互换性和测量技术Ⅰ 第10章 螺纹结合的互换性
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
互换性和测量技术Ⅰ
第十章 螺纹结合的互换性 主讲：金明生
Email: jinmingsheng@zjut.edu.cn
机械工程学院 机械电子工程研究所 2014/2015(1)
第十章
螺纹结合的互换性
概述 螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响 普通螺纹的公差与配合 普通螺纹的检测（自学）
外螺纹作 d 2作用 d 2实际 f P f 用中径 2 内螺纹作 D2作用 D2实际 f P f 用中径 2
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第二节
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
实际生产中，螺距误差、牙型半角误差和中径误差同时存在，前 两项可折算成中径补偿值，为中径误差的一部分 对普通螺纹而言，没单独规定螺距及牙型半角公差，只规定中径 公差，以限制实际中径、螺距和牙型半角三个要素的误差
M20 1.5 6H LH
普通螺纹代号 公称直径 螺距（细牙） 中径和顶径公差带代号（相同） 螺纹旋向（左旋）
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第三节
普通螺纹的公差与配合
例题
查出 M20×2—7g6g 螺纹上偏差和下偏差
细牙普通螺纹，公称直径20mm，螺距2mm 中径公差带代号7g，大径公差带代号6g 由表10-6知，g的基本偏差（上）=-38μm 由表10-7知，公差等级7时，中径公差Td2=200μm 由表10-6知，公差等级6时，大径公差Td=280μm 中径上偏差=-38μm，下偏差=-238μm 顶径上偏差=-38μm，下偏差=-318μm
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第一节
概述
螺纹的种类及使用要求
◎螺纹的分类（按结合性质和使用要求）
紧固螺纹：主要用于联接和紧固各种机械零件，如普通螺纹，其 主要要求是可旋合性（便于装配和拆换）和联接的可靠性
传动螺纹：用于传递精确的位移和传递动力，如机床的丝杠和螺 母等，其使用要求是传动比恒定和传递动力的可靠性
螺纹轴线
单一中径（沟槽宽度为基本螺距一半） 导程 原始三角形高度和牙型高度（ H和5H/8）
H/4
第二节
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
螺距误差对互换性的影响
对紧固螺纹：螺距误差影响螺纹的可旋合性和联接的可靠性 对传动螺纹：螺距误差影响传动精度，影响螺牙上负荷分布均匀 性 螺距误差：包括局部误差和累积误差（与旋合长度有关）
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第三节
普通螺纹的公差与配合
螺纹的基本偏差
螺纹公差带位置由基本偏差确定 外螺纹基本偏差是上偏差，内螺纹基本偏差是下偏差 内螺纹规定G、H两基本偏差，外螺纹规定e、f、g、h四基本偏差
基本牙型 G
基本牙型 H
0
EI=0
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第三节
普通螺纹的公差与配合
为减少螺纹刀具和量规的品种、规格，提高经济效益，国标规定了 内、外螺纹的选用公差带 公差带的确定：螺纹公差等级和基本偏差的组合，其表示方法是公 差等级后加上基本偏差代号，如外螺纹：6f；内螺纹：6H 螺纹规定精密、中等、粗糙三种精度，螺纹旋合长度分短、中、长
普通螺纹的 推荐公差带
12《互换性和测量技术Ⅰ》
f 0.44 P
2
H
3 P 0.866 P 2
2
12《互换性和测量技术Ⅰ》
牙型角60度
第二节
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
◎◎外螺纹牙型半角大于内螺纹牙型半角
牙型半角误差 的中径补偿值 牙型角60度
f 0.291H sin 2 2
微米 f 0.291P 毫米 2 2
螺纹的公差等级
3、4、5、6、7、8、9，3级最高、9级最低、6级为基本级
螺纹直径 内螺纹小径D1 内螺纹中径D2 外螺纹大径d 外螺纹中径d2 公差等级 4、5、6、7、8 4、5、6、7、8 4、6、8 3、4、5、6、7、8、9
螺纹公差等级系数K（表10-3） 普通螺纹基本尺寸（表10-4）
◎螺纹误差的假设
假设内螺纹具有理想牙型，外螺纹中径及牙型角与内螺纹相同， 但螺距有误差，外螺纹螺距比内螺纹大 假定在
n
个螺牙长度上，螺距累积误差为 P
中径补偿值 牙型角60度
f P P cot 2
f P 1.732 P
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第二节
第三节
普通螺纹的公差与配合
螺纹在图样上的标注
完整的螺纹标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号 组成，中间用“—”隔开 螺纹旋合长度不标时，表示中等旋合长度 内外螺纹装配时，公差带代号用斜线分开，如M20×2—6H/5g6g
M20 5g6g S
普通螺纹代号 公称直径 中径公差带代号 顶径公差带代号 旋合长度代号
