15第9章 螺纹结合的精度设计与检测
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哈工大机械设计制造及其自动化专业课程介绍
机械设计制造及其自动化专业课程介绍默认分类 2010-04-24 11:35:19 阅读61 评论0 字号：大中小订阅作者：船舶学院时间：2009-6-16 14:40:51“机电系统计算机控制”教学大纲(PUTER CONTROL OF ELECTRICAL MACHINE SYSTEMS)大纲编制：李哲教研室主任：李哲课程编码：课程名称：机电系统计算机控制教学性质：选修课适用专业：机械及近机类专业学时：30（26/4）学分：1.5一、课程的性质、目的与任务本课程是适应机电一体化的发展趋势而设立的，是机械设计制造及自动化专业的一门主干课程，主要讲述直流电机、交流电机控制系统，液压伺服控制系统和气压传动控制系统，通过这门课让学生掌握机电液气系统的设计和应用。
二、课程的基本要求本课程主要讲授内容有直流、交流电机的组成、原理、动态特性及其应用，液压伺服系统设计与气压传动系统设计；要求学生掌握机电液气系统的组成、分类，分析和设计；了解各自的特点和应用场合；具备分析机电液气系统和设计简单的机电液气系统的能力，为进一步学习深造和适应未来的工作奠定基础。
三、本课程与相关课程的联系与分工相关课程有：电工学、模拟电路、自动控制原理、液压传动；电工学、模拟电路、自动控制原理等课程作为本课程的基础课。
液压传动课程侧重于讲述液压传动系统，本课程侧重于液压控制系统。
四、教学大纲内容使用教材与参考教材1、使用教材：（骆涵秀主编机电控制 XX大学 2000年1月）2、参考教材：（李洪人液压控制系统国防工业）（邓星钟机电传动控制机械工业）（朱善君可编程控制器系统原理应用维护清华大学）五、教学大纲内容及学时分配第一章概述（2）本章主要内容有：分别用实例引出机电、液压、气动控制系统的整体组成，功能和特点；要求学生掌握机电液气系统的组成；了解机电液气系统的发展方向和选用原则。
第二章直流电机（4）本章主要内容有：直流电机的原理，动态特性分析和系统应用；要求学生掌握直流电机的机械特性和系统应用；了解直流电机的原理、组成。
第9章螺纹公差及检测099
第9章 螺纹公差及检测
互换性与技术测量
➢在普通螺纹中，只规定了外螺纹的大径d、中径 d2和内螺纹的小径D1、中径D2的公差等级和公差。
➢由于外螺纹和内螺纹的底径（d1和D）是在加工 时和中径一起由刀具切出，其尺寸由刀具保证， 因此不规定公差。
螺纹互换性和配合性质主要取决中径。
第9章 螺纹公差及检测
➢螺纹公差带的确定：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。
第9章 螺纹公差及检测
互换性与技术测量
9.4 螺纹标记
➢ 螺纹完整标记由螺纹代号M、公称直径值、导程代号 Ph（单线螺纹可省略）、螺距值、中径公差带代号、 顶径公差带代号、旋合长度代号和螺纹旋向代号LH （右旋省略）所组成。
➢ 作用中径： 在规定旋合长度上，恰好包容实际螺纹的一个
假想螺纹的中径。这个假想螺纹具有理想的螺距、 半角以及牙型高度。并在牙顶处和牙底处留有间隙， 以保证包容时与实际螺纹的大、小径不发生干涉。
9.2 普通螺纹公差及基本偏差
▪ 影响互换性的主要因素有大径、小径、中径 、螺距和牙型半角五个指标。
▪ 普通螺纹中，对螺距和牙型半角误差不单独 规定公差，而是将它们折算到中径上来控制 。即用螺纹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。
第9章 螺纹公差及检测
互换性与技术测量
➢ 螺距误差直径当量： 将螺距误差换算成中径的数值。在普通螺纹结
合中，未单独规定螺距公差来限制螺距误差，而是 将螺距误差换算成在中径上的影响量，即螺距误差 中径当量，用规定中径公差来间接地限制螺距误差。 对牙型角=60的普通螺纹，螺距累积误差的中径 当量为：
