公差配合与测量技术－电子教案第9章 螺纹的公差配合与测量

第九章 螺纹的公差配合与测量,9.1 概 述9.2 普通螺纹各参数对互换性的影响9.3 普通螺纹的公差与配合9.4 梯形螺纹丝杠、螺母技术标准简介9.5 螺纹的检测,第一节 概 述,一、螺纹的分类及使用要求二、普通螺纹的基本几何参数,首页,下一节,螺纹结合在机械制造及装配安装中是广泛采用的一种结合形式，按用途不同可分为两大类： 1联接螺纹 主要用于紧固和联接零件，因此又称紧固螺纹，如米制普通螺纹是使用最广泛的一种。要求其有良好的旋合性和联接的可靠性。牙型为三角形。 2传动螺纹 主要用于传递动力或精确位移，要求具有足够的强度和保证精确的位移。 传动螺纹牙型有梯形、矩形等。机床中的丝杠、螺母常采用梯形牙型，而在滚动螺旋副(滚珠丝杠副)则采用单、双圆弧滚道。,返回,图9-1 普通螺纹基本牙型,返回,下一页,1大径D或d 指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相重合的假想圆柱体直径。 2小径D1或d1 指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相重合的假想圆柱体直径。3中径D2或d2 为一假想的圆柱体直径，其母线在H2处，在此母线上牙体与牙槽的宽度相等。 4单一中径 为一假想圆柱体直径，该圆柱体的母线在牙槽宽度等于P2处，而不考虑牙体宽度大小。 5螺距P 相邻两牙在中径母线上对应两点间的轴向距离。,下一页,上一页,6牙型角与牙型半角 是指在螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角，对米制普通螺纹。是指牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，米制普通螺纹=300。牙型角正确时，其牙型半角可能有误差，如两半角分别为29和31，故还应测量半角。7原始三角形高度H 指原始等边三角形顶点到底边的垂直距离。8牙型高度h 指螺纹牙顶与牙底间的垂直距离。9螺纹旋合长度L 指两配合螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。,上一页,返回,第二节 普通螺纹各参数对互换性的影响,一、螺距误差的影响 二、牙型半角误差的影响 三、单一中径误差的影响 四、作用中径及螺纹中径合格性的判断原则五、螺纹大、小径的影响,下一节,上一节,首页,由于螺距有误差，在旋合长度上产生螺距累积误差，使内、外螺纹无法旋合。,图9-2 螺距误差对互换性的影响,返回,牙型半角误差可能是由于牙型角本身不准确或由于它与轴线的相对位置不正确而造成，也可能是两者综合误差的结果。,图9-3 牙型半角误差与当量中径的关系,返回,单一中径误差或，将直接影响螺纹的旋合性和结合强度。当外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，会影响旋合性，反之，外螺纹中径过小，则配合太松，难以使牙侧间接触良好，影响连接可靠性。因此，为了保证螺纹的旋合性，应该限制外螺纹的最大中径和内螺纹的最小中径；为了保证螺纹的连接可靠性，还必须限制外螺纹的最小中径和内螺纹的最大中径。,返回,由于螺距误差和牙型半角误差均用中径补偿，对内螺纹讲相当于螺纹中径变小，对外螺纹讲相当于螺纹中径变大，此变化后的中径称为作用中径，即螺纹配合中实际起作用的中径。判断螺纹中径合格性，根据螺纹的极限尺寸判断原则(泰勒原则)，见图9-4。即内螺纹的作用中径应不小于中径最小极限尺寸；单一中径应不大于中径最大极限尺寸，外螺纹的作用中径应不大于中径最大极限尺寸，单一中径应不小于中径最小极限尺寸.,返回,螺纹制造为保证旋合，使内螺纹的大、小径的实际尺寸大于外螺纹大、小径的实际尺寸，不会影响配合及互换性。