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第二节
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
中径偏差对互换性的影响
中径偏差指中径实际尺寸与中径基本尺寸之代数差 当外螺纹中径比内螺纹中径大时影响螺纹旋合性 当外螺纹中径比内螺纹中径小时影响联接的可靠性和紧密性
螺纹中径合格性判断原则
◎作用中径
在规定的旋合长度内，正好包络实际螺纹的一个假想的理想螺纹 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
12《互换性和测量技术Ⅰ》
基本牙型 Td/2 基本牙型 Td/2 d d2 0 g h T e f d1max d1 Td2/2
d
0
d1 d1max
d2
普通螺纹的基本偏差和顶径公差（表10-6） 普通螺纹中径公差和中等旋合长度（表10-7）
12《互换性和测量技术Ⅰ》
es/2
Td2/2
第三节
普通螺纹的公差与配合
螺纹的公差带及其选用
紧密螺纹：用于要求具有气密性或水密性的条件下，如管螺纹的 联接，其使用要求是具有良好的旋合性及密封性
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第一节
概述
螺纹的基本牙型和几何参数
P H/8 P/8
60° D (d) 30° P/2 P/4
5H/8 H
基Biblioteka Baidu牙型
大径D或d 小径D1或d1 中径D2或d2 螺距P 牙型角α和牙型半角α/2 螺纹升角 螺纹旋合长度 12《互换性和测量技术Ⅰ》
◎螺纹中径的判断原则
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
对外螺纹
d 2作用 d 2 max，d 2单一 d 2 min D2作用 D2 min，D2单一 D2 max
12《互换性和测量技术Ⅰ》
对内螺纹
第三节
普通螺纹的公差与配合
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
牙型半角误差对互换性的影响
牙型半角误差影响螺纹的可旋合性与联接强度
◎牙型半角误差的假设
假设内螺纹具有理想牙型，内外螺纹的中径及螺距都没有误差， 但外螺纹牙型半角有误差
◎◎外螺纹牙型半角小于内螺纹牙型半角
牙型半角误差 的中径补偿值
f 0.44 H sin 2 2
分
当
右 0时，f 0.291P 左 右 2 2 2 2 2 2 当 左 0， 右 0时，f 0.44 P 左 右 2 2 2 2 2 2 左 0，
右 0时，f P 0.291 左 0.44 右 2 2 2 2 2 2 当 左 0， 右 0时，f P 0.44 左 0.291 右 2 2 2 2 2 2 当 左 0，
第十章 螺纹结合的互换性 主讲：金明生
Email: jinmingsheng@zjut.edu.cn
机械工程学院 机械电子工程研究所 2014/2015(1)
第十章
螺纹结合的互换性
概述 螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响 普通螺纹的公差与配合 普通螺纹的检测（自学）
外螺纹作 d 2作用 d 2实际 f P f 用中径 2 内螺纹作 D2作用 D2实际 f P f 用中径 2
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第二节
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
实际生产中，螺距误差、牙型半角误差和中径误差同时存在，前 两项可折算成中径补偿值，为中径误差的一部分 对普通螺纹而言，没单独规定螺距及牙型半角公差，只规定中径 公差，以限制实际中径、螺距和牙型半角三个要素的误差
M20 1.5 6H LH
普通螺纹代号 公称直径 螺距（细牙） 中径和顶径公差带代号（相同） 螺纹旋向（左旋）
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第三节
普通螺纹的公差与配合
例题
查出 M20×2—7g6g 螺纹上偏差和下偏差
细牙普通螺纹，公称直径20mm，螺距2mm 中径公差带代号7g，大径公差带代号6g 由表10-6知，g的基本偏差（上）=-38μm 由表10-7知，公差等级7时，中径公差Td2=200μm 由表10-6知，公差等级6时，大径公差Td=280μm 中径上偏差=-38μm，下偏差=-238μm 顶径上偏差=-38μm，下偏差=-318μm
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第一节
概述
螺纹的种类及使用要求
◎螺纹的分类（按结合性质和使用要求）
紧固螺纹：主要用于联接和紧固各种机械零件，如普通螺纹，其 主要要求是可旋合性（便于装配和拆换）和联接的可靠性
传动螺纹：用于传递精确的位移和传递动力，如机床的丝杠和螺 母等，其使用要求是传动比恒定和传递动力的可靠性
螺纹轴线
单一中径（沟槽宽度为基本螺距一半） 导程 原始三角形高度和牙型高度（ H和5H/8）
H/4
第二节
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
螺距误差对互换性的影响
