公差 第九章 圆柱螺纹公差与检测.ppt

1、第9章圆柱螺纹公差和检查1概说螺纹的种类和螺纹结合的使用要求螺纹根据用途可以分为以下3种。 1紧固螺钉通常采用三角齿型的普通螺钉。 双传动螺钉通常采用圆柱螺纹结合。 3密螺纹通常采用三角齿型的圆锥螺纹。 二、圆柱螺纹的齿型、基本齿型和主要几何参数如图9-1所示。 GB192-81普通螺钉基本齿型中规定的普通螺钉基本齿型如图9-2所示，其原始三角形为等边三角形。 GB5796.1-86梯形螺纹牙型中规定的梯形螺纹基本牙型如图9-3所示，原始三角形是顶角为30的等腰三角形。 圆柱螺纹的几何参数在过螺纹轴的截面上沿径向、和轴向计数。 主要参数为： 1大径d、D 2小径d1、d1中径D 2、D2 4节

2、距P 5单一中径d2s、d2s (槽宽=P/2 )单一中径可用三针法测定，可表示螺纹的实际中径。 6齿型角和齿型半角如图9-5a所示。 7齿侧角1、2、8螺纹高度普通螺纹高度的基本值=5H/8，参照图9-2。 9螺钉紧固长度一般螺钉基本尺寸系列请参照附表9-1。 2普通螺纹的几何参数的偏差对互换性的影响为了实现普通螺纹的互换性，必须保证其使用要求，即其螺合性和连接强度。 螺合性：意味着相互结合的内外螺纹可以自由旋入，得到指定的配合性。 连接强度：相互结合的内外螺纹的齿侧能够均匀接触，具有充分的负荷能力。 在螺纹加工过程中，其几何参数存在误差，影响其互换性，分析如下：一、螺纹直径偏差的影响内螺纹

3、直径实际偏差为正值，外螺纹直径实际偏差为负值。 螺纹直径的实际尺寸不能过大或过小。 内螺纹的实际中径不能太大。 阳螺纹的实际中径不能太小。否则，减弱连接强度。 如果内螺纹的实际直径在其基本尺寸以上，外螺纹的实际直径在其基本尺寸以下的话，可以确保螺合性。 螺纹的三个直径参数中，以中径的实际尺寸的影响为主，直接决定螺纹连接的配合特性。二、音调误差的影响音调误差分为音调偏差和音调累积误差。 音调累积误差对互换性的影响大于音调偏差。 参照图9-6，假定内螺纹有理想齿型，与其相匹配的外螺纹只有螺距误差，并且在p外p内，在n个螺纹齿的螺纹长度内，P=| n P外- n P |。 俯仰误差的中径当量fP和f

4、P。 如果从图9-6的ABC到fP (或FP)=1.732P (9-1)，p过大，则螺钉连接强度降低。 三、齿侧角偏差的影响齿侧角偏差包括齿侧的形状误差和相对于齿侧的螺纹轴线的位置误差。 请参见图9-7。 齿侧角偏差的中径当量f和f。 f (或F)=0.073P(K1|1| K2|2| ) (9-2)相对于外螺纹，1 (或2 )为正值时，中径和小径之间的齿侧产生干扰，对应的K1(或1 (或2 )为负值时，中径和大径之间的齿侧产生干扰对于内螺纹，当1 (或2 )为正值时，在中径和大径之间的齿侧产生干涉，对应的K1(或K2)取3而1 (或2 )为负值时，在中径和小径之间的齿侧产生干涉，对应的K1(

5、或K2)取2。 如果螺纹牙有齿侧角偏差，则螺纹连接强度降低。 四、保证作用中径、中径公差及螺纹互换性的条件1作用中径实际螺纹是否满足螺合性的要求，取决于中径实际尺寸、螺距累积误差和齿侧角偏差的综合结果。 外螺纹的作用中径d2m=d2s (fp f) (9-3)内螺纹的作用中径D2m=D2s-(Fp F) (9-4) 2螺纹中径合格性判定条件作用中径是用于判定螺纹的螺合可否的中径，如果外螺纹的单一中径过小或者内螺纹的单一中径过大因此，中径的合格与否直接影响螺纹结合的互换性。 要判断中径的合格性，请如图9-9所示遵循泰勒原则。 螺纹中径的合格条件有：相对于外螺纹d2md2max且d2sd2min，

6、内螺纹D2mD2min且D2sD2max 3中径公差中径公差有控制公启径本身的尺寸偏差、控制螺距误差和控制齿侧角偏差三个作用。 如果螺纹的单一中径偏离最大实齿型的中径，则允许螺距误差和齿侧角偏差会适当变大。 由、3普通螺纹的公差和配合一、螺纹公差带及螺纹长度、螺纹公差带、基本偏差(决定公差带的位置)、基本偏差(决定公差带的大小)、螺纹螺纹长度(s，n，)相对于基本齿型的位置和大小两个要素组成。 即由基本偏差和公差两个要素构成。 在与螺纹轴垂直的方向上，修正其大、中、小径的极限偏差和公差值。 1螺纹公差带的位置和基本偏差螺纹公差带相对于基本齿型的位置由基本偏差决定。 GB197-81规定了内螺纹

