螺纹结合的互换性

螺纹结合的互换性第一页，共三十七页，2022年，8月28日第一节概述一螺纹的种类及使用用途紧固螺纹（普通螺纹）机械连接传动螺纹动力或位移传递紧密螺纹水（气）密连接二螺纹的基本牙型及主要几何参数

将原始三角形的顶部截去H/8，底部截去H/4所形成的理想牙型基本牙型：第二页，共三十七页，2022年，8月28日4螺距P和导程L1大径Dd2中径D2d23小径D1d15牙型半角α/26旋合长度DdD1d1D2d2螺纹轴线外螺纹的大径d和内螺纹的小径D1统称为顶径内螺纹的大径D和外螺纹的小径d1统称为底径第三页，共三十七页，2022年，8月28日7单一中径D2sd2sP2P-△PP-△P22中径单一中径中径线外螺纹第四页，共三十七页，2022年，8月28日第二节普通螺纹的公差、配合及其选用1普通螺纹的性能要求：可旋合性：公称直径和螺距相等的内外螺纹能够自由旋合，并达到配合的要求联接强度：牙侧彼此能够接触，有足够的承载能力（1）中径偏差：实际中径与理论中径的差Δd2<ΔD2影响联接的可靠性和紧密性Δd2>ΔD2

有可能产生干涉而难于旋合主要是由于进刀的深浅造成的中径偏差的大小直接影响着螺纹的互换性，螺纹与光滑圆柱工件相类似，偏差的大小随中径的大小而变化大径、小径、中径、螺距、牙型半角误差第五页，共三十七页，2022年，8月28日（2）螺距误差

螺距误差包括局部误差和累积误差，前者与旋合长度无关，后者与旋合长度有关。

假设内螺纹具有理想的牙型，外螺纹的中径及牙型半角与内螺纹相同，但螺距有误差，并假设外螺纹的螺距比内螺纹的大。假定在n个螺距长度上，螺距累积误差为△P∑。ΔP=P实-P公称ΔP∑=∑P实-nP公称第六页，共三十七页，2022年，8月28日

在实际生产中，为了使有螺距误差的外螺纹可旋入内螺纹，在制造时，把外螺纹中径减小或将内螺纹中径增大。D2d2fp/2d2′第七页，共三十七页，2022年，8月28日(3)牙型半角偏差

外螺纹α2α2α2Δ=实-公内螺纹

螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差，影响螺纹的旋合性和联接强度D2d2P/2fa/2/2内螺纹外螺纹可旋d2′干涉第八页，共三十七页，2022年，8月28日

普通螺纹的公差带是由相对于基本牙型的位置和公差带本身的宽度两个因素决定基本牙型－0线内螺纹－基本牙型的上方外螺纹－基本牙型的下方公差带是沿基本牙型的牙侧、牙顶和牙底分布2普通螺纹公差带0内螺纹外螺纹第九页，共三十七页，2022年，8月28日（1）基本偏差内螺纹D2D1｛DHEI=0GEI>0DD2D1DD2D1TD1/2TD1/2TD2/2TD2/2EI/2基本牙型基本牙型基本偏差是下偏差EITESEIGEI=0ES=TH第十页，共三十七页，2022年，8月28日d1d2ddd2d1es/2Td2/2Td2/2外螺纹d1d2｛defges<0es=0hTd/2Td/2基本偏差是上偏差eseiTheiTgfees第十一页，共三十七页，2022年，8月28日第四节普通螺纹实现互换性的条件1中径公差

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为中径当量，因此，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，用以综合控制中径本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半角偏差。2作用中径

螺纹加工后存在着中径本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半角偏差，可以用综合形成的作用中径来表示。中径公差是一项综合公差。第十二页，共三十七页，2022年，8月28日

当实际外螺纹存在螺距偏差和牙型半角偏差时，该实际外螺纹只可能与一个中径较大而具有基本牙型的理想内螺纹旋入，这时外螺纹中径好比增大了。d2md2sP/2外螺纹内螺纹第十三页，共三十七页，2022年，8月28日