若内螺纹的小径过大或外螺纹的大径过小，将影响螺纹联接的强度，因此必须规定其公差，见表9-3。,返回,第三节 普通螺纹的公差与配合,一、普通螺纹的公差带 二、螺纹公差带的选用 三、螺纹标记,首页,下一节,上一节,1.螺纹的公差等级见表9-5所示,返回,下一页,2螺纹的基本偏差 见图9-6所示。,上一页,下一页,3旋合长度与配合精度 螺纹的配合精度不仅与公差等级有关，而且与旋合长度有关。螺纹旋合长度分短旋合长度S，中等旋合长度N和长旋合长度L三组。,返回,上一页,精密级：适用于精密螺纹，当要求配合性质变动较小时采用，如飞机上采用的4h及4H、5H的螺纹。中等级：一般用途选用，如6H、6h、6g等。粗糙级：对精度要求不高或制造比较困难时采用，如7H、8h热轧棒料螺纹、长盲孔螺纹。,返回,螺纹的完整标记由螺纹代号，螺纹公差代号和旋合长度三部分所组成。装配图上，其螺纹公差带代号用斜线分开，左表内螺纹，右表外螺纹公差带代号。如： M20X2左6H5S6g 在零件图上，如下标记外螺纹和内螺纹：,返回,第四节 梯形螺纹丝杠、螺母技术标准简介,一、丝杠和丝杠螺母的精度等级二、影响传递位移精度的公差项目及其规定三、传动间隙的公差项目及其规定,上一节,首页,下一节,机床丝杠和丝杠螺母的精度等级，按JB288692规定：根据用途与使用要求，分为3、4、5、6、7、8、9级共七个精度等级，其中4级精度最高其余等级的精度依次降低。各级精度的用途如下：3、4级精度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、6级精度用于高精度的螺纹磨床，齿轮磨床和丝杠车床中的主传动丝杠和螺母。7级精度用于精密螺纹车床、齿轮机床、镗床和平面磨床等的精确传动丝杠和螺母。8级精度用于卧式车床和普通铣床的进给丝杠和螺母。9级精度用于低精度的进给机构。,返回,丝杠传送精确位移，其位移精度主要决定于螺旋线误差，螺距误差。 螺旋线误差是在中径线上实际螺旋线相对于理论螺旋线偏离的最大代数差。它较综合地反映了丝杠传动误差，标准规定用螺旋线公差加以限制。但由于测量螺旋线误差的动态测量仪尚未普及，所以只对46级丝杠规定了螺旋线公差。误差在丝杠的一转和25mm、100mm、300mm和全长上考核，在中径线上测量。 螺距公差用于49级丝杠，螺距公差分为分螺距公差，单个螺距公差，给定长度内（25mm、100mm、300mm）和全长上的螺距累积公差。分别限制分螺距误差、单个螺距误差和螺距累积误差。,返回,在丝杠与螺母结合中主要是中径配合，为了使丝杠易于旋转和贮存润滑油，故在大径、中径、小径处均留有间隙，因而标准对丝杠大、中、小径规定了保证有间隙的一种公差带，且公差值较大。用于49级丝杠。同理，螺母的大径、小径与丝杠并不接触，故对各级媒母只规定一种公差带，且公差值较大。而对螺母的中径公差使其随丝杠的精度和螺距的不同而不同，精度越高，公差越小，保证间隙也越小。并规定非配作螺母的中径下偏差为零。对于高精度的丝杠、螺母，生产中采用螺母按丝杠配作。对6级以上配作螺母的丝杠，公差带宽度相对于公称尺寸的零线两侧对称分布。换言之，即对配作螺母的丝杠，允许丝杠中径实际值大于公称尺寸。,返回,第五节 螺纹的检测,一、螺纹的综合检验二、螺纹的单项测量,首页,上一节,综合检验是指同时检验螺纹的几个参数，采用螺纹极限量规来检验内、外螺纹的合格性。 1用螺纹工作量规检验外螺纹,图9-7 用环规检验外螺纹,返回,下一页,2用螺纹工作量规检验内螺纹,上一页,返回,单项测量是指用量具或量仪测量螺纹每个参数的实际值，可以对各项误差进