螺纹结合和螺旋传动的精度设计
机械精度设计与检测技术多媒体课件 第9章 螺纹结合和螺旋传动的精度设计
图2-11 凸面式补偿器
图2-12 回折管补偿器
机械精度设计与检测技术多媒体课件 第9章 螺纹结合和螺旋传动的精度设计
• 2．回折管补偿器 • 回折管补偿器的形状如图2-12所示。此种补
偿器制造简便，补偿能力大，在化工厂中 应用最广。回折管可以是外表光滑的如图212（a）所示，也可以是有折皱的如图2-12 （b）所示。前者用于管径小于250mm的管 路，后者用于直径大于250mm的管路。回 折管和管路间可以用法兰或焊接连接。
机械精度设计与检测技术多媒体课件 第9章 螺纹结合和螺旋传动的精度设计
9.1 概述
9.1.2 螺纹的基本牙型和几何参数
机械精度设计与检测技术多媒体课件 第9章 螺纹结合和螺旋传动的精度设计
9.1 概述
9.1.2 螺纹的基本牙型和几何参数 （1）大径D、d （2）小径D1、d1 （3）中径D2、d2 （4）螺距P与导程 （5）牙型角a和牙侧角a/2 （6）螺纹的旋合长度
• 2．螺纹连接 • 螺纹连接常用于水、煤气管。管端有螺纹
，可用各种现成的螺纹管件将其连接而构 成管路。螺纹连接通常仅用于小直径的水 管、压缩空气管路、煤气管路及低压蒸汽 管路。 • 用以连接直管的管件常用的有管箍和活络 管接头。
机械精度设计与检测技术多媒体课件 第9章 螺纹结合和螺旋传动的精度设计
件，如用螺栓和螺母联接并紧固两个联轴器套。这类 螺纹使用时应具有良好的旋合性(内、外螺纹的旋入 性及配合性质)和一定的联接强度。
2．传动螺纹：通常用于传递动力和位移，如机床 传动丝杠和量仪测微螺杆上的螺纹。这类螺纹使用时 应具有传递动力的可靠性、传递位移的准确性和一定 的间隙。
螺纹的公差配合及其测量技术(图文详解)
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。普通螺纹的公称直径系列 及各参数的基本尺寸如教材P176示。
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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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9
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。
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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。
公差配合与测量技术 第2版 项目九 螺纹的公差及检测
1 2
P
中径线
单一中径 中径
12（P-ΔP） （P-ΔP）
图9-3 螺纹的单一中径与中径
项目九 螺纹的公差与检测
第一部分 基础知识
二 普通螺纹的主要几何参数
7. 螺距（P） 表9-2
普通螺纹公称直径与螺距系列
摘自（GB/T193-2003规定）单位mm
项目九 螺纹的公差与检测
第一部分 基础知识
二 普通螺纹的主要几何参数
项目九 螺纹的公差与检测
第一部分 基础知识
四 普通螺纹的公差与配合
1.螺纹公差带
EБайду номын сангаас 2
TD2 2 TD1 2
D（Dmin） D2 D1
minD D D2 D1
基本牙型
G
0+
-
基本牙型
Td2 2
基本牙型 H
0+
-
基本牙型
Td
2
TD1
2
TD2
2
2
Td2
es 2
Td 2
d d2 d1(d1max)
d d2 d1 1maxd
项目九 螺纹的公差与检测
第二部分 测量技能实训
任务一 普通螺纹的检测
1.任务内容
1．螺纹大径、小径误差对互换性的影响 规定外螺纹的大径、小径都可以比公称尺寸做得小一些，内螺 纹的小径和大径都可以比公称尺寸做得大一些。为此，螺纹的 顶径，内螺纹的小径和外螺纹的大径都有公差。