内螺纹的作用中径D2m等于内螺纹的单一中径D2s与螺距偏差中径当量Fp及牙型半角中径当量Fa/2之差。

在旋合长度范围内，包容实际外螺纹且具有最小牙型的理想内螺纹的中径称为外螺纹的作用中径d2md2m=d2s+（fp+fa/2）

当实际外螺纹各个部位的单一中径不相同时，d2s应取其中的最大值。D2m=D2s-（fp+fa/2）

当实际内螺纹各个部位的单一中径不相同时，D2s应取其中的最小值。第十四页，共三十七页，2022年，8月28日3泰勒原则

如果外螺纹的作用中径过大，内螺纹的作用中径过小，将使螺纹难以旋合。若外螺纹的单一中径过小，内螺纹的单一中径过大，将会影响螺纹的联接强度。泰勒原则就是控制螺纹的作用中径和单一中径于中径公差范围内的一种原则。具体是：实际螺纹的作用中径不允许超越其最大实际牙型的中径，任何部位的单一中径不允许超越其最小实体牙型的中径。

最大和最小实体牙型是指在螺纹中径公差范围内，分别具有材料量最多和最少且与基本牙型形状一致的螺纹牙型。dfe≤d2max,d2a≥d2minDfe≥D2min,D2a≤D2max第十五页，共三十七页，2022年，8月28日精密级：间隙较小、要求配合性质稳定、需要保证一定的定心精度要求。中等级：一般用途的连接螺纹。粗糙级：不重要的螺纹连接以及制造比较困难的螺纹4公差带与配合的选用螺纹分为精密，中等和粗糙三个等级螺纹的公差等级与基本偏差组成不同的公差带公差带｛公差等级基本偏差旋合长度第十六页，共三十七页，2022年，8月28日配合的选用HG·gh,Hh·He·一般情况，最小间隙为0经常拆装，工作温度高有较厚镀层螺纹第十七页，共三十七页，2022年，8月28日5标注M代表公制螺纹M10–5g6g10代表公称直径（大径）5g代表中径公差带代号6g代表顶径公差带代号外螺纹:内螺纹:M10×1左－６H－LM代表公制螺纹10代表公称直径（大径）螺距（细牙螺纹）左代表左旋螺纹（右旋不标出）６H代表中径和顶径公差带代号（相同）L代表长旋合长度第十八页，共三十七页，2022年，8月28日例：查表确定M20—5g6g外螺纹中径和大径的公差、极限偏差和极限尺寸。（已知P=2.5mm,d2=18.376mm,d1=17.294mm）小径es=-42µm,ei不作规定解：查表8-2和表8-3Td=335µmTd2=132µmes=-42µm中径的ei=es-Td2=-42-132=-174µm大径的ei=es-Td=-42-335=-374µm外螺纹

最大极限尺寸（mm）最小极限尺寸（mm）大径19.95819.623中径18.33418.202小径17.252

不超过实体牙形第十九页，共三十七页，2022年，8月28日第三节梯形螺纹一梯形螺纹基本牙型

梯形螺纹的内、外螺纹仅中径公称尺寸相同，而小径和大径的公称尺寸不同。二梯形螺纹的标注1内螺纹2外螺纹Tr407-7H-LTr4014(P7)LH-7e第二十页，共三十七页，2022年，8月28日一螺纹的综合测量1概述:一般综合检验使用螺纹量规,此法检验效率高,适用于大批量生产。2检验原理：螺纹量规按泰勒原理设计，分通规和止规。用通规综合控制螺纹的作用中径，应能顺利与工件旋合，止规控制螺纹的单一中径，与工件不能旋合或不完全旋合，则螺纹为合格。反之，若通规不能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大，应予退修。当止规与工件能旋合，则表示螺母过大，螺栓过小，螺纹为废品。第四节螺纹的检测第二十一页，共三十七页，2022年，8月28日第二十二页，共三十七页，2022年，8月28日第二十三页，共三十七页，2022年，8月28日二螺纹塞规检验螺母通端螺纹塞规止端螺纹塞规光滑塞规螺母止端螺纹塞规通端螺纹塞规内螺纹公差带

