螺纹结合的精度与检测
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9.1 螺纹结合的使用要求和几何参数
一．螺纹的种类和使用要求
1、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。
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
例 9.1 已知外螺纹公差要求为 M24×2－6g，加工后测得：实际大径 da=23.850mm。，实际中径d2a＝22.521mm．螺距累积误差 △P∑=+0.05 mm，牙型半角偏差为：△a/2左＝+20’， △a/2右＝ －25’，试判断该螺纹中径和顶径是否合格，查出所需旋合长度的范围。
解（1）由表 9.2查得d2＝ 22．701mm，由表9.4、9.5、9.6查得
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
基本牙型 G
0
基本牙型 H EI=0
图9.9内螺纹公差带位置
0
基本牙型
中径
es＝－38μm，Td2＝170μm
大径
es＝－38μm，Td＝280μm
(2)判断中径的合格性 d2max＝d2＋es=22.701+(－0.038)=22.663μm d2min＝d2max－T d2=22.663－0.17=22.493μm)
fa/2=0.073P[K1|△a1/2|+ K2|△a2/2|] =0.073×[2×20+3×25]=16.8μm=0.017mm
表9.7 普通螺纹推荐公差带
螺纹旋合长度判别参见P181 表9.8
4.普通螺纹的标记
• 普通螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号和旋合长度代号三部分组成， 三个代号之间用短横线“—”分开。
• 螺纹代号：粗牙普通螺纹用“M”及公称直径表示，细牙普通螺纹
还应加注螺距，用“×”连接。左旋螺纹应在螺纹代号后加注“左”， 右旋螺纹则不标注。
合紧密，不漏水、不漏气和不漏油。
二．普通螺纹的基本牙型和主要几何参数
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
图9.1 普通螺纹的基本牙型
9.2、影响螺纹结合精度的因素 及合格条件
• 螺纹公差带代号：包括中径公差带代和顶径公差带代。若两
者代号相同，只标注一个代号。若两者代号不同，则前者为中径公差 带代号，后者为顶径公差带代号。
• 旋合长度代号：可标注旋合长度代号，也可直接标注旋合长度数
值。当采用中等旋合长度时，“N”省略不标。 • 举例：外螺纹： M20—5g6g—S
内螺纹： M20×1.5 左—6H 内外螺纹配合时：M20×2—6H/5g6g—S
d2fe＝ d2a+(fp+ fa/2)22.521+(0.087+0.017) =22.625mm)
按泰勒原则
d2fe=22.625<22.623(d2max) d2a=22.521>22.493(d2min)
结论：该螺纹中径合格。
（3）判断大径的合格性
dmax =d+es=24+(－0.038) =23.962mm dmin＝dmax-Td=23.962－0.28=23.682mm
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。
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,见表9.9。 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。
一、中径偏差的影响 二、螺距误差的影响 三、牙型半角误差的影响 四、螺纹中径及其合格条件
二、螺距误差的影响
来自百度文库
三、牙型半角误差的影响
fa 0.073 P(K1 | 1 | K2 | 2 |)um
四、螺纹中径及其合格条件
1．作用中径的概念
螺纹的作用中径是在规定的旋合长度内，恰 好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径。该假想螺 纹具有基本牙型的螺距、牙型半角和牙型高度，并 在牙顶和牙底留有间隙，以保证不与实际螺纹的大 小径发生干涉。
h g ef
图9.9外螺纹公差带位置
d d2 d1 d1max
es/2 Td/2
Td2/2
d d2 d1 d1max
T Td/2
Td2/2
0
基本牙型
3. 螺纹公差带组合及选用原则
在生产中，为了减少螺纹刀具和量规的品种、规格，提高经济效益， GB197-81规定了内、外螺纹的选用公差带，见书表9.7。
对于外螺纹
d2fe= d2a+ fP+fa≤d2M(d2max) d2a ≥d2L(d2min)
对于内螺纹 D 2fe = D2a-(fP+fa) ≥ D2M(D 2min) D2a ≤ D2L(D 2max)
9.3、普通螺纹的公差与配合
1.螺纹的公差等级
螺纹配合由内外螺纹公差带组合而成，国家标准《普通螺纹 公差》 GB/T197－2003将普通螺纹公差带的两个要素 ————公差带的大小即 公差等级和公差带位置即基本偏差进行标准化，组成各种螺纹公差带。
因dmax> da=23.850> dmin。
结论：故大径合格。
（4）由表9.8查得，该螺纹为中等旋合长度，
其旋合长度范围为8.5~25mm。
9.4、螺纹测量
1、综合测量
用螺纹量规检验螺纹属于综合测量。在成批生产中， 普通螺纹均采用综合量法。
综合测量是根据前面介绍的螺纹中径合格性的准则 （泰勒原则），使用螺纹量规（综合极限量规）进行测量。
2. 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。
