河南理工大学极限配合6

1、习题习题n滚动轴承内圈的内径尺寸公差为滚动轴承内圈的内径尺寸公差为10m10m，与之相配合的轴颈，与之相配合的轴颈的直径公差为的直径公差为13m13m，若要求最大过盈为，若要求最大过盈为-8m-8m，则该轴颈，则该轴颈的上偏差应为的上偏差应为 mm，下偏差应为，下偏差应为 mm。n滚动轴承最常用的公差等级是滚动轴承最常用的公差等级是 级。其外圈与级。其外圈与H7H7外壳孔配外壳孔配合的性质是（合的性质是（ ）。）。 n1 1、部位、部位c c的最大和最小实体尺的最大和最小实体尺寸分别是多少？寸分别是多少？n孔孔b b的最大和最小实体尺寸及最的最大和最小实体尺寸及最大实体实效尺寸分别是多少？大实

2、体实效尺寸分别是多少？n若部位若部位c c的横截面形状正确，实的横截面形状正确，实际尺寸处处为际尺寸处处为69.970mm69.970mm，轴，轴线直线误差为线直线误差为0.025mm0.025mm，则该，则该部位的体外作用尺寸是多少？部位的体外作用尺寸是多少？写出该体外作用尺寸合格的条写出该体外作用尺寸合格的条件，并判断合格与否？件，并判断合格与否？n若孔若孔b b的横截面形状正确，实际的横截面形状正确，实际尺寸处处为尺寸处处为50.025mm50.025mm，同轴，同轴度误差为度误差为0.045mm0.045mm，则该孔的，则该孔的体外作用尺寸是多少？写出该体外作用尺寸是多少？写出该体外作

3、用尺寸合格的条件，并体外作用尺寸合格的条件，并判断合格与否？判断合格与否？ 039. 00500046. 070习题习题6 6 键的互换性键的互换性普通平键的联接结构普通平键的联接结构AALbhd-t1D+t2t1t2AA 键和花键的作用键和花键的作用n键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆卸联键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆卸联结，用以结，用以传递转矩和运动传递转矩和运动；当配合件之间要求作轴；当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起向移动时，还可以起导向作用导向作用。 键和花键的分类键和花键的分类n键的分类：键的分类：常用的键联结有常用的键联结有平键平键（包括普通平键和导（包括普通

4、平键和导向平键）、向平键）、半圆键半圆键、切向键和楔键联结切向键和楔键联结，其中以平键，其中以平键联结应用最广泛。联结应用最广泛。n花键的分类：花键的分类：花键联结分为花键联结分为矩形花键矩形花键、渐开线花键渐开线花键和和三角形花键三角形花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。普通平键分为以下三种：普通平键分为以下三种：A A型型（圆头）（圆头）B B型型（方头）（方头）C C型型（单圆头）（单圆头）键槽应力集中大键槽应力集中大用于轴端，用于轴端，安装方便。安装方便。nGB1095-79GB1095-79平键平键 键和键槽的剖面尺寸键和键槽的剖面尺寸nGB1

5、144-87GB1144-87矩形花键矩形花键 尺寸、公差和检验尺寸、公差和检验 平键连接的互换性平键连接的互换性 包括包括尺寸精度尺寸精度设计、设计、形位精度形位精度设计以及设计以及表面粗表面粗糙度糙度的精度设计。的精度设计。 尺寸精度设计尺寸精度设计n平键联结的基本构成平键联结的基本构成 ：平键联结是由平键联结是由键键、轴键槽轴键槽、轮轮毂键槽毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。的侧面相互接触来传递转矩。n平键联结的配合尺寸：平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的键和轴槽、轮毂槽的宽度宽度尺寸是尺寸是配合尺寸。

6、其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于深等都属于非配合尺寸非配合尺寸，应给予较松的公差。，应给予较松的公差。平键结构示意图平键结构示意图bd-ttd+t1hdLAAAA主要尺寸主要尺寸LAAd + t1bdd - tt t1hA-A非配合尺寸非配合尺寸配合尺寸配合尺寸非配合尺寸非配合尺寸 尺寸精度设计尺寸精度设计n 平键联结的配合制：平键联结的配合制： n由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制采用基轴制。国家标准对键宽

7、只规。国家标准对键宽只规定了一种定了一种公差带公差带h9h9。 n一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松，相，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应于分别对应于较松键联结较松键联结、一般键联结和较紧键联结一般键联结和较紧键联结。用于不。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示 平键公差带图平键公差带图+0-bh9H9D

8、10h9N9JS9h9P9P9键宽公差带轴槽公差带轮毂公差带较松键联结一般键联结较紧键联结配合种配合种类类尺寸尺寸b的公差带的公差带应用应用键键轴键槽轴键槽轮毂键槽轮毂键槽较松联较松联结结h9H9D10用于导向平键，轮毂在轴上移动用于导向平键，轮毂在轴上移动一般联一般联结结N9JS9键在轴键槽中和轮毂键槽中均固定，键在轴键槽中和轮毂键槽中均固定，用于载荷不大的场合用于载荷不大的场合较紧联较紧联结结P9P9键在轴键槽中和轮毂键槽中均牢固定，键在轴键槽中和轮毂键槽中均牢固定，用于载荷大、有冲击和双向转矩的场用于载荷大、有冲击和双向转矩的场合合非配合尺寸的公差带非配合尺寸的公差带n平键高度：平键高度

