螺纹连接精度.doc

课次：18授课课题：典型结合和传动的精度设计（续）螺纹结合基本要求：了解螺纹的公差带、基本偏差及公差带与配合的选用掌握螺纹精度概念及图样上的标注 重点难点：掌握螺纹精度概念及图样上的标注作业：10-5参考资料：公差配合与测量技术忻良昌螺纹结合的精度设计一、螺纹的公差带螺纹公差带是牙型公差带，以基本牙型的轮廓为零线，沿着螺纹牙型的牙侧、牙顶和牙底分布，并在垂直于螺纹轴线方向来计量大、中、小径的偏差和公差。公差带由其相对于基本牙型的位置要素和大小因素两部分组成，如图所示。 1公差带的位置和基本偏差 内、外螺纹的公差带位置是指公差带相对于零线的距离它由基本偏差确定。 螺纹基本偏差的概念与公差与配合中的概念是一致的。基本偏差是两个极限偏差中的一个，GB19781规定外螺纹的上偏差（es）。和内螺纹的下偏差（EI）为基本偏差。根据装配和容纳镀层等不同要求，对外螺纹规定了四种基本偏差，其代号为e、f、g、h，对内螺纹规定了两种基本偏差，其代号为G、H。如课本中图10-8所示。各基本偏差的数值按课本中表10-6所列公式计算，其中H、h的基本偏差为零，G为正值，e、f、g为负值。2螺纹公差带的大小和公差等级普通螺纹的公差按GB197-81普通螺纹 公差与配合规定，考虑到中径是决定配合性质的主要尺寸，以及测量方便的互换性，标准规定了内、外螺纹的中径公差（TD2、T d2）和顶径公差（内螺纹的小径TD1和外螺纹的大径T d）。内、外螺纹的各直径疏密是不同的，主要根据各直径所起作用不同及加工的难易程度程度等因素确定。各公差等级见表10-1，各公差等级的公差值见表10-4、10-5。二、螺纹的旋合长度和精度等级1、 螺纹的旋合长度螺纹的旋合长度是和精度等级相关的一个因素，标准将旋合长度分为三组：短旋合长度（S）、中等旋合长度（N）、长旋合长度（L）。见表10-9。2、 螺纹的精度等级螺纹的精度等级是由螺纹公差带和螺纹的旋合长度两个因素决定的。标准将螺纹的精度等级分为精密级、中等级和粗糙级三种。一般以中等旋合长度下的6级公差等级作为中等精度，精密和粗糙都是相比较而言。注意：螺纹的精度与公差等级在概念上是不同的。同一公差等级的螺纹，若它们的旋合长度不同，则螺纹的精度不同。因为螺纹的精度反映螺纹加工的难易程度。在同一螺纹精度下，对不同旋合长度的螺纹应采用不同的公差等级。一般情况下，S组应比N组高一个公差等级；L组应比N组低一个公差等级。因为S组的旋合长度短，螺纹的扣数少，螺距累积误差小，所以公差等级应比同精度的N组高一级。三、螺纹的公差带及其选用用螺纹公差等级和基本偏差可以组成各种不同的公差带，如：7H和6g等。内、外螺纹的各种公差带可以组成各种不同的配合，比如 6H/6g等。在生产中，为了减少螺纹刀具和螺纹量具的规格和数量，规定了内、外螺纹的选用公差带，如表所示。 普通螺纹的选用公差带精度等级内螺纹公差带外螺纹公差带SNLSNL精密级4H4H5H5H6H（3h4h）4h*（5h4h）中等级5H*（5G）6H*（6G）7H*（7G）（5h6h）（5g6g）6e* 6f*6g* 6h*（7h6h）（7g6g）粗糙级7H（7G）（8h）8g注：（l）大量生产的精制紧固螺纹，推荐采用带方框的公差带 （2）带的公差带应优选选用，不带的公差带其次选用，加括号的公差带尽量不用。表中列出了11种内螺纹公差带和13种外螺纹公差带，按照配合组成的规律，它们可以任意组合成各种配合。