第八章 螺纹的互换性及检测.ppt

1、第八章线程的可交换性和检查，8 .1概述8。2普通螺纹角参数误差对可交换性的影响8。3普通螺纹的公差和配合标准8。4梯形螺纹公差8。5螺纹的检测，螺纹是各种机械设备仪表中应用最广泛的标准部件之一。由徐璐耦合的内外螺纹组成，通过旋转后齿侧的接触作用来实现功能。螺纹的种类很多，牙齿章节仅从互换性的角度讨论普通螺纹的公差和配合标准。仅提供梯形螺纹的公差标准的简要介绍。首先，线程的分类线程种类非常多，根据功能要求，一般可分为三种茄子类型的： (1)连接线程。也称为紧固线程。其作用是将普通公制螺纹、英制单位螺纹等零件连接拧成一个整体。牙齿类型通常是三角形。这些线程的主要要求是良好的旋转性和连接的可靠性。

2、8 .1概述，下一页，(2)电动螺纹。其作用是实现旋转运动和直线运动的转换，准确地传达运动。这些螺纹的主要要求是功率传递的可靠性和变位传递的准确性。牙齿形状有三角形、梯形、矩形、锯齿。机床传动螺杆和螺母大部分使用梯形螺纹。(3)紧螺纹。紧螺纹的作用是实现两个零件的紧密连接耦合，而不发生管道螺纹等泄漏。其齿形通常是三角形。这些螺纹的主要要求是结合必须有一定的干扰，以防止泄漏、泄漏或漏油。其次，普通螺纹的基本几何参数普通螺纹的基本齿形如图8-1所示。下一页、上一页、8。1概述，1 .大径D，D大径是与外螺纹顶部或内螺纹底部重合的虚拟圆柱的直径。根据国家标准规定，普通螺纹大径的默认尺寸是螺纹的公称直

3、径。螺纹大径必须根据国家标准直径系列进行选取，不能随机选取。具体值见表8-1。2.小径D1、D1牙齿外螺纹底面或内螺纹顶面重合的虚拟圆柱的直径。3.节圆直径D2，D2节圆直径是虚拟圆柱的直径，例如母线的通齿槽的宽度(均为P/2)。下一页、上一页、8。1概述，4 .顶针直径是与螺纹齿顶部重合的虚拟圆柱的直径。对于外螺纹，顶部直径等于大直径。对于内螺纹，顶部直径等于小径。5.基准直径IEE直径是与螺纹底面匹配的虚拟圆柱的直径。对于外螺纹，底部直径等于小径。对于内螺纹，底部直径等于大直径。6.单节圆直径d2s、D2s虚拟圆柱的母线通过槽宽度等于基本节圆的一半时，牙齿虚拟圆柱的直径称为单节圆直径，如图

4、8-2所示。如果节距没有错误，则节距直径等于单一节距直径。如果音高有误差，两者都不一样。下一页、上一页、8。1概述，7 .节距P对应于两个相邻齿在节径线上两点之间的轴距离。徐璐合并的内外螺纹的节距相同。音高有粗齿和细齿两种，根据国家标准规定的系列选择，见表8-1。8.齿形角A位于螺纹齿形、两个相邻齿侧之间的角度(见图8-1)。一般螺纹的理论齿形角度a=60。9.齿形半角a/2齿侧与螺纹轴的垂直线之间的角度。一般螺纹的理论齿形半角a/2=300。下一页、上一页、8。1概述，10。原始三角形高度H是原始三角形顶点沿与螺纹垂直的轴到底边的距离，11。齿形高度H位于螺纹齿形上，齿到底面的距离是与螺纹轴

5、垂直的方向上的距离h=5H/8。12.螺纹线长度l 2螺纹线沿螺纹轴旋转徐璐合并部分的长度。螺纹的几何参数很多，其主几何参数是三个直径(大、中、小径)、一个长度(旋转长度)和一个角度(齿形半角)。上一页，8 .1概述、影响螺纹互换性的几何参数：大径、俯仰、齿形半角等。普通螺纹的大径和小径有间隙，不会影响螺纹的配合特性。内外螺纹连接根据旋转齿侧接触的均匀性进行。因此，影响螺纹互换性的主要因素是螺距误差、齿形半角误差和螺距误差。首先，俯仰误差的影响俯仰误差包括局部误差P和累积误差P。节距局部误差p表示螺纹全长中任意单个实际节距与公称节距的最大差值。与旋转长度无关。下一页，8。2普通螺纹角度参数误差

6、对可交换性的影响，节距累积误差P表示旋转长度内任意实际节距与公称值的最大差值。显然，受旋转长度影响是影响可交换性的主要因素。对于连接螺纹，节距误差会干涉内外螺纹齿侧，影响回转性，负载集中在几个齿侧，影响连接的可靠性和负载能力。对于传动螺纹，节距误差同时影响运动精度和空行程大小。图8-3显示了内螺纹具有理想齿外螺纹节径、无齿半角误差、仅节距误差时徐璐连接的普通螺纹。如图所示，由于牙齿端干涉(图中的阴影部分)，外螺纹不能旋转。下一页、上一页、8。2一般螺纹角度参数误差对交换性的影响，P是轴向螺纹齿侧的位置误差，但是从影响旋转性的角度来看，其结果与螺纹齿侧的半径位置误差(外螺纹节径的增加)相同。要使