螺纹塞规检验螺母,通规检验螺母的作用中径,同时控制螺母大径的最大极限尺寸,止规检验螺母的单一中径,螺母小径则另用光滑极限量规检验。第二十四页，共三十七页，2022年，8月28日三螺纹环规检验螺栓止端螺纹环规通端螺纹环规止端螺纹环规通端螺纹环规外螺纹公差带光滑卡规螺纹环规检验螺栓,通规检验螺栓的作用中径,同时控制螺栓小径的最大极限尺寸,止规检验螺栓的单一中径,螺栓大径则另用光滑极限量规检验。第二十五页，共三十七页，2022年，8月28日

第五节键联结1键联结的分类2基本尺寸AALAA-bd-tD+t1第二十六页，共三十七页，2022年，8月28日bD+t1Dbd-td轮毂槽轴槽第二十七页，共三十七页，2022年，8月28日3基准制基轴制第二十八页，共三十七页，2022年，8月28日键联接的配合及应用配合种类

尺寸b的公差带

应用键轴槽轮毂槽较松联结

h9H9D10用于导向平键，轮毂可在轴上移动一般联结N9Js9键在轴槽和轮毂槽均固定，用于载荷不大的场合较紧联结P9P9键在轴槽和轮毂槽中均固定，用于载荷较大，有冲击和双向力矩作用的场合5键连接中的非配合尺寸的公差带代号

项目

轴槽长度

键宽b

键长L

键高h公差带代号H14h9h14h11第二十九页，共三十七页，2022年，8月28日1）键和键槽配合表面的粗糙度数值Ra一般取，非配合面取6.3um。2）当键长L与键宽b之比大于或等于8时，键宽b的两侧在长度方向的平行度公差等级如下表键宽的公称尺寸b<=6>=8-36>=40平行度的公差等级7级6级5级6键联接的位置公差及粗糙度第三十页，共三十七页，2022年，8月28日平键联结的设计中，首先依据轴颈d确定平键的规格参数，其次是根据平键的使用要求和其应用场合来选择平键联结的松紧。对于导向平键，应选用较松联结。对于承受一般载荷的平键，考虑到易于拆装，应选用一般联结。对于承受重载荷、冲击载荷或双向转矩的平键，应选用较紧联结。对于平键联结的非配合尺寸，按公差带选取。7、平键联结的极限与配合的选用第三十一页，共三十七页，2022年，8月28日BB第六节花键联结2基本尺寸NdDB1花键的分类3矩形花键的定心方式小径定心4基准制基孔制第三十二页，共三十七页，2022年，8月28日5公差与配合三种配合类型：滑动配合：间隙大，存储润滑油，便于移动紧滑动配合：传递扭矩大时，应使应力分布均匀，间隙小固定配合：仍是间隙配合，传递大或双向扭矩，间隙更小6精度精密级用途主要考虑定心精度及传递扭矩大小一般级用途第三十三页，共三十七页，2022年，8月28日

内、外花键尺寸公差带的选用矩形花键的用途

选用说明一般用途适用于普通机械，一般可作7、8级齿轮的基准孔1内外花键小径的公差等级相同2小径d为H6或H7的内花键允许与提高一级的外花键相配合精密传动用适用于精密机械传动，常用在精密齿轮传动的基准孔，对5级齿轮，其内外花键的小径公差等级选用5级，对6级齿轮小径公差选用6级对内花键，当需控制键侧配合间隙时，键槽宽选H7，一般情况下可选H9第三十四页，共三十七页，2022年，8月