2．螺距误差对互换性的影响 螺距误差使内、外螺纹的结合发生干涉，影响旋合性，并且在螺 纹旋合长度内使实际接触的牙数减少，影响螺纹连接的可靠性。
公差配合与测量技术
项目九 螺纹的公差与检测
第9章 螺纹结合的公差及检测
三、螺纹的旋合长度与公差带精度等级
国标对螺纹旋合长度规定了三组表9.8 短旋和长度（S），中等旋合长度（N），长旋合长度（L）。 螺纹精度是衡量螺纹加工质量的综合指标，由螺纹的公差 等级和旋合长度两个因素共同决定，国标将螺纹精度分为精密 级、中等级和粗糙级三种。公差带选用可以参考表9.7
四、保证配合性质的其他技术要求
泡螺纹和木螺钉螺纹等。
二、普通螺纹的基本牙型和几何参数
1.基本牙型 螺纹的牙型是指螺纹轴向剖面内的轮廓形状。普通螺纹的 基本牙型是将高度为H的原始三角形的顶部削去H/8和底部削去 H/4后所形成的内、外螺纹共有的理想牙型。它是规定螺纹极限 偏差的基础。
2.普通螺纹的主要几何参数
（1）大径(D、d) 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切假想圆柱直径， 公称直径。见表9.1 （2）小径(D1、d1) 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱直 径。 外大径内小径称顶径；外小径内大径称底径。 （3）中径(D2、d2) 一假想圆柱，其母线通过牙型上沟槽和凸起 宽度相等的地方。中径圆柱的母线称为中径线 （4）单一中径 一假想圆柱直径(D2a和d2a ) ，母线通过牙型沟槽 宽=螺距基本值一半(P/2)处。 (5)螺距：是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。螺距 的基本值用符号P表示。 （6）牙型角和牙侧角 牙型角是指在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角，牙型角的 基本值用符号表示，如下图所示。 （7）螺纹旋合长度：是指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相 互旋合部分的长度。
9.2 影响螺纹结合精度的因素
一、中径偏差的影响
中径大小影响配合的松紧程度，必须严格限制其实际尺寸，即 规定适当的上下偏差。
二、螺距偏差的影响
单个螺距偏差△P， 螺距累积偏差△P∑—与旋合长度有关，影响旋合性。
机械精度设计主要章节作业题答案
IT7.5=31μm,IT8.5=49 μm, IT7.25=23μm,
IT8.25=44μm。
11
第十一页，共93页。
5. 已知两钟轴，其中d1=¢5,其公称值Td1=5μm; d2=¢180,其公称值
Td2=25μm。试比较以上两种轴加工的难易程度。
答 案 : 由表3.2可得 轴1为IT5，轴2为IT6。即轴1比
第十四页，共93页。
14
9. 试用标准公差和基本偏差数值表确定下列孔轴公差带代号。
0.046
0.03
（1）轴 4000..033
；（
2
）
轴
18
；（
3
）孔
65
017
0.028
0.06；
（4）孔 24000..285
170。
答 案 :
（1）轴 40n6；（2）轴18s7；（3）孔 65 R 7；（4）孔 240 D9。
12
第十二页，共93页。
H6
7. 已知 50
r5
0.016 0.045
0
0.034
/
H8
, 50
e7
0.039 0.050
0
0.075
/
。
试不用查表法确定它们的配合公差，IT5、IT6、IT7、IT8标准
公差值和 ¢50e5、¢50E8极限偏差。
答 案 :
（1）配合公差 ：① ¢50H6/r5， Tf=0.027。
10.0，12.5, 16.0, 20.0 ，25.0, 31.5，40.0, 50.0，63.0, 80.0,
100。
2
