螺纹结合与公差配合

第九章

螺纹结合的公差与检测

学习指导

本章学习目的是了解普通螺纹互换性的特点及其公差标准的应用。学习要求是了解普通螺纹主要几何误差对互换性的影响；建立螺纹作用中径的概念；通过对螺纹公差带分布的分析掌握普通螺纹公差与配合的特点及螺纹精度的选择；了解影响机床丝杠位移精度的因素；掌握丝杠与螺母的公差与配合及丝杠公差在图样上的标注方法。

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D 1或d 15．中径D 2或d 26．单一中径D 2a

或d 2a

7．牙型角α和牙型半角α /28．螺纹旋合长度

图9-1 普通螺纹的基本牙型

30°60°

P /2

P /4

P /8

D (d )

螺纹轴线

P

三、螺纹中径合格性的判断原则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。

根据中径合格性判断原则，合格的螺纹应满足下列关系式：

对于外螺纹

d 2m ≤d 2max d 2a ≥d 2min

对于内螺纹

D 2m ≥D 2max

D 2a ≤D 2min

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。

2. 螺纹中径合格性判断原则：

四、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。

教材表9-1 螺纹公差等级(摘自GB/T197—2003)

螺纹直径公差等级

4、5、6、7、8

内螺纹小径D

1

内螺纹中径D

4、5、6、7、8

2

外螺纹大径d4、6、8

外螺纹中径d

3、4、5、6、7、8、9

2

2 .螺纹的基本偏差

0基本牙型

G

基本牙型

H

EI=0图9-3内螺纹公差带位置

基本牙型

d

d 2

e s /2

d 1

d 1m a x

T d 2/2

T d /2

e

f

g

0h 基本牙型

T d /2

T d 2/2

d 1m a x

d 1

d 2

d

0T

图9-4外螺纹公差带位置

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9-4。表中所列的内螺纹11种公差带和外螺纹14种公差带可以任意组成各种配合。

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。

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。

表9-4 普通螺纹推荐公差带

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。

•螺纹公差带代号：包括中径公差带代号和顶径公差带代号。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

五、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。

螺纹量规分为“通规”和“止规”，检验时，“通规”能顺利与工件旋合，“止规”不能旋合或不完全旋合，则螺纹为合格。反之，“通规”不能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大，螺纹应返修。当“止规”能通过工件，则表示螺母过大，螺栓过小，螺纹是废品。