为了保证连接强度、接触高度和装拆方便，国标推荐优先采用H/g，H / h或Gh的配合。对于大批量生产的螺纹，为了装拆方便，应选用H/g或Gh组成配合。对单件小批生产的螺纹，可用 Hh组成配合，以适应手工拧紧和装配速度不高等使用特性。在高温状态下工作的螺纹，为防止因高温形成金属氧化皮或介质沉积使螺纹卡死，可采用能保证间隙的配合。当温度在450以下时，可用H/g组成配合；温度在450以上时，可选用H/e配合，如火花塞螺纹就是选用的这种配合。对于需要镀涂的外螺纹，当镀层厚度为10m、20m、30m时，可分别选用e、f、g与H组成配合。当内、外螺纹均需电镀时，则可由Ge或Gf组成配合。四、螺纹标记普通螺纹完整的标注由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹的旋合长度所组成，三者之间用短横符号“一”分开。普通螺纹代号用“M”及公称直径螺距（单位是mm）表示。粗牙螺纹不标注螺距。当螺纹为左旋时在螺纹代号后加“左”或“LH”，不注时为右旋螺纹。螺纹公差带代号包括螺纹中径公差代号和顶径公差带代号（当中径、顶径公差带相同时，可合并标注一个），标注在螺纹代号之后。螺纹旋合长度代号标注在螺纹公差带代号后，中等旋合长度不标注。例：M10-5g6g-s M101-6H 短旋合长度 中径和顶径公差 顶径公差带代号 螺距（细牙） 中径公差带代号 公称直径 粗牙螺纹的公称直径M10左-7H-L （长旋合长度，不注时为中等旋合长度）四、传动螺纹结合的精度设计（一般了解内容）在机床制造业中，梯形螺纹丝杠和螺母的应用较为广泛，它不仅用来传递一般的运动和动力，而且还要精确地传递位移。所以一般的梯形螺纹的标准就不能满足精度要求。这种机床用的梯形螺纹丝杠和螺母，和一般梯形螺纹的大、中、小径的基本尺寸（附表36）相同外，有关精度要求在行业标准JB28861992机床梯形螺纹丝杠和螺母技术条件中给出了详细规定，梯形螺纹的基本牙型如图3-43所示。H = 1.866PH = 0.5Pd = d - 0.5Pd1 = d - 2h1h1 = 0.5P + zD = d + 2 zD1 = d - PD2 = d2图 3-43 梯形螺纹的基本牙型1） 精度等级机床丝杠和螺母的精度等级各分为7级；3，4，5，9级。其中3级精度最高，其余精度依次降低，9级精度最低。各级精度主要应用的情况如下： 3级，4级主要用于超高精度的坐标镗床和坐标磨床的传动定位丝杠和螺母。 5级，6级用于高精度坐标镗床、高精度丝杠车床、螺纹磨床、齿轮磨床的传动丝杠，不带校正装置的分度机构和计量仪器上的测微丝杠。 7级用于精密螺纹车床、齿轮机床、镗床、外圆磨床和平面磨床的精确传动丝杠和螺母。 8级用于一般的传动，如普通车床、普通铣床、螺纹铣床用的丝杠。 9级用于低精度的地方，如普通机床进结机构用的丝杠。2） 螺母精度的确定 螺母的螺距偏差和牙型半角偏差很难测量。为保证螺母的精度，对螺母规定了大、中、小径的极限偏差，并用中径公差综合控制螺距偏差和牙型半角偏差。螺母螺纹大径和小径的极限偏差不分精度等级，各有一种（附表313）。69级螺母螺纹中径的极限偏差如附表314所示。高精度的螺母通常按先加工好的丝杠来配作。配作螺母螺纹中径的极限尺寸以丝杠螺纹中径的实际尺寸为基数，按JB2886规定的螺母与丝杠配作的中径径向间隙（附表315）来确定。4） 丝杠和螺母螺纹的表面粗糙度 丝杠和螺母螺纹牙型侧面和顶径、底径表面粗糙度参数Ra值参考附表34选取。5） 丝杠