第二页，共93页。
IT8.25=44μm。
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第十一页，共93页。
5. 已知两钟轴，其中d1=¢5,其公称值Td1=5μm; d2=¢180,其公称值
Td2=25μm。试比较以上两种轴加工的难易程度。
答 案 : 由表3.2可得 轴1为IT5，轴2为IT6。即轴1比
第十四页，共93页。
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9. 试用标准公差和基本偏差数值表确定下列孔轴公差带代号。
0.046
0.03
（1）轴 4000..033
；（
2
）
轴
18
；（
3
）孔
65
017
0.028
0.06；
（4）孔 24000..285
170。
答 案 :
（1）轴 40n6；（2）轴18s7；（3）孔 65 R 7；（4）孔 240 D9。
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第十二页，共93页。
H6
7. 已知 50
r5
0.016 0.045
0
0.034
/
H8
, 50
e7
0.039 0.050
0
0.075
/
。
试不用查表法确定它们的配合公差，IT5、IT6、IT7、IT8标准
公差值和 ¢50e5、¢50E8极限偏差。
答 案 :
（1）配合公差 ：① ¢50H6/r5， Tf=0.027。
10.0，12.5, 16.0, 20.0 ，25.0, 31.5，40.0, 50.0，63.0, 80.0,
100。
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第二页，共93页。
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
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6g
∵ dmin ＜da ＜ dmax
∴ 顶径合格
Φ23.962
-318
Φ23.682
顶径公差带
Φ23.850
(4) 旋合长度变化范围 根据M24×2查表9.8 得
30
8.5＜N≤25
31
本章重点:
1. 螺纹的主要几何参数及其对螺纹结合互换性 的影 响；
2. 螺纹公差(公差带的构成)和螺纹精度的概念；
5
图9.2
D2、d2
(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 P。
P 中径 线
图 9.1
6
7
(5) 单一中径(D2a、d2a) 单一中径是指牙型上沟槽宽度=P/2。
单一 中径
图9.2
(6) 牙型角(α)和牙侧角(α1 、α2) 牙型角是指相邻两牙侧间的夹角( 60º )。 牙型半角是牙型角的一半( 30º)。 牙侧角是指牙侧与轴线垂线间的夹角。
围。
解：
+280
D2fe = D2a - （fp + fα）
Ø18.376mm
7H
= D2a – 0.09 D2fe = 18.376～18.566
D2a = 18.466～18.656
中径公差带
课堂练习
查表确定M18×2—6h的中径的极限偏差，并画出尺寸 公差带图。 （1）根据M18×2 查表9.2 查表9.4和表9.6
由上查得Td2 0.17, Td 0.28
中径下偏差为
eid2 es Td2 0.038 0.17
顶径下偏差为
0.208
eid es Td 0.038 0.28 0.318
（2）画出尺寸公差带图 由上查得： es = –0.038
27
eid2 0.208
900
为负值时k1、k2=3；
为负值时k1、k2=2 。
左、右牙侧角偏差的中径当量fα的推导 见图9.6。 fα = 0.073P( k1｜Δα1｜+k2｜Δα2｜)的推导见
教材P179~180。
14
图9.6 牙侧角偏差对旋合性的影响