9、：h11h11；n键长：键长：h14h14；n键槽长：键槽长：H14H14；n轴键槽深度和轮毂键槽深度的极限偏差由轴键槽深度和轮毂键槽深度的极限偏差由GB/T1095-GB/T1095-20032003专门规定。专门规定。n为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度分别标注尺寸度分别标注尺寸d dt t和和d dt t1 1。bd-ttd+t1hdLAAAA 形位精度设计形位精度设计n为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键性，对键和

10、键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度公差对称度公差，一般可按对称度公差一般可按对称度公差7 79 9级级选取，查表时，公称尺寸是指选取，查表时，公称尺寸是指键宽。键宽。表面粗糙度的选择表面粗糙度的选择 n键和键槽配合面的表面粗糙度一般取键和键槽配合面的表面粗糙度一般取R Ra a1.61.66.3m6.3m，非配合面取，非配合面取R Ra a6.36.312.5m12.5m。58H7 E3.2 3.212.562.3 +0.2 0A16JS90.021.6A 轴的标注示例轴的标注示例 0.02 A50-0.2

11、058r6（ ）+0.060+0.041A3.23.212.51.6 16N9（ ）0-0.0431 1、标注槽深、标注槽深d-td-t及公差及公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度轮毂的标注示例轮毂的标注示例58H7（ ）+0.030A3.23.2 16JS9（ ）0.021 0.02 A60.30-0.21.61 1、标注轮毂深、标注轮毂深d+td+t1 1及公差及公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度 花键配合的精度设

12、计花键配合的精度设计n花键分为花键分为内花键内花键（花键孔）和（花键孔）和外花键外花键（花键轴），它（花键轴），它是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，它既是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，它既可以是固定联结，也可以是滑动联结。与键联结相比，可以是固定联结，也可以是滑动联结。与键联结相比，花键联结有联结可靠，强度高，可以传递较大的转矩，花键联结有联结可靠，强度高，可以传递较大的转矩，且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。 花键有如下优点：花键有如下优点：（1）载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩；）载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭

13、矩； （2）导向性好；）导向性好；（3）定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。）定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。c) 三角花键三角花键 a) 矩形花键矩形花键 b) 渐开线花键渐开线花键 矩形花键结构示例矩形花键结构示例内花键内花键外花键外花键尺寸精度设计（尺寸精度设计（1 1）n矩形花键的基本尺寸矩形花键的基本尺寸 ：基本尺寸有基本尺寸有小径小径d d、大径、大径D D、键槽宽、键槽宽B B。键数规定为偶数，分别为。键数规定为偶数，分别为6 6、8 8、1010三种。三种。 基本尺寸规定了轻、中两个系列，同一小径的轻系列和中系基本尺寸规定了轻、中两个系列，同一小径的轻系列和中系列的

14、键数相同，键宽（键槽列的键数相同，键宽（键槽 宽）也相同，仅大径不同宽）也相同，仅大径不同 。 n尺寸精度的规定：尺寸精度的规定：花键联结的主要要求是保证内、外花键花键联结的主要要求是保证内、外花键的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一定的转矩。定的转矩。内外花键的定心要求；内外花键的定心要求；侧面传力，需要充分大的有效接触面积以保证使用寿命侧面传力，需要充分大的有效接触面积以保证使用寿命和联结可靠性；和联结可靠性；对于滑动花键内外花键之间应有必要的间隙；对于滑动花键内外花键之间应有必要的间隙；花键的分度准确要求。花键的分度准确要求

15、。使用要求使用要求花键定心方式花键定心方式 b) 小径定心小径定心 a) 大径定心大径定心c) 键宽定心键宽定心n三种定心方式：小径三种定心方式：小径d d定心，大径定心，大径D D定心，键侧定心，键侧B B定心。定心。n按前两种定心方式时，定心直径的公等级要求较高，非按前两种定心方式时，定心直径的公等级要求较高，非定心直径的公差等级要求较低，并且非定心直径表面之定心直径的公差等级要求较低，并且非定心直径表面之间有相当大的间隙，以保证不接触。但是，键和键槽的间有相当大的间隙，以保证不接触。但是，键和键槽的侧面无论作为定心表面与否，其宽度尺寸都应有足够的侧面无论作为定心表面与否，其宽度尺寸都应有

16、足够的精度，因为要传递扭矩和导向。精度，因为要传递扭矩和导向。n国家标准规定采用国家标准规定采用小径定心小径定心，即，即把小径的结合面作把小径的结合面作为定心表面，规定较高的精度；其它两个尺寸规定为定心表面，规定较高的精度；其它两个尺寸规定较低的精度。较低的精度。 尺寸精度设计（尺寸精度设计（2 2）n矩形花键的分类：矩形花键的分类： n按使用要求分按使用要求分：分为一般使用与精密传动两种。：分为一般使用与精密传动两种。n按联结使用要求分按联结使用要求分：分为滑动、紧滑动和固定三：分为滑动、紧滑动和固定三种配合类型。种配合类型。n每种情况下花键配合的公差等级都不相同。每种情况下花键配合的公差等

17、级都不相同。 n 选择配合种类时，首先要根据内、外花键之间是否有轴向移选择配合种类时，首先要根据内、外花键之间是否有轴向移动，确定固定联接还是非固定联接。动，确定固定联接还是非固定联接。n 对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距离长、移对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距离长、移动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动联接，以保证运动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动联接，以保证运动灵活性及配合面间有足够的润滑层。动灵活性及配合面间有足够的润滑层。n 对于内、外花键之间定心精度要求高，传递扭矩大或经常有对于内、外花键之间定心精度要求高，传递扭矩大或经常有反向转动的情况，则选用