7、具有螺距误差的外螺纹转子具有理想齿形内螺纹，必须将内螺纹的中径增加一个单位。同样，必须将外螺纹的中径减少一个数字，以便具有螺距误差的内螺纹转子具有理想齿形外螺纹。牙齿中径的增加或减少值为P的中径当量FP。正如您在Abc中看到的， (8-1)是普通螺纹牙形半角a/2=30，因此fp=1。732|P|，上一页，下一页，8。2普通螺纹角参数误差对可交换性的影响，2齿半角误差对可交换性的影响如图8-4所示。假设内螺纹具有基本齿，外螺纹的节距和节距与内螺纹相同，外螺纹的左半角和右半角有错误a1/2和a2/2。内外螺纹旋转时，左右牙齿会产生干涉(图8-4中的阴影部分)，从而影响旋转性。外螺纹的a/2 0与

8、齿顶部分的齿侧有干涉。通过将外螺纹节圆直径减小到fa/2，或将内螺纹节圆直径增加到fa/2，可以避免干涉。Fa/2是齿形半角误差的中径修正值。上一页，8 .2普通螺纹角参数误差对可交换性的影响，下一页，图8-4(a)，外螺纹的a/2 0，牙齿底部发生干涉。在图8-4 (c)中，左、右牙形半角误差不相等的情况下，两个干涉区域的干涉量也不同，中间直径修正值。FA/2是平均值。可以根据三角形的正弦定理导出。(8-2)在表达式中，左、右半角误差()；K1，K2是修正系数，选择值见表8-2。单节圆直径错误直接影响螺纹的旋转和连接强度，必须进行控制。俯仰误差和齿形半角误差的存在都影响到单个中径。下一页、上

9、一页、8。2普通螺纹角参数误差对可交换性的影响，下一页、上一页、上一分析表明，由于牙齿两个茄子误差的存在，内螺纹等于中径的减少，外螺纹等于中径的增加。在旋转长度内包含实际外螺纹且具有最小理想的内螺纹的中间直径称为外螺纹的活动直径d2m。在旋转长度内包含实际内螺纹并具有最小齿形的理想外螺纹的节径称为外螺纹的活动直径d2m。作用中直径为中直径d2m=d2a(fa/2 FP)(8-3)d2m=d2a-(fa/2 FP)(8-4)螺纹的作用中直径为单一中直径，8 .2普通螺纹角参数误差对可交换性的影响，下一页，上一页，因此，国家螺纹公差标准不指定螺距公差和半角公差，而是使用中等直径公差进行综合控制，如

10、图8-5所示。第四，中径符合性判断原则外螺纹的活动直径过大或内螺纹的活动直径过小，会影响螺纹的旋转性。外螺纹的单一中间直径太小，或内螺纹的单一中间直径太大，也会影响螺纹的连接强度。因此，中直径的合格与否是衡量螺纹可交换性的主要指标，判断螺纹中直径的适合性应遵循“极限尺寸判断原则”“泰勒原则”。为了顺利旋转内螺纹和外螺纹，以下条件为： D2md2m，8 .2必须在普通螺纹角度参数误差对可交换性的影响、下一页、上一页、普通螺纹的公差标准内规定内螺纹和外螺纹的中直径极限尺寸(分别为d2max、D2min和D2max)。为了确保螺纹的兼容性，螺纹的资格条件为：内螺纹：活动中径为中径的最小极限尺寸D2m

11、d2min不能小于。单一节圆直径不能大于节圆直径的最大限制尺寸D2aD2max。外螺纹：有效直径为中直径的最大极限尺寸d2mdmax不能大于。单一中间直径不能小于中等直径最小限制尺寸内的d2ad2min。5.螺纹的大小径的影响，8 .2一般螺纹的各参数误差对互换性的影响，向后、上一页、螺纹制造时为了避免大小径上的干涉，经常会影响螺纹的旋转性。内螺纹的大小径的实际尺寸大于外螺纹的大小径的实际尺寸。但是，如果内螺纹的小径过大或外螺纹的大径过小，螺纹的接触区域会减小，从而影响螺纹连接的可靠性。因此，会为内螺纹的小径和外螺纹的大径(螺纹顶直径)指定标准中的公差(请参阅表8-5)。8 .2普通螺纹角参数