9.2.4 作用中径和中径的合格条件 1. 作用中径与中径（综合）公差 （1） 作用中径 是指体外作用中径（ D2fe ， d2fe ）。
D2fe= D2a– (fp+ fα ) 对内螺纹 d2fe= d2a+(fp+ fα ) 对外螺纹 TD2、Td2 （2）中径（综合）公差 TD2 f D2 f p f 对内螺纹 对外螺纹
Td2 fd2 f p f
15
fp 和 fα 为ΔPΣ和Δα的中径当量。
图9.1
3
2. 主要几何参数 (1) 基本大径 (公称 直径D、d ) 大径是指与外螺纹牙顶或与内螺纹牙底相重合 的假想圆柱的直径。
(2) d1 — 底径
图9.1
(3) 基本中径 (D2、d2) 中径是指一个假想的圆柱的直径，该圆柱的母线通过 牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方(见 图9.2 )。
13
9.2.3 牙侧角偏差的影响 Δ α1 = α1 – 30 ° Δ α2 = α2 – 30 ° Δ α1, Δ α2的中径当量为
α1
α2
fα =
0.073P( k1｜Δα1｜+k2｜Δα2｜) 式中 k1、k2为： 对外螺纹 Δα1、 Δα2为正值时，k1、k2=2 , 对内螺纹 Δα1、 Δα2为正值时，k1、k2=3 ,
21
3
中径和 顶径
相同标1个，如M10×1—6g 常用的中等精度不标，如M16×2
配合代号: 内、外螺纹公差带间用斜线分 开,例如M20×2 — 7H/7g6g
(4) 旋合长度代号：
S,N,L
22
4
5
N不标，只标 S 或 L。 (5)旋向代号： 右旋不标，左旋标 LH。
解释下例中螺纹代号标注的含义。
fp = 1.732 ∣ΔPΣ∣ =1.732 × 0.05=0.087 fα= 0.073P( k1｜Δα1｜+k2｜Δα2｜) = 0.073×2(2×20+3×25)=0.017 d2fe=d2a+( fp+ fα ) = 22.521+(0.087+0.017)
=Φ 22.625＜d2M=Φ 22.663
2
第9章
螺纹结合的精度设计与检测
9.1 螺纹结合的使用要求和几何参数
9.1.1 螺纹种类和使用要求 1. 紧密螺纹（如管螺纹） 要求封密性和可靠性 2. 紧固螺纹(普通螺纹) 要求旋合性和可靠性 3. 传动螺纹（如梯形螺纹） 要求准确性、灵活性 本章只介绍普通螺纹的精度设计。
9.1.2 普通螺纹的基本牙型和主要几何参数 1. 基本牙型
不符合
括号内字体 。
带方框的粗字体为大量生产的紧固螺纹。
9.3.3 普通螺纹的标注 (见下例图)
20
标注内容为： 1.特征代号：M 2.尺寸代号： （1）公称值（d、D） 粗牙不标： 如M16 （2）导程（Ph）螺距（P） 细牙： 如M16×1.5 多线： 如16×Ph3P1.5
(3)公差带代号：
试判断顶径、中径是否合格，并查出旋合长度的变化范围。 解： （1）查表确定该螺纹的极限偏差
24
由表9.2得中径的基本尺寸
d2 = 22.701
由表 9.4得中径公差为
Td2= 0.17
25
由表 9.5得顶径公差为
得 Td = 0.28
由表9.6得中径、顶径的基本偏差为 es = –0.038
26
0 -38 6g
28
Ø22.701mm
Φ22.663 Φ22.625
d2a= Φ 22.521 ＞d2L=Φ 22.493
中径公差带
故中径合格
Φ22.493
Φ22.521
-208
(3) 判断顶径的合格性 dmin=Φ 23.682
Ø24mm
29
dmax= Φ 23.962
da= Φ 23.850
-38
17
图9.8 普通螺纹公差标准的基本结构
18
9.3.2 螺纹公差带 1. 公差带代号 公差带代号是由公差等级和基本偏差代号组成, 例如 6H、 6g。 它与尺寸公差带代号（如H6、g6）不同的是： 公差等级在前，基本偏差代号在后。
2. 标准规定的公差带
19
公差带选用顺序 ： 粗字体
不符合
一般字体
