《极限配合与技术测量基础（第六版）》课件-第六章-普通螺纹的公差与检测

极限配合与技术测量基础（第六版）§6-1螺纹的基本知识§6-2普通螺纹的牙型与参数§6-3普通螺纹的公差§6-4普通螺纹的标记§6-5

普通螺纹极限尺寸的计算§6-6

普通螺纹的检测普通螺纹的公差与检测第六章螺纹的基本知识一、螺旋线的概念§6-1螺旋线是指沿着圆柱（或圆锥）表面运动点的轨迹，该点的轴向位移与相应角位移成定比右旋螺旋线左旋螺旋线表面轮廓是指平面与实际表面相交所得的轮廓二、螺纹的形成及种类在圆柱（或圆锥）表面上，具有相同牙型（如三角形、梯形、锯齿形等）、沿螺旋线连续凸起的牙体称为螺纹外螺纹内螺纹螺纹按用途可分为连接螺纹和传动螺纹两大类连接螺纹主要用于连接，有普通螺纹和管螺纹等，普通螺纹也可用于微调机构的传动传动螺纹主要用于传动，有梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹等螺纹按旋向分为右旋螺纹和左旋螺纹螺纹按螺旋线的线数分为单线螺纹和多线螺纹螺纹按螺旋线形成的表面分为内螺纹和外螺纹三、螺纹的主要几何参数1．大径大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径2．小径小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径4．公称直径3．中径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和凸起宽度相等的地方公称直径是指代表螺纹规格大小的直径。除管螺纹外，公称直径是指螺纹的大径5．线数n6．螺距P7．导程Ph线数是指形成螺纹的螺旋线数量螺距是指相邻两牙体上的对应牙侧与中径线（中径圆柱的母线）相交两点间的轴向距离导程是指最邻近的两同名牙侧（处在同一螺旋面上的牙侧）与中径线相交两点间的轴向距离多线螺纹

Ph=P×n单线螺纹

Ph=P×n8．旋向右旋螺纹左旋螺纹沿右旋螺旋线形成的螺纹为右旋螺纹，沿左旋螺旋线形成的螺纹为左旋螺纹右旋螺杆旋入螺孔时沿顺时针方向旋转，左旋螺杆旋入螺孔时沿逆时针旋转当螺杆的轴线竖直放置时，右旋螺纹的可见部分自左向右升高，左旋螺纹的可见部分则自右向左升高9．牙型角在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角称为牙型角普通螺纹的牙型与参数一、普通螺纹的基本牙型§6-2螺纹的基本牙型是指在过螺纹轴线的平面内，由理论正确形状和尺寸所形成的理论牙型二、普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数有牙型角、螺距、公称直径（大径）、中径、小径等三、旋合长度螺纹旋合长度是指相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度普通螺纹的旋合长度有短旋合长度（S）、长旋合长度（L）和中等旋合长度（N）三种普通螺纹的同一类旋合长度中，不同的公称直径的尺寸段或不同螺距的旋合长度也不同长旋合长度的普通螺纹旋合后稳定性好，且有足够的连接强度，但加工精度不易保证。短旋合长度的普通螺纹旋合后稳定性差，但加工精度容易保证。通常情况下，普通螺纹采用中等旋合长度普通螺纹的公差一、普通螺纹的公差带§6-3普通螺纹的公差带是指其牙的公差带普通螺纹的公差带以基本牙型的轮廓为公称尺寸线，沿螺纹牙的牙侧、牙顶和牙底分布二、普通螺纹的基本偏差普通螺纹的基本偏差用来确定公差带相对于基本牙型的位置1．内螺纹的基本偏差内螺纹基本偏差为下极限偏差EI，有G和H两种2．外螺纹的基本偏差外螺纹的基本偏差为上极限偏差es，有a、b、c、d、e、f、g、h八种三、普通螺纹的公差内螺纹的中径公差用TD2表示，顶径公差用TD1表示外螺纹中径公差Td2和顶径公差Td常用普通内、外螺纹的中径公差见教材附表4-4常用普通内、外螺纹的顶径公差见教材附表4-5普通螺纹的公差等级系列四、普通螺纹公差带代号普通螺纹公差带代号由表示公差等级的数值和表示公差带位置的字母组成，数值在前，字母在后内螺纹表示公差带位置的字母用大写，外螺纹表示公差带位置的字母用小写1．普通螺纹公差带代号的组成5G6e（1）普通螺纹的公差带代号包括中径公差带代号和顶径公差带代号两部分，中径公差带代号在前，顶径公差带代号在后。如

