公差第七章精品课件

1、公差第七章第1页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一第一节 概 述一、螺纹的分类及要求根据螺纹的结构特点和用途分为：1、紧固螺纹：用于连接和紧固，特别是 可拆卸连接。 特点：装拆方便，连接可靠 要求：可旋合性和足够的联结强度。 最常用的是普通螺纹。 第2页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一一、螺纹的分类及要求 2、传动螺纹：传递动力或精确位移。 要求：传动精确可靠，螺牙接触良好、耐磨。 最常用的是梯形螺纹。 3、紧密螺纹：起密封作用，用于管道连接。 要求：结合紧密，能可靠阻止液、气渗漏。按形状进行分类：圆柱螺纹、圆锥螺纹 第3页，共41页，2022年，5月

2、20日，6点36分，星期一二、螺纹的牙型与几何要素牙型：轴剖面螺纹轮廓的形状，它由牙顶、 牙底、两牙侧构成。基本牙型：以标准规定的削平高度，削去原始三角形的顶部和底部后得到的牙型 第4页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一普通螺纹的主要几何参数螺纹的几何参数取决于螺纹轴向剖面内的基本牙型。其基本牙型是将原始三角形(等边三角形)的顶部截去H/8和底部截去H/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。该牙型是具有螺纹的基本尺寸。第5页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一普通螺纹基本牙型：返回大径返回小径返回中径返回螺距返回牙型半角返回螺纹旋合长度第6页，共41页，20

3、22年，5月20日，6点36分，星期一1大径(D、d)：大径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相等，即D =d 。内螺纹的大径D又称”底径”,外螺纹的大径d又称”顶径”。普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸。第7页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一小径(D1、d1)： 小径是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等,即D=d1。 内螺纹的小径D1又称“顶径”,外螺纹的小径d1又称“底径”。第8页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一中径(D、d)： 中

4、径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沟槽和凸起宽度相等的地方，此假想圆柱称为中径圆柱。中径圆柱的母线称为中径线，其轴线即为螺纹轴线,相结合的内、外螺纹中径的基本尺寸相等，即D=d。第9页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一4螺距(P)：螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。第10页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一5单一中径(D2s、d2s)：单一中径是指一个假想圆柱的直径，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方的直径。用以表示螺纹中径的实际尺寸。第11页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，

5、星期一牙型半角（/2）：牙型半角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30。第12页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一螺纹旋合长度：是指内外螺纹旋合时螺旋面接触部分的轴向长度。第13页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一8、原始三角形高度（H）和牙型高度（5/8H）： 第14页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一第二节 螺纹的互换性一、螺纹几何要素误差对互换性影响螺纹几何要素误差很多，影响互换性的主要有：螺距误差、牙型半角误差、中径误差及大、小径误差等。 不仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联

6、接的可靠性,从而影响螺纹的互换性第15页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一1、螺距误差对互换性的影响 指在中径上各牙侧面的位置误差，包括局部误差和累积误差，局部误差与旋合长度无关，累积误差与旋合长度有关。 P会使内、外螺纹结合时，牙侧面发生干涉，旋合长度愈长，干涉量越大，螺牙变形量也越大，且使各牙侧面接触松紧不一致，负荷分布不均匀，使螺纹连接的疲劳强度下降，导致过早损坏。 第16页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一L理论=nPL实际=nP1Pfp/2螺距累积误差对旋合性的影响示例（1）：内螺纹外螺纹第17页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，

7、星期一螺距累积误差对旋合性的影响示例（2）：第18页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一螺距误差的影响 为保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值fp。fp就是为补偿螺距累积误差而折算到中径上的当量数值，称为螺距误差的中径补偿值。第19页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一2牙型半角误差的影响（1）： 牙型半角误差是指牙型半角的实际值对公称值的代数差，是螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差。对螺纹的旋合性和联接强度均有影响。牙型半角误差对旋合性的影响如下图所示。第20页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一牙型半角误差对旋合性影响示例：第21页

8、，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一2牙型半角误差的影响（2）： 外螺纹：外螺纹存在牙型半角误差时，必须将外螺纹牙型沿垂直螺纹轴线的方向下移，从而使外螺纹的中径减小一个数值f/2。内螺纹：内螺纹存在牙型半角误差时，必须将内螺纹中径增大一个数值f/2，该值称为牙型半角误差的中径补偿值。第22页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一 fa/2=0.073P(k1*/2（左）+ k2* /2（右）)/20时，k1(或k2)=2/2d2实际 结合过松，连接强度及紧密性 D2实d2实 结合过紧，甚至无法自由旋合。第24页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星