2 .中径的合格条件(相当于包容要求） 对内螺纹 D2fe = D2a – (fp+ fα ) ≥ D2M= D2min
16
D2a≤ D2L= D2max
对外螺纹 d2fe= d2a + (fp+ fα ) ≤ d2M= d2max
d2a ≥ d2L= d2min
9.3 普通螺纹公差 9.3.1 普通螺纹公差标准的基本结构(图9.8)
1
第9 章
螺纹结合的精度设计与检测
内 容 提 要:
1.螺纹种类和对螺纹结合的使用要求； 2.普通螺纹的基本牙型和主要几何参数； 3.螺纹的直径(中径和顶径)偏差、螺距误差和牙侧角偏差对 螺纹结合互换性的影响； 4.螺纹的作用中径、中径公差和中径的合格条件； 5.螺纹的公差与配合的特点； 6.螺纹公差与配合标准的基本结构和螺纹精度； 7.螺纹在图样上标注的内容及其标注方法； 8.螺纹的综合检验和单项测量。
中径公差带图 + 0 Ø22.701mm
eid 0.318
顶径公差带图
-38
++ 00 - Ø24mm 6g
-38
6g
-208
-318
中径公差带
顶径公差带
(3) 判断中径的合格性 d2fe = d2a+( fp+ fα ) ≤ d2M= d2max 对外 d2a ≥ d2L= d2min 螺纹
11
几何
参数
ΔP∑
牙型角α、牙侧角α1、α2
1、 2
9.2.1 中径偏差的影响
D2 D2a D2
d2 d2a d2
9.2.2 螺距偏差的影响
单个偏差 ΔP=Pa–P 累积 偏差ΔPΣ ： 它与旋合长度无关。 ΔPΣ = nPa–nP
12
干涉
ΔPΣ的中径当量为
f p P / 2) 1.732P cot(
42
得 d2
得 Td2、esd2
（2）根据M18×2—6h + 0 -
6h
d2a = 11.304＞11.242
所以中径合格．
中径公差带
（2）若该螺纹顶径合格，此螺纹合格；若该螺纹顶径
不合格，则此螺纹不合格。
41
3. 实测 M20－7H 的螺纹零件得：螺距累偏差为
ΔP∑＝－0.034，牙侧角偏差分别为Δα1＝+30′， Δα2
＝－40′，试求实际中径和作用中径所允许的变化范
1.在大量生产中应用紧固螺纹连接件， 标准推荐采用6H／6g，其尺寸为M20×2 时，则内、外螺纹的实际中径尺寸变化范 围？结合后中径最小保证间隙等于多少？
解：（1） D2a =
+212
39
6H
-38
Ø18.701mm
18.701～ 18.913
6g
-198
（2）d2a = 18.503～
18.663 Xmin = + 0.038
3. 螺纹在图样上的标注。
作业: 思考题1、2，作业题 1、3
作业题解释
1.在大量生产中应用紧固螺纹连接件，标准推荐采用 6H／6g，其尺寸为M20×2时，则内、外螺纹的中径尺寸变化范围？ 结合后中径最小保证间隙等于多少？ 2.已知M12×1－6h，d2a = 11.304mm，da = 11.815mm，ΔP∑ = 0.02 ，Δα1= +25′ ，Δα2 = - 20′，试判断该螺纹是否合格？为什么？
∵ dmin ＜da ＜ dmax
∴ 顶径合格
Φ23.962
-318
Φ23.682
顶径公差带
Φ23.850
(4) 旋合长度变化范围 根据M24×2查表9.8 得
30
8.5＜N≤25
31
本章重点:
1. 螺纹的主要几何参数及其对螺纹结合互换性 的影 响；
2. 螺纹公差(公差带的构成)和螺纹精度的概念；
5
图9.2
D2、d2
(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 P。
P 中径 线
图 9.1
6
7
(5) 单一中径(D2a、d2a) 单一中径是指牙型上沟槽宽度=P/2。
单一 中径
图9.2
(6) 牙型角(α)和牙侧角(α1 、α2) 牙型角是指相邻两牙侧间的夹角( 60º )。 牙型半角是牙型角的一半( 30º)。 牙侧角是指牙侧与轴线垂线间的夹角。
围。
解：
+280
D2fe = D2a - （fp + fα）