7g6g表示外螺纹中径的公差带代号为7g，顶径的公差带代号为6g（2）若中径公差带代号和顶径公差带代号相同，只标注一个公差带代号，如6G表示内螺纹中间和顶径的公差带代号均为6G2．普通螺纹公差带代号的标注规定五、螺纹公差与配合的选用为了减少刀具、量具的种类和规格，国家标准规定了普通内、外螺纹的推荐公差带，见教材附表4-6普通螺纹的推荐公差带分为精密、中等和粗糙三个精度等级，精密级用于要求配合性质变动较小的精密螺纹，中等级用于一般用途螺纹，粗糙级用于对精度要求不高或制造比较困难的螺纹一般情况下，连接螺纹优先采用H/g、H/h或G/h，经常装拆的螺纹可采用H/g或G/h普通螺纹的标记§6-4普通螺纹的完整标记由特征代号、尺寸代号、公差带代号及其他有必要做进一步说明的信息（如旋合长度代号、旋向代号等）组成一、普通螺纹的特征代号的标注普通螺纹的特征代号用大写字母“M”表示，标注在标记的最左侧二、普通螺纹的尺寸代号的标注单线螺纹的尺寸代号为“公称直径

×

螺距”1．单线普通螺纹的尺寸代号的标注粗牙普通螺纹不标螺距，细牙普通螺纹必须注出螺距M8×1”表示公称直径为8mm、螺距为1mm的单线细牙螺纹“M8”表示公称直径为8mm、螺距为1.25mm的单线粗牙螺纹多线螺纹的尺寸代号为“公称直径

×Ph

导程P螺距”2．多线普通螺纹的尺寸代号的标注“M16×Ph3P1.5”表示公称直径为16mm、螺距为1.5mm、导程为3mm的双线螺纹三、普通螺纹公差带代号的标注普通螺纹的公差带代号标注在尺寸代号之后，与尺寸代号之间用“-”分开“M10-5g6g”表示中径公差带代号为5g、顶径公差带代号为6g的单线粗牙外螺纹“M10-5H”表示中径和顶径公差带代号均为5H的单线粗牙内螺纹普通螺纹可以不标注公差带代号的条件表示配合螺纹时，内螺纹的公差带代号在前，外螺纹的公差带代号在后，中间用斜线分开四、旋合长度代号的标注在普通螺纹的标记中，中等旋合长度不标注旋合长度代号。短旋合长度和长旋合长度应在公差带代号之后分别标注“S”和“L”，并与公差带代号之间用“-”分开五、旋向代号的标注右旋螺纹不标注旋向代号。左旋螺纹在螺纹标记的最后标注“LH”，并与前面的代号之间用“-”分开例6-1