据中径合格性判断原则，合格的螺纹应满足下列关系式：
一．螺纹的种类和使用要求
1、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。
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
例 9.1 已知外螺纹公差要求为 M24×2－6g，加工后测得：实际大径 da=23.850mm。，实际中径d2a＝22.521mm．螺距累积误差 △P∑=+0.05 mm，牙型半角偏差为：△a/2左＝+20’， △a/2右＝ －25’，试判断该螺纹中径和顶径是否合格，查出所需旋合长度的范围。
解（1）由表 9.2查得d2＝ 22．701mm，由表9.4、9.5、9.6查得
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
基本牙型 G
0
基本牙型 H EI=0
图9.9内螺纹公差带位置
0
基本牙型
中径
es＝－38μm，Td2＝170μm
大径
es＝－38μm，Td＝280μm
(2)判断中径的合格性 d2max＝d2＋es=22.701+(－0.038)=22.663μm d2min＝d2max－T d2=22.663－0.17=22.493μm)
fa/2=0.073P[K1|△a1/2|+ K2|△a2/2|] =0.073×[2×20+3×25]=16.8μm=0.017mm
表9.7 普通螺纹推荐公差带
螺纹旋合长度判别参见P181 表9.8
4.普通螺纹的标记
• 普通螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号和旋合长度代号三部分组成， 三个代号之间用短横线“—”分开。
• 螺纹代号：粗牙普通螺纹用“M”及公称直径表示，细牙普通螺纹
还应加注螺距，用“×”连接。左旋螺纹应在螺纹代号后加注“左”， 右旋螺纹则不标注。
合紧密，不漏水、不漏气和不漏油。
二．普通螺纹的基本牙型和主要几何参数
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
图9.1 普通螺纹的基本牙型
9.2、影响螺纹结合精度的因素 及合格条件
• 螺纹公差带代号：包括中径公差带代和顶径公差带代。若两
者代号相同，只标注一个代号。若两者代号不同，则前者为中径公差 带代号，后者为顶径公差带代号。
• 旋合长度代号：可标注旋合长度代号，也可直接标注旋合长度数
值。当采用中等旋合长度时，“N”省略不标。 • 举例：外螺纹： M20—5g6g—S
内螺纹： M20×1.5 左—6H 内外螺纹配合时：M20×2—6H/5g6g—S
d2fe＝ d2a+(fp+ fa/2)22.521+(0.087+0.017) =22.625mm)
按泰勒原则
d2fe=22.625<22.623(d2max) d2a=22.521>22.493(d2min)
结论：该螺纹中径合格。
（3）判断大径的合格性
dmax =d+es=24+(－0.038) =23.962mm dmin＝dmax-Td=23.962－0.28=23.682mm
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。
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,见表9.9。 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。
一、中径偏差的影响 二、螺距误差的影响 三、牙型半角误差的影响 四、螺纹中径及其合格条件
二、螺距误差的影响
来自百度文库
三、牙型半角误差的影响
fa 0.073 P(K1 | 1 | K2 | 2 |)um
四、螺纹中径及其合格条件
1．作用中径的概念
螺纹的作用中径是在规定的旋合长度内，恰 好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径。该假想螺 纹具有基本牙型的螺距、牙型半角和牙型高度，并 在牙顶和牙底留有间隙，以保证不与实际螺纹的大 小径发生干涉。
h g ef
图9.9外螺纹公差带位置
d d2 d1 d1max
es/2 Td/2
Td2/2
d d2 d1 d1max
T Td/2
Td2/2
0
基本牙型
3. 螺纹公差带组合及选用原则
在生产中，为了减少螺纹刀具和量规的品种、规格，提高经济效益， GB197-81规定了内、外螺纹的选用公差带，见书表9.7。
对于外螺纹
d2fe= d2a+ fP+fa≤d2M(d2max) d2a ≥d2L(d2min)
对于内螺纹 D 2fe = D2a-(fP+fa) ≥ D2M(D 2min) D2a ≤ D2L(D 2max)
9.3、普通螺纹的公差与配合
1.螺纹的公差等级
螺纹配合由内外螺纹公差带组合而成，国家标准《普通螺纹 公差》 GB/T197－2003将普通螺纹公差带的两个要素 ————公差带的大小即 公差等级和公差带位置即基本偏差进行标准化，组成各种螺纹公差带。
因dmax> da=23.850> dmin。
结论：故大径合格。
（4）由表9.8查得，该螺纹为中等旋合长度，
其旋合长度范围为8.5~25mm。
9.4、螺纹测量
1、综合测量
用螺纹量规检验螺纹属于综合测量。在成批生产中， 普通螺纹均采用综合量法。
综合测量是根据前面介绍的螺纹中径合格性的准则 （泰勒原则），使用螺纹量规（综合极限量规）进行测量。
2. 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。
据中径合格性判断原则，合格的螺纹应满足下列关系式：