Ø18.376mm
7H
= D2a – 0.09 D2fe = 18.376～18.566
D2a = 18.466～18.656
中径公差带
课堂练习
查表确定M18×2—6h的中径的极限偏差，并画出尺寸 公差带图。 （1）根据M18×2 查表9.2 查表9.4和表9.6
由上查得Td2 0.17, Td 0.28
中径下偏差为
eid2 es Td2 0.038 0.17
顶径下偏差为
0.208
eid es Td 0.038 0.28 0.318
（2）画出尺寸公差带图 由上查得： es = –0.038
27
eid2 0.208
900
为负值时k1、k2=3；
为负值时k1、k2=2 。
左、右牙侧角偏差的中径当量fα的推导 见图9.6。 fα = 0.073P( k1｜Δα1｜+k2｜Δα2｜)的推导见
教材P179~180。
14
图9.6 牙侧角偏差对旋合性的影响
9.2.4 作用中径和中径的合格条件 1. 作用中径与中径（综合）公差 （1） 作用中径 是指体外作用中径（ D2fe ， d2fe ）。
D2fe= D2a– (fp+ fα ) 对内螺纹 d2fe= d2a+(fp+ fα ) 对外螺纹 TD2、Td2 （2）中径（综合）公差 TD2 f D2 f p f 对内螺纹 对外螺纹
Td2 fd2 f p f
15
fp 和 fα 为ΔPΣ和Δα的中径当量。
图9.1
3
2. 主要几何参数 (1) 基本大径 (公称 直径D、d ) 大径是指与外螺纹牙顶或与内螺纹牙底相重合 的假想圆柱的直径。
(2) d1 — 底径
图9.1
(3) 基本中径 (D2、d2) 中径是指一个假想的圆柱的直径，该圆柱的母线通过 牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方(见 图9.2 )。
13
9.2.3 牙侧角偏差的影响 Δ α1 = α1 – 30 ° Δ α2 = α2 – 30 ° Δ α1, Δ α2的中径当量为
α1
α2
fα =
0.073P( k1｜Δα1｜+k2｜Δα2｜) 式中 k1、k2为： 对外螺纹 Δα1、 Δα2为正值时，k1、k2=2 , 对内螺纹 Δα1、 Δα2为正值时，k1、k2=3 ,
21
3
中径和 顶径
相同标1个，如M10×1—6g 常用的中等精度不标，如M16×2
配合代号: 内、外螺纹公差带间用斜线分 开,例如M20×2 — 7H/7g6g
(4) 旋合长度代号：
S,N,L
22
4
5
N不标，只标 S 或 L。 (5)旋向代号： 右旋不标，左旋标 LH。
解释下例中螺纹代号标注的含义。
fp = 1.732 ∣ΔPΣ∣ =1.732 × 0.05=0.087 fα= 0.073P( k1｜Δα1｜+k2｜Δα2｜) = 0.073×2(2×20+3×25)=0.017 d2fe=d2a+( fp+ fα ) = 22.521+(0.087+0.017)
=Φ 22.625＜d2M=Φ 22.663
2
第9章
螺纹结合的精度设计与检测
9.1 螺纹结合的使用要求和几何参数
9.1.1 螺纹种类和使用要求 1. 紧密螺纹（如管螺纹） 要求封密性和可靠性 2. 紧固螺纹(普通螺纹) 要求旋合性和可靠性 3. 传动螺纹（如梯形螺纹） 要求准确性、灵活性 本章只介绍普通螺纹的精度设计。
9.1.2 普通螺纹的基本牙型和主要几何参数 1. 基本牙型
不符合
括号内字体 。
带方框的粗字体为大量生产的紧固螺纹。
9.3.3 普通螺纹的标注 (见下例图)
20
标注内容为： 1.特征代号：M 2.尺寸代号： （1）公称值（d、D） 粗牙不标： 如M16 （2）导程（Ph）螺距（P） 细牙： 如M16×1.5 多线： 如16×Ph3P1.5
(3)公差带代号：
试判断顶径、中径是否合格，并查出旋合长度的变化范围。 解： （1）查表确定该螺纹的极限偏差
24
由表9.2得中径的基本尺寸
d2 = 22.701
