公差带位置e、f、g
-
外螺纹公差带位置h
螺纹的标注（GB/T197-2003）
单个螺纹 1. M20X2-7g6g-24-LH 2. M10-5H6H-L 3. M10X1-6g 旋合螺纹 1. M20X2-6H/6g 2. M20X2-6H/5g6g-LH
4.
5.
D２作用＝D２单一-（ fp+ fα/2）
内外螺纹旋合条件
D２作用≥ｄ２作用
-
保证内外螺纹互换性的条件
作用中径 1. 定义 内外螺纹旋合时实际起作用的中
径。 2. 实质 将螺距误差、牙型半角误差和中
径误差三者综合联系在了一起。
-
作用中径计算
d2(D 2)作 用 d2(D 2)实 （ 际 ffP ）
螺纹公差及检测
学习目标 了解螺纹的作用，分类及使用要求，熟悉普通
螺纹的主要几何参数。 了解普通螺纹的几何参数误差对螺纹互换性的
影响，掌握保证螺纹互换性的条件。 熟悉普通螺纹的公差与配合，能正确理解螺纹
标记的技术含义。 掌握普通螺纹的检测方法。 重点 螺纹公差与配合的特点。 难点 螺纹作用中径的概念。
fα/2＝0.073P（K1|Δα１/2|+ K2|Δα２/2|） (μm)
式中－ Δα１/2>0，K1取2; Δα１/2<0，K1取3。
单位为“分”
P为基本螺距（ｍｍ）
-
中径误差对螺纹互换性的影响
若外螺纹中径大于内螺纹中径，则影响 旋合性。
若外螺纹中径小于内螺纹中径，则影响 联接强度。
结论 必须对内外螺纹中径误差加以控 制。（见教材P156表9-2）
-
小结
螺纹的螺距误差、牙型半角误差和中径 误差都要影响螺纹互换性（旋合性）。 螺距误差、牙型半角误差可以用中径当 量ｆｐ、ｆα/2来表征。
-
保证内外螺纹互换性的条件
作用中径（D２作用、ｄ２作用） 1. 定义 内外螺纹旋合时实际起作用的中径。
2. 计算公式
3.
ｄ２作用＝ｄ２单一+（ fp+ fα/2）
P
4
-
-
计算过程
fP＝1.732 △P∑＝1.732×50＝86.6微米 f α/2 =0.073×3×(60+80)X2
=61.1微米 d2作用＝21.95+0.087+0.061＝22.098
-
1 D2
D1
基本牙型 （a）内 螺纹公- 差带 位置
1 D2
D1 2 1
D2 D1
基本牙型
（a）内 螺纹公差带位置 基本牙型
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螺距误差对螺纹互换性的影响
螺距累积误差 ΔPΣ 螺距累积误差会导致旋合出现干涉，影
响内外螺纹的旋合。 螺距误差的中径当量 fp 1. 定义 2. 计算公式 3. fp＝1.732｜ΔPΣ｜
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牙型半角误差对螺纹互换性的 影响
半角误差中径当量fα/2
1. 定义-“中径减小量或增加量”
2. 计算公式
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普通螺纹的主要几何参数
基本牙型 原始三角形高度H 牙型高度5H/8 直径 单一中径 螺距P 牙型角α、牙型半角α/2
-
螺纹轴线
-
1 2
（P-△P）/2 （P-△P）/2
P-基本螺距
△P-螺距误差
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普通螺纹的几何参数误差对螺纹 互换性的影响
螺距误差对螺纹互换性的影响 牙型半角误差对螺纹互换性的影响 中径误差对螺纹互换性的影响
-
计算过程
查表 1. 中径基本偏差es=-48μm，Td2=160 μm 2. 中径d2=22.051 计算
d2max=22.003 ，d2min=21.843
-
计算 fp＝1.732｜ΔPΣ｜=86.6 μm
fα/2＝0.073P（K1|Δα１/2|+ K2|Δα２/2|）
=29.78 μm d2作用=21.940+0.086+0.02978=22.056 判断 d2作用>d2max 螺纹不合格。
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例题
在工具显微镜上测量一个公称大径为24， 螺距为3，5h的螺栓，量得实际 中径d2实际＝21.95，△P∑＝-50微米 △α/2(左)＝60’及△α/2(右)＝80’ 求螺栓的作用中径。
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螺纹几何参数（查表）
M24—5h螺纹的中径的公称尺寸为 22.051，公差为160微米，基本偏 差es=0。 d2max＝22.051， d2min＝21.891 d2=22.051
-
公称直径
Z
d2
h3
d3
R1
外螺纹
-
P 内螺纹
30°
H1
αc
α
2
止端螺纹环规
螺纹综合测量
通端螺纹环规
通端光滑卡规 止端光滑卡规
-
D min 2max D
D 2min D 1max
D 1max
止端螺 纹塞规
通端螺纹塞规
-
通端光滑塞规 止端光滑塞规
d0
d2 M
B
α
p
2D P