对紧固螺纹：螺距误差影响螺纹的可旋合性和联接的可靠性 对传动螺纹：螺距误差影响传动精度，影响螺牙上负荷分布均匀 性 螺距误差：包括局部误差和累积误差（与旋合长度有关）
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第三节
普通螺纹的公差与配合
螺纹的基本偏差
螺纹公差带位置由基本偏差确定 外螺纹基本偏差是上偏差，内螺纹基本偏差是下偏差 内螺纹规定G、H两基本偏差，外螺纹规定e、f、g、h四基本偏差
基本牙型 G
基本牙型 H
0
EI=0
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第三节
普通螺纹的公差与配合
为减少螺纹刀具和量规的品种、规格，提高经济效益，国标规定了 内、外螺纹的选用公差带 公差带的确定：螺纹公差等级和基本偏差的组合，其表示方法是公 差等级后加上基本偏差代号，如外螺纹：6f；内螺纹：6H 螺纹规定精密、中等、粗糙三种精度，螺纹旋合长度分短、中、长
普通螺纹的 推荐公差带
12《互换性和测量技术Ⅰ》
f 0.44 P
2
H
3 P 0.866 P 2
2
12《互换性和测量技术Ⅰ》
牙型角60度
第二节
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
◎◎外螺纹牙型半角大于内螺纹牙型半角
牙型半角误差 的中径补偿值 牙型角60度
f 0.291H sin 2 2
微米 f 0.291P 毫米 2 2
螺纹的公差等级
3、4、5、6、7、8、9，3级最高、9级最低、6级为基本级
螺纹直径 内螺纹小径D1 内螺纹中径D2 外螺纹大径d 外螺纹中径d2 公差等级 4、5、6、7、8 4、5、6、7、8 4、6、8 3、4、5、6、7、8、9
螺纹公差等级系数K（表10-3） 普通螺纹基本尺寸（表10-4）
◎螺纹误差的假设
假设内螺纹具有理想牙型，外螺纹中径及牙型角与内螺纹相同， 但螺距有误差，外螺纹螺距比内螺纹大 假定在
n
个螺牙长度上，螺距累积误差为 P
中径补偿值 牙型角60度
f P P cot 2
f P 1.732 P
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第二节
第三节
普通螺纹的公差与配合
螺纹在图样上的标注
完整的螺纹标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号 组成，中间用“—”隔开 螺纹旋合长度不标时，表示中等旋合长度 内外螺纹装配时，公差带代号用斜线分开，如M20×2—6H/5g6g
M20 5g6g S
普通螺纹代号 公称直径 中径公差带代号 顶径公差带代号 旋合长度代号
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第二节
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
中径偏差对互换性的影响
中径偏差指中径实际尺寸与中径基本尺寸之代数差 当外螺纹中径比内螺纹中径大时影响螺纹旋合性 当外螺纹中径比内螺纹中径小时影响联接的可靠性和紧密性
螺纹中径合格性判断原则
◎作用中径
在规定的旋合长度内，正好包络实际螺纹的一个假想的理想螺纹 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
12《互换性和测量技术Ⅰ》
基本牙型 Td/2 基本牙型 Td/2 d d2 0 g h T e f d1max d1 Td2/2
d
0
d1 d1max
d2
普通螺纹的基本偏差和顶径公差（表10-6） 普通螺纹中径公差和中等旋合长度（表10-7）
12《互换性和测量技术Ⅰ》
es/2
Td2/2
第三节
普通螺纹的公差与配合
螺纹的公差带及其选用
紧密螺纹：用于要求具有气密性或水密性的条件下，如管螺纹的 联接，其使用要求是具有良好的旋合性及密封性
12《互换性和测量技术Ⅰ》
第一节
概述
螺纹的基本牙型和几何参数
P H/8 P/8
60° D (d) 30° P/2 P/4
5H/8 H
基Biblioteka Baidu牙型
大径D或d 小径D1或d1 中径D2或d2 螺距P 牙型角α和牙型半角α/2 螺纹升角 螺纹旋合长度 12《互换性和测量技术Ⅰ》
◎螺纹中径的判断原则
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
对外螺纹
d 2作用 d 2 max，d 2单一 d 2 min D2作用 D2 min，D2单一 D2 max
12《互换性和测量技术Ⅰ》
对内螺纹
第三节
普通螺纹的公差与配合
螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响
牙型半角误差对互换性的影响
牙型半角误差影响螺纹的可旋合性与联接强度
◎牙型半角误差的假设
假设内螺纹具有理想牙型，内外螺纹的中径及螺距都没有误差， 但外螺纹牙型半角有误差
◎◎外螺纹牙型半角小于内螺纹牙型半角
牙型半角误差 的中径补偿值
f 0.44 H sin 2 2
分
当
右 0时，f 0.291P 左 右 2 2 2 2 2 2 当 左 0， 右 0时，f 0.44 P 左 右 2 2 2 2 2 2 左 0，
右 0时，f P 0.291 左 0.44 右 2 2 2 2 2 2 当 左 0， 右 0时，f P 0.44 左 0.291 右 2 2 2 2 2 2 当 左 0，