18、配合间隙较小的紧滑动联接。反向转动的情况，则选用配合间隙较小的紧滑动联接。 n 对于内、外花键间无需在轴向移动，只用来传递扭矩，则选对于内、外花键间无需在轴向移动，只用来传递扭矩，则选用固定联接。用固定联接。矩形花键的公差与配合矩形花键的公差与配合n尺寸系列尺寸系列：轻、中轻、中两个系列，基本尺寸及其规格如两个系列，基本尺寸及其规格如表。表。n尺寸公差带尺寸公差带：基孔制基孔制配合。配合。内花键内花键外花键外花键装配装配型式型式dDBdDB拉削后拉削后不热处不热处理理拉削后拉削后热处理热处理H7H10H9H11f7alld10滑动滑动g7f9紧滑动紧滑动h7h10固定固定H5h6H7,H9f5

19、alld8滑动滑动g5f7紧滑动紧滑动h5h8固定固定H6f6d8滑动滑动f7紧滑动紧滑动紧滑动紧滑动h8固定固定固定固定内、外花键尺寸公差带与配合及其选择内、外花键尺寸公差带与配合及其选择 形位精度设计形位精度设计对矩形花键的形位公差做如下规定：对矩形花键的形位公差做如下规定：n因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其配合性因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其配合性质，所质，所以内、外花键小径以内、外花键小径d d的极限尺寸应遵守包容原则的极限尺寸应遵守包容原则，即花键孔和轴的小径不能超越最大实体边界。即花键孔和轴的小径不能超越最大实体边界。n为保证装配性和键侧受力均匀，规定为保证装配性

20、和键侧受力均匀，规定花键的位置度公花键的位置度公差应遵守最大实体原则差应遵守最大实体原则，即不能够超过实效边界。，即不能够超过实效边界。 矩形花键的位置度公差标注矩形花键的位置度公差标注67H11 EQSE34H106.328H73.20.02M A MA34a110.83.267d10 EQS0.02M A MEA67H11 EQSE34H106.3A28H73.2A0.015 矩形花键的对称度公差标注矩形花键的对称度公差标注28h734a110.83.2E67d10 EQSA0.015A 表面粗糙度的选择：表面粗糙度的选择：加工表面加工表面内花键内花键外花键外花键Ra不大于不大于小径小径1

21、.60.8大径大径6.33.2键侧键侧6.31.6 内、外花键标注示例内、外花键标注示例n矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键规格规定矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键规格规定的次序标注，即的次序标注，即N Nd dD DB B。即：。即：n内花键：内花键：6 628H628H632H1032H107H97H9n外花键：外花键：6 628g528g532a1132a117f77f7n花键副：花键副： 79111056286fHaHgH 花键图样标注示例花键图样标注示例1、键槽宽B=7mm（MMS），基准孔D=28mm（MMS），位 置度为0.02mm2、键槽宽B=7.09mm（L

22、MS），基准孔D=28mm（MMS），位置度为0.02+0.09=0.11mm3、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔D=28.021mm（LMS），位置度为0.02+0.09+0.021=0.131mm单键槽与矩形花键的检测单键槽与矩形花键的检测单键槽的检测单键槽的检测矩形花键的检测矩形花键的检测n矩形花键的检测有单项测量和综合检矩形花键的检测有单项测量和综合检验两类。验两类。n单件小批生产中，用通用量具分别对单件小批生产中，用通用量具分别对各尺寸（各尺寸（d、D、B）进行单项测量，）进行单项测量，并检测键宽的对称度、键齿（槽）的并检测键宽的对称度、键齿（槽）的等分度和大、小径的同轴度等

23、形位误等分度和大、小径的同轴度等形位误差项目。差项目。n大批量生产，一般都采用量规进行检大批量生产，一般都采用量规进行检验，用综合通规（对内花键为塞规、验，用综合通规（对内花键为塞规、对外花键为环规对外花键为环规(如图如图8-8、图、图8-9)，来综合检验小径来综合检验小径d、大径、大径D和键（键槽）和键（键槽）宽宽B的作用尺寸，包括上述位置度的作用尺寸，包括上述位置度（等分度、对称度）和同轴度等形位（等分度、对称度）和同轴度等形位误差。然后用单项止端量规（或其他误差。然后用单项止端量规（或其他量具）分别检验尺寸量具）分别检验尺寸d、D、B的最小的最小实体尺寸。合格的标志是综合通规能实体尺寸。

24、合格的标志是综合通规能通过，而止规不应通过。通过，而止规不应通过。 图图8-8检验内花键的综检验内花键的综合塞规合塞规图图8-9检验外花键的综检验外花键的综合环规合环规6. 矩形花键的检测矩形花键的检测单键槽的检测单键槽的检测键槽的尺寸可以用千分尺、游标尺等普通计量器具来测量；键槽的尺寸可以用千分尺、游标尺等普通计量器具来测量； 键槽宽度可以用量块或极限量规来检验。键槽宽度可以用量块或极限量规来检验。键槽对称公差采用独立原则时，使用普通计量器具测量；键槽对称公差采用独立原则时，使用普通计量器具测量；键槽对称度公差采用最大实体要求时，应使用位置量规检验。键槽对称度公差采用最大实体要求时，应使用位