解释螺纹标记“M12-7g-L-LH”的含义特征代号“M”表示普通螺纹

尺寸代号“12”表示螺纹公称直径为12mm，没标注导程和螺距说明是单线粗牙普通螺纹

公差带代号“7g”表示外螺纹中径和顶径的公差带代号皆为7g旋合长度代号“L”表示长旋合长度

旋向代号“LH”表示左旋解：例6-2

解释螺纹标记“M20×2-5H/5h6h”的含义特征代号“M”表示普通螺纹尺寸代号“20×2”表示细牙普通螺纹，公称直径为20mm，螺距为2mm，单线公差带代号“5H/5h6h”表示配合螺纹，内螺纹中径公差带代号和顶径公差带代号皆为5H，外螺纹中径公差带代号为5h、顶径公差带代号为6h没有标注旋合长度代号和旋向代号，说明所标注的螺纹为中等旋合长度、右旋解：普通螺纹极限尺寸的计算§6-5一、普通螺纹公差与极限偏差之间的关系（1）普通内螺纹中径公差与极限偏差之间的关系为1．普通内螺纹公差与极限偏差之间的关系（2）普通内螺纹顶径（小径）公差与极限偏差的关系为TD1＝ES－EITd2＝es－ei（1）普通外螺纹中径公差与极限偏差之间的关系为2．普通外螺纹公差与极限偏差之间的关系（2）普通外螺纹顶径（大径）公差与极限偏差之间的关系为Td＝es－eiTd2＝es－ei二、普通内螺纹中径和顶径极限尺寸的计算公式普通内螺纹中径的下极限尺寸为1．普通内螺纹中径极限尺寸的计算公式D2LLS＝D2＋EI普通内螺纹中径的上极限尺寸为D2ULS＝D2LLS＋TD2普通内螺纹的公差带在基本牙型的上侧，其下极限偏差（基本偏差）EI为正值或零普通内螺纹顶径（小径）的上极限尺寸为2．普通内螺纹顶径极限尺寸的计算公式普通内螺纹的顶径（小径）下极限尺寸为D1LLS＝D1＋EID1ULS＝D1LLS＋TD1三、普通外螺纹中径和顶径极限尺寸的计算公式普通外螺纹中径的上极限尺寸为1．普通外螺纹中径极限尺寸的计算公式普通外螺纹中径的下极限尺寸为d2ULS＝d2＋esd2LLS＝d2ULS－Td2普通外螺纹的公差带在基本牙型的下侧，其上极限偏差（基本偏差）es

为负值或零普通外螺纹顶径（大径）的上极限尺寸为2．普通外螺纹顶径极限尺寸的计算公式普通外螺纹顶径（大径）的下极限尺寸为dULS＝d＋esdLLS＝dULS－Td例6-3

识读螺纹标记“M36×1.5-5G”，查询其中径、小径、基本偏差、中径公差和顶径公差，计算另一个极限偏差、中径和顶径的极限尺寸（1）识读螺纹标记“M36×1.5-5G”螺纹的中径D2=35.026mm，小径

D1=34.376mm解：由螺纹标记可知，该螺纹为单线右旋细牙普通内螺纹，其公称直径（大径）D=36mm，螺距

P=1.5mm，中径和顶径的公差带代号为5G（2）查询“M36×1.5-5G”的螺纹中径和螺纹小径螺纹中径和顶径（小径）的基本偏差（下极限偏差）EI=+0.032mm螺纹的中径公差为

TD2=0.160mm螺纹的顶径（小径）公差为

TD1=0.236mm（4）计算螺纹“M36×1.5-5G”的中径和顶径的上极限偏差（3）查询“M36×1.5-5G”的基本偏差、中径公差和顶径公差螺纹中径的上极限偏差为螺纹顶径（小径）的上极限偏差为ES=EI+TD2=+0.032mm+0.160mm=+0.192mmES=EI+TD1=+0.032mm+0.236mm=+0.268mm（5）计算螺纹“M36×1.5-5G”中径的极限尺寸螺纹中径的下极限尺寸为螺纹中径的上极限尺寸为D2LLS=D2+EI=35.026mm+（+0.032mm）=35.058mmD2ULS=D2LLS+TD2=35.058mm+0.160mm=35.218mm（6）计算螺纹“M36×1.5-5G”顶径的极限尺寸螺纹顶径（小径）的上极限尺寸为螺纹顶径（小径）的下极限尺寸为D1LLS=D1+EI=34.376mm+（+0.032mm）=34.408mmD1ULS=D1LLS+TD1=34.408mm+0.236mm=34.644mm例6-2

