《互换性与测量技术基础》课件-第九章　螺纹结合的公差及检测

HH4A第九章螺纹结合的公差及检测第一节概述

第二节普通螺纹的公差与配合

第三节螺纹测量

第四节梯形螺纹公差简介一．螺纹的种类和使用要求

1、普通螺纹

通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机械零件。这类螺纹联接的使用要求是可旋合性(便于装配和拆换)和联接的可靠性。

2．传动螺纹

这类螺纹通常用于传递运动或动力。螺纹联接的使用要求是传递动力的可靠性或传递位移的准确性。

3．紧密螺纹

这类螺纹用于密封联接。螺纹的使用要求是结合紧密，不漏水、不漏气和不漏油。

第一节概述二．普通螺纹的基本牙型和主要几何参数

1．基本牙型2．大径D或d3．螺距P4．小径D1或d15．中径D2或d26．单一中径D2a

或d2a7．牙型角α和牙型半角α/28．螺纹旋合长度图9-1普通螺纹的基本牙型图9-2单一中径三、螺纹中径合格性的判断原则1．作用中径的概念

螺纹的作用中径是在规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径。该假想螺纹具有基本牙型的螺距、牙型半角和牙型高度，并在牙顶和牙底留有间隙，以保证不与实际螺纹的大小径发生干涉。

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。

2.螺纹中径合格性判断原则：根据中径合格性判断原则，合格的螺纹应满足下列关系式：

对于外螺纹

d2m≤d2maxd2a≥d2min

对于内螺纹

D

2m≥D

2max

D2a≤D

2min第二节普通螺纹的公差与配合一.螺纹的公差等级

螺纹配合由内外螺纹公差带组合而成，国家标准《普通螺纹公差》GB/T197－2003将普通螺纹公差带的两个要素————公差带的大小即公差等级和公差带位置即基本偏差进行标准化，组成各种螺纹公差带。

教材表9-1螺纹公差等级(摘自GB/T197—2003)

螺纹直径公差等级内螺纹小径D14、5、6、7、8内螺纹中径D24、5、6、7、8外螺纹大径d4、6、8外螺纹中径d23、4、5、6、7、8、9二.螺纹的基本偏差图9-3内螺纹公差带位置图9-4外螺纹公差带位置

在生产中，为了减少螺纹刀具和量规的品种、规格，提高经济效益，GB197-81规定了内、外螺纹的选用公差带，见书表9-4。表中所列的内螺纹11种公差带和外螺纹14种公差带可以任意组成各种配合。

公差带的确定：是螺纹公差等级和基本偏差的组合。表示方法是公差等级后加上基本偏差代号。如外螺纹：6f；内螺纹：6H。与普通尺寸标注有差别。

1配合的选用原则：理论上，表中的内外螺纹可以构成各种配合，但从保证足够的接触高度出发，最好选用H/g、H/h、G/h的配合。

表面粗糙度：国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值。

一般情况下，选用中等精度、中等旋合长度的公差带，即内螺纹公差带常选6H、外螺纹公差带6h、6g应用较广。三.螺纹公差带组合及选用原则表9-4普通螺纹推荐公差带

普通螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号和旋合长度代号三部分组成，三个代号之间用短横线“—”分开。螺纹代号：粗牙普通螺纹用“M”及公称直径表示，细牙普通螺纹还应加注螺距，用“×”连接。左旋螺纹应在螺纹代号后加注“左”，右旋螺纹则不标注。螺纹公差带代号：包括中径公差带代号和顶径公差带代号。若两者代号相同，只标注一个代号。若两者代号不同，则前者为中径公差带代号，后者为顶径公差带代号。旋合长度代号：可标注旋合长度代号，也可直接标注旋合长度数值。当采用中等旋合长度时，“N”省略不标。举例：外螺纹：M20—5g6g—S