25、置量规检验。58H7 E3.2 3.212.562.3 +0.2 0A16JS90.021.6A矩形花键的检测矩形花键的检测检验检验测量测量28H7 E34H100.02 A 6 7H11 EQSA花键塞规和花键环规（均系全形通规）花键塞规和花键环规（均系全形通规） 检验检验被测花键使用花键量规检验合格后，还要分别检验其小被测花键使用花键量规检验合格后，还要分别检验其小径、大径、键宽（键槽宽）的实际尺寸是否超出各自的最小径、大径、键宽（键槽宽）的实际尺寸是否超出各自的最小实体尺寸，即按内花键小径、大径、键槽宽的最大极限尺寸实体尺寸，即按内花键小径、大径、键槽宽的最大极限尺寸和外花键小径、大径、

26、键槽宽的最小极限尺寸分别用单项止和外花键小径、大径、键槽宽的最小极限尺寸分别用单项止端塞规和单项止端卡规检验它们的实际尺寸，或者使用普通端塞规和单项止端卡规检验它们的实际尺寸，或者使用普通计量器具测量它们的实际尺寸。单项止端量规应不能通过，计量器具测量它们的实际尺寸。单项止端量规应不能通过，表示合格。表示合格。花键小径、大径和各键（各键槽）应分别测量花键小径、大径和各键（各键槽）应分别测量或检验。小径定心表面应该用光滑极限量规检验，或检验。小径定心表面应该用光滑极限量规检验，大径和键宽（键槽宽）用两点法测量，键（键槽）大径和键宽（键槽宽）用两点法测量，键（键槽）的对称度误差的大径表面轴线对小径

27、表面轴线的同的对称度误差的大径表面轴线对小径表面轴线的同轴度误差都使用普通计量器具来测量轴度误差都使用普通计量器具来测量 A 0.01567d10 EQS28f7 E34a11A 测量测量7.4 7.4 螺纹的互换性螺纹的互换性nGB192-81GB192-81：普通螺纹普通螺纹 基本牙型基本牙型nGB2515-81GB2515-81：普通螺纹普通螺纹 术语术语nGB197-81GB197-81：普通螺纹普通螺纹 公差与配合公差与配合nJB2886JB28869292：机床梯形螺纹丝杠、螺母技术条件机床梯形螺纹丝杠、螺母技术条件 螺纹的种类和使用要求螺纹的种类和使用要求在机械制造中，螺纹联接和

28、传动的应用有很多，占在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占有很重要的地位。根据其用途可分为三类有很重要的地位。根据其用途可分为三类: :普通螺纹、普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹传动螺纹和紧密螺纹 普通螺纹普通螺纹 通常也称通常也称紧固螺纹紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机，主要用于联接和紧固各种机械零件。如用螺栓和螺母连接并紧固两个联轴节套，械零件。如用螺栓和螺母连接并紧固两个联轴节套，这类螺纹联接的使用要求是这类螺纹联接的使用要求是良好的旋合性良好的旋合性（内、外螺（内、外螺纹的旋入性及配合性质）和纹的旋入性及配合性质）和一定的连接强度一定的连接强度。 传动螺纹传动螺纹n这类螺纹通常用于

29、传递运动或动力，如机床传这类螺纹通常用于传递运动或动力，如机床传动丝杠和量仪测微螺杆上的螺纹。螺纹联接的动丝杠和量仪测微螺杆上的螺纹。螺纹联接的使用要求是使用要求是传递动力的可靠性、传递位移的准传递动力的可靠性、传递位移的准确性确性和和具有一定的间隙性具有一定的间隙性。 紧密紧密( (管管) )螺纹螺纹n这类螺纹用于使两个零件精密连接而无泄漏的结合这类螺纹用于使两个零件精密连接而无泄漏的结合中，如管螺纹。螺纹的使用要求是结合应具有中，如管螺纹。螺纹的使用要求是结合应具有一定一定的过盈的过盈，以保证，以保证不漏水、不漏气和不漏油不漏水、不漏气和不漏油。 普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参

30、数n螺纹的几何参数取决于螺纹的几何参数取决于螺纹轴向剖面内的基本牙型螺纹轴向剖面内的基本牙型。其基本牙型是将原始三角形其基本牙型是将原始三角形( (等边三角形等边三角形) )的顶部截去的顶部截去H/8H/8和底部截去和底部截去H/4H/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。该牙型具有螺纹的基本尺寸。型。该牙型具有螺纹的基本尺寸。普通螺纹基本牙型普通螺纹基本牙型牙顶、牙底和牙侧牙顶、牙底和牙侧牙顶：牙顶：在螺纹凸起的顶部，连接相邻两牙侧的螺纹表面；在螺纹凸起的顶部，连接相邻两牙侧的螺纹表面；牙底：牙底：在螺纹沟槽的底部，连接相邻两牙侧的螺纹表面；在螺纹沟槽的底部，连接

31、相邻两牙侧的螺纹表面；牙侧：牙侧：牙顶和牙底之间的螺纹表面。牙顶和牙底之间的螺纹表面。 大径大径(D，d)是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆柱是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本尺寸或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本尺寸相等，即相等，即D =d D =d 。n内螺纹的大径内螺纹的大径D D又称又称 底径底径,外螺纹的大径外螺纹的大径d d又称又称 顶径顶径 。普通螺纹普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸。 小径小径(D1，d1) 是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想圆是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底