识读螺纹标记“M16-5g6g”，查询其螺距、中径、小径、基本偏差、中径公差和顶径公差，计算另一个极限偏差、中径和顶径的极限尺寸解：该螺纹为单线右旋粗牙普通外螺纹，公称直径（大径）d=16mm，中径公差带代号为5g，顶径公差带代号为

6g螺距

P=2mm，中径

d2=14.701mm，小径为d1=13.835mm（1）识读螺纹标记“M16-5g6g”（2）查询“M16-5g6g”的螺距、螺纹中径和螺纹小径螺纹中径和顶径（大径）的基本偏差（上极限偏差）es=-0.038mm螺纹的中径公差

Td2=0.125mm螺纹的顶径公差

Td=0.280mm螺纹中径的下极限偏差为（3）查询M16-5g6g的基本偏差、中径公差和顶径公差（4）计算螺纹“M16-5g6g”的中径和顶径的下极限偏差螺纹顶径（大径）的下极限偏差为

ei=es-Td2=（-0.038mm）-0.125mm=-0.163mmei=es-Td=（-0.038mm）-0.280mm=-0.318mm螺纹中径的上极限尺寸为（5）计算螺纹“M16-5g6g”中径的极限尺寸螺纹中径的下极限尺寸为d2ULS=d2+es=14.701mm+（-0.038mm）=14.663mmd2LLS=d2ULS-Td2=14.663mm-0.125mm=14.538mm螺纹顶径（大径）的下极限尺寸为（6）计算螺纹“M16-5g6g”顶径的极限尺寸螺纹顶径（大径）的上极限尺寸为dULS=d+es=16mm+（-0.038mm）=15.962mmdLLS=dULS-Td=15.962mm-0.280mm=15.682mm普通螺纹的检测§6-6一、用量规综合检测螺纹用量规对螺纹进行综合检测只能判定螺纹是否合格，不能测出螺纹参数的具体数值，其检测效率较高，适用于批量生产的中等精度螺纹螺纹量规有螺纹环规和螺纹塞规，分别用于检测内、外螺纹1．用螺纹环规和光滑极限卡规检测外螺纹（1）螺纹环规螺纹环规是用于综合检测外螺纹的量规，包括通端螺纹环规（T）和止端螺纹环规（Z）两种（2）用通端螺纹环规检测外螺纹用通端螺纹环规检测外螺纹时，通端螺纹环规应与合格的工件外螺纹旋合通过，否则为不合格（3）用止端螺纹环规检测外螺纹用止端螺纹环规检测工件外螺纹时，止端螺纹环规可与合格工件外螺纹的端部部分旋合，但旋合长度应不超过两个螺距，否则为不合格（4）用光滑极限卡规检测外螺纹大径螺纹环规无法准确检测外螺纹大径，需要用外径量具对外螺纹的大径进行检测用光滑极限卡规检测工件外螺纹的大径时，通端应能通过被检外螺纹，止端应不能通过被检外螺纹，否则大径的尺寸不合格2．用螺纹塞规和光滑极限塞规检测内螺纹（1）螺纹塞规螺纹塞规是用于综合检测内螺纹的量规双头螺纹塞规，包括通端测头（T）和止端测头（Z）（2）用通端测头检测内螺纹用通端测头检测工件内螺纹时，通端测头应与合格的工件内螺纹旋合通过，否则为不合格（3）用止端测头检测内螺纹用止端测头检测工件内螺纹时，止端测头可与合格工件内螺纹的端部部分旋合，但旋合长度应不超过两个螺距，否则为不合格（4）用光滑极限塞规检测内螺纹小径螺纹塞规无法准确检测内螺纹的小径，需要用内径量具对内螺纹的小径进行检测通规检测止规检测用光滑极限塞规检测工件内螺纹的小径，通规应能通过被检内螺纹，止规应不能通过被检内螺纹，否则小径的尺寸不合格二、用螺纹千分尺测量外螺纹中径螺纹千分尺是一种用于测量外螺纹中径的量具1．螺纹千分尺的结构砧座可以在尺架的孔中轴向移动，调零装置可以调整砧座的轴向位置螺纹千分尺一端的测头为V形测头，测量时与螺纹的凸起部分相吻合。另一端的测头为锥形测头，测量时与螺纹的沟槽部分相吻合两个锁紧装置分别用于锁紧砧座和测微螺杆螺纹千分尺的测头一般有六对，其测量的螺距范围分别为