9、期一4、大、小径误差对互换性的影响大、小径误差较小时，影响不大，但二者误差太大时，也会影响互换性。若大、小径处间隙过小，影响自由旋合。若大、小径处间隙过大，螺牙接触高度，连接强度第25页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一1）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。作用中径的度量：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）螺纹作用中径d2m（D2m），它可以表达为：外螺纹：内螺纹：4普通螺纹实现互换性的条件第26页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一1、作用中径螺纹中径的作用尺寸称作用中径。外螺

10、纹作用中径：由于P、a/2造成的，比实际中径增大了的假想外螺纹中径d2作用 = d2实 + fP + fa/2内螺纹作用中径：由于P、a/2造成的，比实际中径减小了的假想内螺纹中径D2作 = D2实 -fP - fa/2第27页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一2）中径公差：影响螺纹互换性的主要参数是中径、螺距和牙型半角。由于螺距误差和牙型半角误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成作用中径。考虑到作用中径的存在，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，用以控制中径本身的尺寸偏差、螺距误差和牙型半角误差的综合影响。第28页，共41

11、页，2022年，5月20日，6点36分，星期一中径公差通过中径公差来综合限制实际中径、螺距、a/2这三个要素的误差，普通螺纹的中径公差就是这三个要素的综合公差。GB对普通螺纹中径公差值进行了规定。第29页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一3）螺纹中径合格性判断原则： 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。用表达式即为：外螺纹：内螺纹：第30页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一三、

12、螺纹互换性的条件用中径公差来综合控制中径、P、a/2三要素中径公差是衡量螺纹互换性的主要指标，保证螺纹互换性的条件常简化到螺纹中径合格性的判断。螺纹互换性条件又称螺纹中径合格性的判断原则。 第31页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一螺纹中径合格判断原则。 判断原则遵循泰勒原则。内容：1.作用中径不超过最大实体牙型的中径。 2.实际中径不超过最小实体牙型的中径。外螺纹 d2作用d2max d2实d2min 内螺纹 D2作D2min D2实D2max第32页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一d2minTd2d2maxd2md2sfpf/2TD2D2sD2mf

13、pf/2D2，d2D2maxD2min内螺纹外螺纹螺纹中径合格性判断示例：第33页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一7-3 普通螺纹GB GB/T 197 -2003是普通螺纹 公差、 GB/T 2516 -2003是普通螺纹 极限偏差、 GB/T 9144 -2003是普通螺纹 优选系列、 GB/T 9145 -2003是普通螺纹 中等精度、 优选 系列的极限尺寸 GB/T 9146 -2003是普通螺纹 粗糙精度、 优选系列的极限尺寸 GB/T 3934 -2003是普通螺纹 量规技术条件第34页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一普通螺纹GB螺纹GB

14、 包含三项：公差等级、基本偏差、旋合长度 第35页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一 一、公差等级与基本偏差公差带的大小和公差等级：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。内外螺纹中径的公差等级见教材P148表6-11。其中6级为基本级。公差带的位置和基本偏差 :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（EI）和外螺纹的上偏差（es）为基本偏差。对内螺纹规定代号为H和G的两种基本偏差；对外螺纹规定代号为e、f、g、h四种基本偏差。基本偏差值见教材P149表6-14。第36页，共41页，2022年，5月20日，6点3

15、6分，星期一螺纹中径和顶径的基本偏差：第37页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一二、旋合长度GB将螺纹的旋合长度分为S（短）、N（中）、L（长）三种。GB/T197-2003具体规定了螺纹的旋合长度。选择时，一般多选用N组，当结构和强度有特殊要求时，可采用S或L 组。第38页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一三、结合精度螺纹的结合精度不仅与公差等级有关，而且与旋合长度有关，同一公差等级，长旋合长度比短旋合长度的结合精度高。结合精度主要与公差等级、基本偏差、旋合长度有关。 GB将螺纹结合精度分为精密、中等、粗糙三种级别，并将中等旋合长度N对应的6级公差定为中等精度。向上为精密精度，向下为粗糙精度。第39页，共41页，2022年，5月20日，6点36分，星期一四、螺纹的公差带与配合GB规定了内、外螺