32、相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的小径基本柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等尺寸相等, ,即即D D=d=d1 1。n内螺纹的小径内螺纹的小径D D1 1又称又称 顶径顶径,外螺纹的小径外螺纹的小径d1d1又称又称 底径底径 。 中径中径(D，d) 是指一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥是指一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过螺纹牙型上的母线通过螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等沟槽和凸起宽度相等的地方，的地方，此假想圆柱称为中径圆柱。中径圆柱的母线称为中径此假想圆柱称为中径圆柱。中径圆柱的母线称为中径线，其轴线即为螺纹轴线线，其轴线即为螺纹轴线, ,

33、相结合的内、外螺纹中径的相结合的内、外螺纹中径的基本尺寸相等，即基本尺寸相等，即D D=d=d。 单一中径单一中径(D2s，d2s)n单一中径是指一个假想圆柱的直径单一中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半地线通过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半地方的直径。方的直径。实际中实际中径线径线实际单一实际单一中径线中径线2pp2p2pp实际牙型实际牙型 螺距螺距(P)是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。距离。同一螺旋线上的相邻两牙在中径线对应点同一螺旋线上的相邻两牙在中径线对应点间的轴向距离。间的轴向距

34、离。螺距和导程的关系螺距和导程的关系 单线螺纹：单线螺纹： P=L螺距螺距 =导程导程 多线螺纹：多线螺纹： P=L/n螺距螺距导程导程 牙侧角（牙侧角（/2）是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂直是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂直线间的夹角。普通螺纹的牙型半角为线间的夹角。普通螺纹的牙型半角为3030 螺纹旋合长度螺纹旋合长度n螺纹旋合长度是指内外螺纹旋合时螺旋面接触部螺纹旋合长度是指内外螺纹旋合时螺旋面接触部分的分的轴向长度轴向长度。螺纹接触高度螺纹接触高度 指两个相互配合螺纹的牙顶在垂直于螺纹轴指两个相互配合螺纹的牙顶在垂直于螺纹轴线方向上的距离。普通螺纹接触高度的基本尺线方向上的距离。

35、普通螺纹接触高度的基本尺寸等于寸等于5H/85H/8。 螺纹几何参数偏差对互换性的影响螺纹几何参数偏差对互换性的影响n螺纹联接要实现其互换性螺纹联接要实现其互换性, ,必须保证必须保证良好的旋合性良好的旋合性和和一定的联接强度一定的联接强度。前者前者指公称直径和螺距基本尺寸指公称直径和螺距基本尺寸分别相同的内、外螺纹能自由旋入，并获得规定的分别相同的内、外螺纹能自由旋入，并获得规定的配合性质；配合性质；后者后者指内、外螺纹的牙侧彼此能够接触指内、外螺纹的牙侧彼此能够接触均匀，具有足够的承载能力。均匀，具有足够的承载能力。n影响螺纹互换性的主要几何参数有五个影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:

36、:大径、小径、大径、小径、中径、螺距和牙型半角中径、螺距和牙型半角。这几个参数在加工过程中不。这几个参数在加工过程中不通可避免地会产生一定的加工误差通可避免地会产生一定的加工误差, ,不仅会影响螺纹不仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接的可的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接的可靠性靠性, ,从而影响螺纹的互换性。从而影响螺纹的互换性。 螺纹几何参数偏差对互换性的影响螺纹几何参数偏差对互换性的影响n内、外螺纹加工后内、外螺纹加工后, ,外螺纹的大径和小径要分别小于内外螺纹的大径和小径要分别小于内螺纹的大径和小径，才能保证旋合性。而过小的话则螺纹的大径和小径，才能保证旋合

37、性。而过小的话则接触高度减小，影响连接强度。接触高度减小，影响连接强度。 螺纹几何参数偏差对互换性的影响螺纹几何参数偏差对互换性的影响n由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作，如果内、如果内、外螺纹的牙侧接触不均匀外螺纹的牙侧接触不均匀，就会造成负荷分布不均就会造成负荷分布不均，势必降低螺纹的配合均匀性和联接强度。因此势必降低螺纹的配合均匀性和联接强度。因此对螺纹对螺纹互换性影响较大的参数是中径、螺距和牙型半角。互换性影响较大的参数是中径、螺距和牙型半角。 中径偏差的影响中径偏差的影响n中径偏差是指中径的实际尺寸中径偏差是指中径的实际尺寸( (以单一中径体现以

38、单一中径体现) )与基本与基本尺寸之代数差尺寸之代数差。n就外螺纹而言就外螺纹而言，中径若比内螺纹大，必然影响旋合性；，中径若比内螺纹大，必然影响旋合性；若过小，则会使牙侧间的间隙增大，联接强度降低。若过小，则会使牙侧间的间隙增大，联接强度降低。n要控制螺纹的中径偏差。要控制螺纹的中径偏差。国标中规定了普通螺纹的中径国标中规定了普通螺纹的中径公差。公差。 螺距偏差的影响螺距偏差的影响 n螺距偏差可分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。螺距偏差可分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。n单个螺距偏差：单个螺距偏差：是指单个螺距的实际值与其基本值之是指单个螺距的实际值与其基本值之代数差，代数差，它与旋合

39、长度无关。它与旋合长度无关。n螺距累积偏差：螺距累积偏差：是指在规定的螺纹旋合长度内是指在规定的螺纹旋合长度内，任意任意两同名牙侧与中径线交点间的实际轴向距离与其基本两同名牙侧与中径线交点间的实际轴向距离与其基本值的最大差值值的最大差值，它与旋合长度有关。它与旋合长度有关。螺距累积偏差对螺距累积偏差对互换性的影响更为明显互换性的影响更为明显。 螺距偏差的影响螺距偏差的影响 n如图所示，假设内螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距偏差如图所示，假设内螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距偏差的外螺纹结合。外螺纹的外螺纹结合。外螺纹N N个螺距的累积误差为个螺距的累积误差为PP(m)(m)。内、外螺纹牙侧产生干涉