内螺纹：M20×1.5

左—6H

内外螺纹配合时：M20×2—6H/5g6g—S

四.螺纹的标记第三节螺纹测量1、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（泰勒原则），使用螺纹量规（综合极限量规）进行测量。螺纹量规分为“通规”和“止规”，检验时，“通规”能顺利与工件旋合，“止规”不能旋合或不完全旋合，则螺纹为合格。反之，“通规”不能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大，螺纹应返修。当“止规”能通过工件，则表示螺母过大，螺栓过小，螺纹是废品。图9-5环规检验外螺纹图9-6塞规检验内螺纹对大尺寸普通螺纹、精密螺纹和传动螺纹，除了可旋合性和联接可靠以外，还有其它精度和功能要求，生产中一般都采用单项测量。 单项测量螺纹的方法很多，最典型的是用万能工具显微镜测量螺纹的中径、螺距和牙型半角。用工具显微镜将被测螺纹的牙型轮廓放大成像，按被测螺纹的影像，测量其螺距、牙型半角和中径，因此该法又称为影像法。在实际生产中，测量外螺纹中径多用三针量法该方法简单，测量精度高，应用广泛2.单项测量图9-7三针法测量外螺纹单一中径小结1.普通螺纹（1）普通螺纹的主要术语和几何参数有：基本牙型、大径（D、d）、小径（D1、d1）、中径（D2、d2）、作用中径、单一中径（D2a、d2a）、实际中径、螺距（P）、牙型角（α）与牙型半角（α/2）、螺纹旋合长度。（2）作用中径的概念及中径合格条件作用中径的大小影响可旋合性，实际中径的大小影响联接可靠性。中径合格与否应遵循泰勒原则，将实际中径和作用中径均控制在中径公差带内。（3）普通螺纹公差等级螺纹公差标准中，规定了d、d2和D1、D2的公差。它们各自的公差等级见表9-1。螺距和牙型不规定公差（由中径公差带控制），外螺纹的小径d1和内螺纹的大径D也不规定公差。（4）基本偏差对于外螺纹，基本偏差是上偏差（es），有e、f、g、h四种；对于内螺纹，基本偏差是下偏差（EI），有G、H两种。公差等级和基本偏差组成了螺纹公差带。国标规定了常用公差带，见表9-4所示。一般情况下，应尽可能选用表中规定的优先选用的公差带。公差带的选用见本章有关内容。（5）螺纹的旋合长度和精度等级螺纹的旋合长度分为短、中、长三种，分别用代号S、N和L表示，其数值见表9-5

当螺纹的公差等级一定时，旋合长度越长，加工时产生螺距累积偏差和牙型半角偏差可能越大。因此，螺纹按公差等级和旋合长度规定了三种精度等级：精密级、中等级、粗糙级。各精度等级的应用见本章有关内容。同一精度等级，随旋合长度的增加应降低螺纹的公差等级（见表9-4）。（6）螺纹在图样上的标注见本章有关内容。（7）螺纹的检测分为综合检测和单项检测。HH4A图9-8梯形螺纹第四节梯形螺纹公差简介HH4A表9-6丝杠、螺母的精度及应用范围HH4A对梯形丝杠的精度要求1.螺旋线公差(1)丝杠一转内螺旋线误差；

(2)丝杠在指定长度上(25mm、100mm或200mm)的螺旋线误差；

(3)丝杠全长的螺旋线误差。2.螺距公差

1)单个螺距误差(ΔP)在螺旋线的全长上，任意单个实际螺距对公称螺距之差。

2)螺距累积误差(ΔPl和ΔPL)在规定的螺纹长度l内或在螺纹全长L上，实际累积螺距对其公称值的最大差值。

3)分螺距误差(ΔP/n)在梯形丝杠的若干等分转角内，螺旋面在中径线上的实际轴向位移对公称轴向位移之差。3.牙型半角的极限偏差

4.大径、中径和小径公差

5.丝杠全长上中径尺寸变动量公差

6.丝杠中径跳动公差HH4A3.牙型半角的极限偏差标准对3、4、5、6、7、8级丝杠规定了牙型半角极限偏差。对9级精度的丝杠未作规定，它可以同普通螺纹一样，由中径公差综合控制。

4.大径、中径和小径公差为了使丝杠易于存储润滑油和便于旋转，大径、小径和中径处都有间隙。其公差值的大小，只影响配合的松紧程度，不影响传动，故均规定了较大的公差值。

5.丝杠全长上中径尺寸变动量公差标准对中径尺寸变动规定了公差，并规定在同一轴向截面内测量。6.丝杠中径跳动公差为了控制丝杠与螺母的配合偏心，提高位移精度，标准规定了丝