0.4～0.5mm、0.6～0.8mm、1.0～1.25mm、1.5～2.0mm、2.5～3.5mm、4.0～6.0mmV形测头锥形测头螺纹千分尺的分度值一般为0.01mm，量程一般为25mm，常用的测量范围有0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm等2．螺纹千分尺的分度值和测量范围每次更换测头时和测量前都要校对螺纹千分尺的零位校对测量范围为0～25mm的螺纹千分尺零位时，可以直接使两测头的测量面接触即可3．螺纹千分尺校零校对测量范围为25～50mm及以上的螺纹千分尺时，则需要在两测头之间放置校对量杆校对0～25mm螺纹千分尺的步骤（1）松开测微螺杆和调零装置的锁紧装置（2）旋转微分筒，使主标尺指示线（微分筒的端面）与固定套管的零刻线对齐，且微分筒的零刻线与固定套管的副标尺指示线对齐。然后转动锁紧装置，锁紧测微螺杆（3）按压左侧的调零装置，使V形测头与锥形测头接触。然后转动锁紧装置，锁紧调零装置（4）松开测微螺杆的锁紧装置，旋转微分筒使锥形测头与V形测头分开（5）旋转微分筒，使锥形测头与V形测头贴合，观察零位是否对齐（6）反复操作2～3次，若零位皆对齐，说明螺纹千分尺可以使用。否则，需要重新校正零位（1）选取量具和测头4．使用螺纹千分尺测量螺纹中径根据被测螺纹的中径选取合适量程的螺纹千分尺，再根据螺纹的螺距，选取一对与之匹配的测头（2）清洁与校正零位将螺纹千分尺和被测工件的螺纹清理干净，然后校正螺纹千分尺的零位（3）放置被测螺纹将被测螺纹放入螺纹千分尺的两测头之间，找正中径部位，使螺纹的轴线与测头的轴线垂直，并确保测头与螺纹牙的侧面良好接触（5）测量后的维护保养（4）测量1）转动测力装置，当听到“嘎嘎”的声音时，则测量头与螺纹良好接触，读取螺纹千分尺的示值2）分别在同一截面附近相互垂直的两个方向上进行测量，取这平均值作为被测螺纹中径的测量结果测量结束后，将螺纹千分尺擦拭干净，妥善保管三、检测实训——检测螺杆上的外螺纹1．被测工件和检测项目计算螺纹中径和顶径的极限尺寸，检测螺纹的牙型、中径和顶径的尺寸检测小螺杆的检测器具主要有螺纹样板、测量范围为25～50mm的螺纹千分尺和外径千分尺2．检测器具螺纹样板是具有确定牙型和螺距的薄片，用作检测螺纹的牙型和螺距3．计算普通外螺纹“M30-5g6g”中径和顶径的极限尺寸该螺纹为单线右旋粗牙普通外螺纹，中径的公差带代号为5g，顶径的公差带代号为6g，螺距为3.5mm外螺纹的上极限偏差（基本偏差）es=-0.053mm中径公差

Td2=0.170mm顶径公差

Td=0.425mm（1）识读螺纹“M30-5g6g”的标记，查询其螺距（2）查询“M30-5g6g”的基本偏差和公差中径的下极限尺寸为（3）计算“M30-5g6g”中径的极限尺寸“M30-5g6g”的中径

d2＝27.727mm中径的上极限尺