40、而不能旋合。为防止干涉，为使内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合。为防止干涉，为使具有具有PP的外螺纹旋入理想的内螺纹的外螺纹旋入理想的内螺纹, ,就就必须使外螺纹的必须使外螺纹的中径减小一个数值中径减小一个数值fp (m)fp (m)。L理论=nPL实际=nP1PFp/2 螺距累积偏差对旋合性的影响示例螺距累积偏差对旋合性的影响示例内螺纹外螺纹螺距累积偏差对旋合性的影响示例螺距累积偏差对旋合性的影响示例 螺距偏差的影响螺距偏差的影响 n同理，假设外螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距偏差的内螺同理，假设外螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距偏差的内螺纹与其结合。设在纹与其结合。设在N N个螺牙的旋合长度内，

41、内螺纹存在个螺牙的旋合长度内，内螺纹存在PP。为保证旋合性，就必须为保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值将内螺纹中径增大一个数值fpfp。fpfp就就是为补偿螺距累积误差而折算到中径上的数值，称为是为补偿螺距累积误差而折算到中径上的数值，称为螺距误螺距误差的中径当量差的中径当量。两种情况下的当量计算公式为：。两种情况下的当量计算公式为：PfP732. 1 牙侧角偏差的影响牙侧角偏差的影响 n牙侧角偏差是指牙侧角的实际值对公称值的代数差牙侧角偏差是指牙侧角的实际值对公称值的代数差，是是螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差。对螺纹的旋合性对螺纹的旋合性和联接强度均

42、有影响。牙型半角偏差对旋合性的影响如和联接强度均有影响。牙型半角偏差对旋合性的影响如图所示。图所示。 牙型半角偏差对旋合性影响示例牙型半角偏差对旋合性影响示例 牙型半角偏差的影响牙型半角偏差的影响 n外螺纹：外螺纹：外螺纹存在牙型半角偏差时，必须将外螺纹牙外螺纹存在牙型半角偏差时，必须将外螺纹牙型沿垂直螺纹轴线的方向下移，从而使型沿垂直螺纹轴线的方向下移，从而使外螺纹的中径减外螺纹的中径减小一个数值小一个数值f f/2/2。n内螺纹：内螺纹：内螺纹存在牙型半角偏差时，必须将内螺纹存在牙型半角偏差时，必须将内螺纹中内螺纹中径增大一个数值径增大一个数值f f/2/2，该值称为牙型半角偏差的中径当量

43、。该值称为牙型半角偏差的中径当量。 f /2 = 0.073P（K1 1/2+K2 2/2) (um) 1/2、 2/2 0( +) 0() 外外K1 、K2 2 3 内内K1 、K2 3 2牙侧半角（牙侧半角（右半角）偏右半角）偏差，差， (分分)牙侧半角（牙侧半角（左半角）偏左半角）偏差，差， (分分)螺距，螺距，mm系数系数K1 、K2：单一中径与中径之间的数量关系单一中径与中径之间的数量关系保证螺纹保证螺纹互换性的条件互换性的条件 中径公差中径公差n对于普通螺纹，影响其互换性的主要参数是对于普通螺纹，影响其互换性的主要参数是中径、螺距中径、螺距和牙型半角和牙型半角。由于螺距偏差和牙型半

44、角偏差对螺纹互换。由于螺距偏差和牙型半角偏差对螺纹互换性的影响均可以折算成中径当量，并与中径尺寸偏差形性的影响均可以折算成中径当量，并与中径尺寸偏差形成作用中径。考虑到作用中径的存在，成作用中径。考虑到作用中径的存在，可以不单独规定可以不单独规定螺距公差和牙型半角公差，而仅规定一项中径公差，用螺距公差和牙型半角公差，而仅规定一项中径公差，用以控制中径本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半角偏差以控制中径本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半角偏差的综合影响。的综合影响。 作用中径作用中径 n作用中径：作用中径：在旋合时，在旋合长度内实际起作用的中径。在旋合时，在旋合长度内实际起作用的中径。n作用中径的度量

45、：作用中径的度量：在规定的旋合长度内，恰好包容实际外在规定的旋合长度内，恰好包容实际外（内）螺纹的一个理想内（外）螺纹的中径称为外（内）（内）螺纹的一个理想内（外）螺纹的中径称为外（内）螺纹作用中径螺纹作用中径d d2m2m（D D2m2m），它可以表达为：），它可以表达为：n外螺纹：外螺纹：n内螺纹：内螺纹：2/22ffddpsm2/22ffDDpsm 螺纹中径合格性判断原则螺纹中径合格性判断原则 n由于作用中径的存在以及螺纹中径公差的综合性，因此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中径合格与否是衡量螺纹互换性的主要依据。判断中径。判断中径的

46、合格性应遵循的合格性应遵循泰勒原则泰勒原则: :n实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙型的中径，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任何部位的单一中径不允许超出最小实体牙型的中径。用表达式即为：用表达式即为：n外螺纹：外螺纹：n内螺纹：内螺纹：max222dddMMSmmin222dddLMSsmin222DDDMMSmmax222DDDLMSsd2minTd2d2maxd2md2sfpF/2TD2D2sD2mfpF/2D2，d2D2maxD2min内螺纹外螺纹螺纹中径合格性判断示例螺纹中径合格性判断示例普通螺纹公差与配合普通螺纹公差