由表 9.4得中径公差为
Td2= 0.17
25
由表 9.5得顶径公差为
得 Td = 0.28
由表9.6得中径、顶径的基本偏差为 es = –0.038
26
0 -38 6g
28
Ø22.701mm
Φ22.663 Φ22.625
d2a= Φ 22.521 ＞d2L=Φ 22.493
中径公差带
故中径合格
Φ22.493
Φ22.521
-208
(3) 判断顶径的合格性 dmin=Φ 23.682
Ø24mm
29
dmax= Φ 23.962
da= Φ 23.850
-38
17
图9.8 普通螺纹公差标准的基本结构
18
9.3.2 螺纹公差带 1. 公差带代号 公差带代号是由公差等级和基本偏差代号组成, 例如 6H、 6g。 它与尺寸公差带代号（如H6、g6）不同的是： 公差等级在前，基本偏差代号在后。
2. 标准规定的公差带
19
公差带选用顺序 ： 粗字体
不符合
一般字体
2 .中径的合格条件(相当于包容要求） 对内螺纹 D2fe = D2a – (fp+ fα ) ≥ D2M= D2min
16
D2a≤ D2L= D2max
对外螺纹 d2fe= d2a + (fp+ fα ) ≤ d2M= d2max
d2a ≥ d2L= d2min
9.3 普通螺纹公差 9.3.1 普通螺纹公差标准的基本结构(图9.8)
1
第9 章
螺纹结合的精度设计与检测
内 容 提 要:
1.螺纹种类和对螺纹结合的使用要求； 2.普通螺纹的基本牙型和主要几何参数； 3.螺纹的直径(中径和顶径)偏差、螺距误差和牙侧角偏差对 螺纹结合互换性的影响； 4.螺纹的作用中径、中径公差和中径的合格条件； 5.螺纹的公差与配合的特点； 6.螺纹公差与配合标准的基本结构和螺纹精度； 7.螺纹在图样上标注的内容及其标注方法； 8.螺纹的综合检验和单项测量。
中径公差带图 + 0 Ø22.701mm
eid 0.318
顶径公差带图
-38
++ 00 - Ø24mm 6g
-38
6g
-208
-318
中径公差带
顶径公差带
(3) 判断中径的合格性 d2fe = d2a+( fp+ fα ) ≤ d2M= d2max 对外 d2a ≥ d2L= d2min 螺纹
11
几何
参数
ΔP∑
牙型角α、牙侧角α1、α2
1、 2
9.2.1 中径偏差的影响
D2 D2a D2
d2 d2a d2
9.2.2 螺距偏差的影响
单个偏差 ΔP=Pa–P 累积 偏差ΔPΣ ： 它与旋合长度无关。 ΔPΣ = nPa–nP
12
干涉
ΔPΣ的中径当量为
f p P / 2) 1.732P cot(
42
得 d2
得 Td2、esd2
（2）根据M18×2—6h + 0 -
6h
d2a = 11.304＞11.242
所以中径合格．
中径公差带
（2）若该螺纹顶径合格，此螺纹合格；若该螺纹顶径
不合格，则此螺纹不合格。
41
3. 实测 M20－7H 的螺纹零件得：螺距累偏差为
ΔP∑＝－0.034，牙侧角偏差分别为Δα1＝+30′， Δα2
＝－40′，试求实际中径和作用中径所允许的变化范
1.在大量生产中应用紧固螺纹连接件， 标准推荐采用6H／6g，其尺寸为M20×2 时，则内、外螺纹的实际中径尺寸变化范 围？结合后中径最小保证间隙等于多少？
解：（1） D2a =
+212
39
6H
-38
Ø18.701mm
18.701～ 18.913
6g
-198
（2）d2a = 18.503～
18.663 Xmin = + 0.038
3. 螺纹在图样上的标注。
作业: 思考题1、2，作业题 1、3
作业题解释
1.在大量生产中应用紧固螺纹连接件，标准推荐采用 6H／6g，其尺寸为M20×2时，则内、外螺纹的中径尺寸变化范围？ 结合后中径最小保证间隙等于多少？ 2.已知M12×1－6h，d2a = 11.304mm，da = 11.815mm，ΔP∑ = 0.02 ，Δα1= +25′ ，Δα2 = - 20′，试判断该螺纹是否合格？为什么？