12、误差对互换性的影响，公称直径为1355 mm的普通螺纹的公差带由相对于基本牙齿的位置(基本偏差)和大小(公差等级)组成。公差值的代码(公差带大小)为t。首先，螺纹的公差等级基于内螺纹和外螺纹的中径和顶径公差值的大小，以及国家标准规定螺纹的公差等级(见表8-3)。牙齿期间，级别3精度最高，级别9精度最低，级别6牙齿基本级别。内螺纹加工比外螺纹加工难，因此同层级内螺纹中径公差值比外螺纹中径公差值大约30%，符合工艺等效原则。各直径公差值见表8-4和表8-5。下一页、上一页、8。3普通螺纹的公差和配合标准，2，螺纹的基本偏差公差带的位置由基本偏差确定，国家标准规定内螺纹的下限偏差EI和外螺纹的上限偏

13、差es是基本偏差。对于内螺纹，图8-6(a)根据外螺纹中e、f、G和H的四个茄子基本偏差说明了G和H的两个茄子基本偏差。请参阅图8-6(b)。其中H和H的基本偏差为0，G的基本偏差为正，e，f，基本偏差为负。基本偏差值见表8-6。第三，螺纹的旋转长度螺纹的配合精度不仅与制造精度有关，还与旋转长度有关。螺纹的旋转长度分为三种茄子类型：短旋转长度(s)、中间旋转长度和(n)和长旋转长度(l)。下一页、上一页、8。3选择普通螺纹的公差和配合标准、下一页、上一页、通常为中间旋转长度(n)。其值是表8-7中所示的普通粗齿螺纹的典型旋转长度范围0。5 d1。取决于5d。第四，螺纹精度的选择螺纹精度的选择是

14、根据螺纹的使用要求，将螺纹的公差等级和公差带的位置相结合，以获得各种配合公差带。公差带的精度根据旋转长度分为三个茄子精度级别：粗糙度、中等和精度。通用螺钉选择中等精度；应根据性质变化较小的螺丝选择精密等级。对要求不高或难以制造的螺纹使用粗糙等级。，8 .3普通螺纹的公差为配合标准，下一页，上一页，8 .3普通螺纹的公差和配合标准，表8-8和表8-9中有两个公差类和代码的前者表示中直径公差带，后者表示顶直径公差带，只有一个公差类，中直径公差带和顶直径公差带相同5。螺纹的表面粗糙度螺纹的表面粗糙度Ra值可以根据表8-10中的建议值进行选择。对于强度高的螺纹齿侧曲面，Ra不能大于0.4m6。螺纹的尺

15、寸完整螺纹标签由螺纹代码、公差区域代码、旋转长度代码和旋转代码组成。每个代号必须用“”隔开。下一页，上一页，1 .单线程标记螺纹特征代码由文字“m”表示。单线螺纹的尺寸代码为标称直径x节距，标称直径和节距的单位为毫米。右螺纹不需要显示旋转方向，左螺纹显示为“LH”。螺纹的节圆直径和顶部直径公差带相同时加一。新标准中的旋转长度不能标注到特定值。如果螺纹线长度为中间，则不应标注长度代码(n)，而应标注其他的“s”或“l”。对于粗齿螺纹，您可以省略节距项目的尺寸。例如，8。3普通螺纹的公差为配合标准，上一页，下一页，8 .3普通螺纹的公差和配合标准，2 .如果标注内螺纹配合和外螺纹配合，则内螺纹公差

16、区代码前面有螺纹公差区代码，外螺纹公差区代码后面有斜线分隔。例如，M10-7H/7G6G7，示例8-1加工M20-6h螺栓，加工后的单个中间直径d2a=18。测量30 mm、P 35m、a/2=-40以询问牙齿螺纹。解决方案：核对表8-1包含P=2.5 mm，默认中间直径D2=18。376 mm核对清单8-6 H公差带偏差es=0，d2max=18。376mm；返回，8。3一般螺纹公差和配合标准，核对清单8-4中径公差Td2=0。170 mm，d2min=18。205mm；计算螺距误差和齿形半角误差的节圆直径当量值： FP=1.732 x 35=60.62(m)fa/2=0.43 x 2.5

17、x 40=43(m)螺栓的活动直径3360 d2m D2a=18。30 mmd2max，超出公差，不合格。一，概述各种机器上电动螺纹的齿形都使用梯形螺纹。因为梯形螺纹具有传动精度高、传动效率高、加工方便等优点。国家标准GB 5796.1-1986列出了梯形线程的默认齿形和几何参数(见图8-7和表8-11)。梯形螺纹广泛使用的齿形角为a=300，螺钉和螺母的中间直径基本上与尺寸相同，但是小径和小径在装配后必须有间隙，因此小径和小径的基本尺寸有所不同(请参阅表8-12)。下一页，8。4梯形螺纹公差，2，梯形螺纹的公差1。公差等级和可选GB 5796.4-1986规定，梯形螺纹根据用途和使用要求分别为每个直径指定4、7、8、9个精度等级。表8-13所示。内螺纹大径D4的公差类别未在表格中指定。这是因为安装必须保证与外螺纹顶部间隙的间隙，加工时可根据D4=d AC尺寸确定。2.基本偏差GB 5796。4-1986将外螺