47、与配合n螺纹公差带是沿基本牙型的牙侧、牙顶和牙底分螺纹公差带是沿基本牙型的牙侧、牙顶和牙底分布的牙型公差带，它由相对于基本牙型的布的牙型公差带，它由相对于基本牙型的位置位置和和大小大小等两个要素构成，在垂直于螺纹轴线的方向等两个要素构成，在垂直于螺纹轴线的方向测量。测量。 螺纹公差带螺纹公差带螺纹中径和顶径的基本偏差：螺纹中径和顶径的基本偏差：0D2D1D基本牙型GEIESTTD2/2TD1/2EI/2ES=TDD2D1基本牙型HTD2/2TD1/2EI=0T内螺纹公差带位置内螺纹公差带位置 基本牙型基本牙型esdd2es/2d1d1maxTTd2/2Td/2eiefg0h基本牙型基本牙型Td

48、/2Td2/2d1maxd1d2d0ei=Tes=0T外螺纹公差带位置外螺纹公差带位置 公差带的大小和公差等级公差带的大小和公差等级n公差带的大小由公差值确定，表示螺纹中径尺寸的允许公差带的大小由公差值确定，表示螺纹中径尺寸的允许变动量。而变动量。而公差值则取决于螺纹公称直径和螺距基本尺公差值则取决于螺纹公称直径和螺距基本尺寸的大小及中径和顶径公差等级的高低寸的大小及中径和顶径公差等级的高低。GB197-81GB197-81对螺对螺纹中径和顶径分别规定了几个公差等级。纹中径和顶径分别规定了几个公差等级。螺纹直径螺纹直径公差等级公差等级内螺纹小径内螺纹小径D14、5、6、7、8内螺纹中径内螺纹中

49、径D24、5、6、7、8外螺纹大径外螺纹大径d4、6、8外螺纹中径外螺纹中径d23、4、5、6、7、8、9n各公差等级中各公差等级中3 3级最高，级最高，9 9级最低，级最低，6 6级为基本级；级为基本级；n国家标准国家标准对内、外螺纹底径没有规定公对内、外螺纹底径没有规定公差，仅对内差，仅对内螺纹规定底径的最小极限尺寸，使之大于外螺纹大螺纹规定底径的最小极限尺寸，使之大于外螺纹大径的最大极限尺寸，外螺纹底径的最大极限尺寸，径的最大极限尺寸，外螺纹底径的最大极限尺寸，小于内螺纹小径的最小极限尺寸。这样保证了内、小于内螺纹小径的最小极限尺寸。这样保证了内、外螺纹的大径间和小径间不会产生干涉，以满

50、足旋外螺纹的大径间和小径间不会产生干涉，以满足旋入性的要求。入性的要求。基本牙型基本牙型 DD2D1TD1/2TD2/2最小的底径最小的底径0 0|G|H基本牙型基本牙型 Td/2Td2/2最大的大径最大的大径DD2D1公差带的位置和基本偏差公差带的位置和基本偏差n公差带的位置是指公差带相对与基本牙型的距离，该公差带的位置是指公差带相对与基本牙型的距离，该距离由基本偏差决定。规定内螺纹的下偏差（距离由基本偏差决定。规定内螺纹的下偏差（EIEI）和）和外螺纹的上偏差（外螺纹的上偏差（eses）为基本偏差。）为基本偏差。对内螺纹规定代对内螺纹规定代号为号为H H和和G G的两种基本偏差的两种基本偏

51、差；对外螺纹规定代号为对外螺纹规定代号为e e、f f、g g、h h四种基本偏差四种基本偏差。 螺纹中径和顶径的基本偏差：螺纹中径和顶径的基本偏差： 螺纹公差等级与旋合长度螺纹公差等级与旋合长度n螺纹结合的精度不仅与螺纹公差带大小有关，还与螺纹螺纹结合的精度不仅与螺纹公差带大小有关，还与螺纹的旋合长度有关。旋合长度愈长，螺距的累积误差愈大，的旋合长度有关。旋合长度愈长，螺距的累积误差愈大，较难旋合，且加工长螺纹比短螺纹难以保证精度。因此较难旋合，且加工长螺纹比短螺纹难以保证精度。因此对不同的旋合长度规定不同大小的公差带，旋合长度是对不同的旋合长度规定不同大小的公差带，旋合长度是螺纹精度设计中

52、必须考虑的因素。螺纹精度设计中必须考虑的因素。螺纹公差等级与旋合长度螺纹公差等级与旋合长度n国标中规定了不同直径和螺距所对应的旋合长度，分为国标中规定了不同直径和螺距所对应的旋合长度，分为 短短（S S）、中（）、中（N N）、长（）、长（L L）三种旋合长度）三种旋合长度。设计时一般采用。设计时一般采用N N组。对于调整用的螺纹，可根据调整行程的长短选取旋合长组。对于调整用的螺纹，可根据调整行程的长短选取旋合长度；对铝合金等轻金属零件的螺纹，为保证机械强度，可选度；对铝合金等轻金属零件的螺纹，为保证机械强度，可选用用L L组，对于受力不大且受空间位置限制的螺纹，可用组，对于受力不大且受空间位

53、置限制的螺纹，可用S S组。组。n国标按螺纹公差等级和旋合长度规定了三种类型的公差带，国标按螺纹公差等级和旋合长度规定了三种类型的公差带，分别是分别是精密级、中等级和粗糙级精密级、中等级和粗糙级，代表着不同的加工难度。，代表着不同的加工难度。螺纹精度设计螺纹精度设计n结合精度的确定：结合精度的确定：n精密级精密级用于精密联结螺纹，配合性质稳定，保证定位精用于精密联结螺纹，配合性质稳定，保证定位精度。如飞机零件：度。如飞机零件：4H5H4H5H内螺纹和内螺纹和4h4h外螺纹。外螺纹。n中等级中等级用于一般用途联结。用于一般用途联结。n粗糙级粗糙级用于要求不高及制造困难的螺纹，如较深的盲孔用于要求

54、不高及制造困难的螺纹，如较深的盲孔中的螺纹。中的螺纹。n旋合长度的确定：旋合长度的确定：一般多用一般多用N N组组。n公差带的确定：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：是公差等级后加上基本偏差代号。如外螺纹：6f6f；内螺纹：；内螺纹：6H6H。与普通尺寸标注有差别。与普通尺寸标注有差别。普通螺纹推荐公差带普通螺纹推荐公差带 螺纹公差带与配合的选择螺纹公差带与配合的选择螺纹公差带与配合的选择螺纹公差带与配合的选择n配合的选用：配合的选用：理论上，表中的内外螺纹可以构成各种配合，但从理论上，表中的内

55、外螺纹可以构成各种配合，但从保证足够的接触高度出发，保证足够的接触高度出发，最好选用最好选用H/gH/g、H/hH/h、G/hG/h的配合。的配合。n对成批大量生产，可选用对成批大量生产，可选用H/gH/g或或G/hG/h；对单件小批生产，选；对单件小批生产，选H/hH/h。n外螺纹需要涂镀时，镀厚为外螺纹需要涂镀时，镀厚为10m10m时选时选g g，镀厚为，镀厚为20m20m时选时选f f，镀，镀厚为厚为30m30m时选时选e e；内外螺纹均需涂镀时，采用；内外螺纹均需涂镀时，采用G/eG/e或或G/fG/f。螺纹的表面粗糙度螺纹的表面粗糙度工件工件螺纹中径公差等级螺纹中径公差等级4，56，

56、78，9Ra 允许值允许值螺栓、螺钉、螺螺栓、螺钉、螺母母1.63.23.26.3轴及套筒上螺纹轴及套筒上螺纹0.81.61.63.2普通螺纹的标记普通螺纹的标记n完整的螺纹标记由完整的螺纹标记由螺纹代号螺纹代号（含螺纹公称直径、导程、螺（含螺纹公称直径、导程、螺距、）、距、）、螺纹公差等级代号螺纹公差等级代号（按中径、顶径顺序）和（按中径、顶径顺序）和螺纹螺纹旋合长度旋合长度组成，中间用组成，中间用“”隔开。隔开。n举例：举例： 外螺纹：外螺纹：M20M205g6g5g6gS S 内螺纹：内螺纹：M20M201.5LH1.5LH6H6H 内外螺纹配合时：内外螺纹配合时：M20M202 26H

57、/5g6g6H/5g6gS S普通螺纹的标注普通螺纹的标注例例1：M 40 Ph14 P7(two starts)LH -5g 6g - s 螺距螺距P=7um,导程导程=14线数线数=2左旋左旋中径公差带代号中径公差带代号顶径公差带代号顶径公差带代号短旋合长度短旋合长度普通螺纹普通螺纹大径大径d40mm外螺纹外螺纹提醒：提醒：螺纹公差带代号螺纹公差带代号与尺寸与尺寸公差带代公差带代号相反号相反！ 公差带代号公差带代号5g ?标准规定，在下列情况下，最常用的中等公差精度的螺纹可以标准规定，在下列情况下，最常用的中等公差精度的螺纹可以不标注公差带代号：不标注公差带代号：1 1 公称直径公称直径D

58、=1.4mmD=1.6mmD=1.6mm的的6H6H和螺距和螺距P=0.2mmP=0.2mm公差公差等级为等级为4 4级的内螺纹；级的内螺纹；2 2 公称直径公称直径d=1.4mmd=1.6mmd=1.6mm的的6g6g的外螺纹。的外螺纹。五、螺纹测量五、螺纹测量1、综合测量、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。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。原则），使用螺纹量规（综

59、合极限量规）进行测量。 螺纹量规分为螺纹量规分为“通规通规”和和“止规止规”，检验时，检验时，“通规通规”能能顺利与工件旋合，顺利与工件旋合，“止规止规”不能旋合或不完全旋合，则螺纹为不能旋合或不完全旋合，则螺纹为合格。反之，合格。反之，“通规通规”不能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大，不能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大，螺纹应返修。当螺纹应返修。当“止规止规”能通过工件，则表示螺母过大，螺栓能通过工件，则表示螺母过大，螺栓过小，螺纹是废品。过小，螺纹是废品。塞规检验内螺纹塞规检验内螺纹D2maxD2minD1minDminD1max止端螺纹止端螺纹 塞规塞规通端螺纹塞规通端螺纹塞规通端光滑塞规通端光滑塞规止端光滑塞规止端光滑塞规通端螺纹环规通端螺纹环规止端螺纹环规止端螺纹环规d2maxd2mind1maxdmaxdmin通端光滑卡规通端光滑卡规环规检验外螺纹环规检验外螺纹 对大尺寸普通螺纹、精密螺纹和传动螺纹，除了可旋对大尺寸普通螺纹、精密