7、的中径和小径的下偏差EI和外螺纹的中径和大径的上偏差es为基本偏差。 内螺纹有符号g和h两种基本偏差外螺纹有e、f、g、h四种基本偏差内外螺纹公差带的位置分别如图9-10和图9-11所示。 公差值请参照附表9-2。 2螺纹公差带的大小和公差等级、螺纹公差带的大小由公差值决定。 GB197-81规定：螺纹直径公差等级内螺纹中径d2、5、6、7、8内螺纹中径d1、5、6、7、8内螺纹中径d2、4、5、6、7、8、9内螺纹大径内外螺纹的中径公差值Td2、Td2及顶径TD1、TD分别在附表9-2及GB197-81规定了内螺纹大径的最小极限尺寸和外螺纹小径的最大极限尺寸，以免内外螺纹的齿顶和齿根干涉，请

8、参照图9-10和图9-11。 螺纹公差等级编号和基本偏差编号的组合构成螺纹公差带编号。 3螺合长度一般采用n组螺合长度进行设定。 二、螺纹的选择公差带和精度等级为了减少螺纹工具和量规的品种、规格，普通螺纹公差带一般按照表9-1进行选择。 螺纹精度等级与螺纹直径公差等级和旋转长度有关。 为了确保足够的接触高度，完成的螺钉最好构成H/g、H/h或G/h的配合。 公称直径1.4mm的螺丝子请采用5H/6h以上的精密配合。 对于需要涂布保护层的螺钉，如果没有特别规定，涂布前请选择上述公差带进行制造，涂布后的螺钉实际轮廓上的任何点都不要超过h、h决定的最大实体齿型。 三、螺纹标记普通螺纹的完全标记由螺纹

9、编号(尺寸规格和左右旋转)、螺纹公差带编号和螺纹接合长度编号组成。 M105g 6g顶径公差带符号中径公差带符号M1016H中径和顶径公差带符号(两者相同)内，外螺纹组合： M2026H/6h M202需要左6H7H/6g7g时，螺纹公差带符号后面螺纹连接长度符号s或l、l、 能够记述的数值(单位mm ) :例如，M2025g6gS M2027HL M2027g6g40四，螺纹的表面粗糙度要求螺纹牙侧表面粗糙度主要由中径公差等级决定，表9-2.工件螺纹中径公差等级4，56，56 内螺纹： D2S=11.441mm，P=| 0.03|mm，1=-110，2=130。 外螺纹： d2S=11.26

10、5mm毫米、P=|-0.04|mm毫米、1=40、2=-1。 试着修正内外螺纹的作用中径，判断中径合格性。解：(1)确定中径极限尺寸在附表9-1中D2=d2=11.350mm，在附表9-3和附表9-2中TD2=160m，Td2=118m。 EI=0，es=-26m米。 因此，D2min=D2 0=11.350mm，而d2max=d2mintd2=11.350.16=11.510 mm。 d2max=d2es=11.350-0.026=11.324mm毫米，d2min=d2max-TD2=11.324.118=11.206毫米。 (2)修正内螺纹的作用中径根据式(9-1) FP=1. 732 p

11、=1. 7320.03=0. 052 mm根据式(9-2) f=0. 073 p (k1|得到的=0.030mm根据式(9-4)得到的作用中径d2m=d2s-(FPF )=0 修正外螺纹的作用中径从公式(9-1)得到fP=1.732P=1.7320.04=0.069mm从公式(9-2)得到f=0.073p(k1|从公式(9-4)得到的作用中径d2m=d2s (FPF )=11.266 因而判断为中径合格性内螺纹d2m=11的D2m=11.359 d2m=11.353mm，因此内外螺纹能够自由螺合，但不能保证嵌合性。 4普通螺纹的检验普通螺纹是多参数要素，有综合检验和单、项测定两种检验方法。 综

12、合检验二、个别测量五机床梯形螺杆和螺母的精度和公差机床采用梯形螺杆和螺母作传动用和定位用。 丝杠和螺母的中径的基本尺寸相同，螺母的大径和小径的基本尺寸分别比丝杠的大径和小径的基本尺寸大。 基本齿型参照图9-3，基本尺寸参照附表9-4。 螺钉和螺母的精度等级、机床螺钉和螺母分别分为7个精度等级，分别用3、4、5、6、7、8、9表示。 其中三级精度最高，九级精度最低。 二、螺纹公差1螺纹轴向公差螺纹轴向误差是指实际螺纹相对于理论螺纹在轴向上偏移的最大代数差(图9-16 )，在螺纹的任意2 rad内、任意25mm、100mm、300mm螺纹长度内及螺纹有效长度内进行评价，在螺纹中径线上这些分别由世代

13、编号l2、l25、l100、l300及lu表示。 螺旋轴、方向误差可以直接反映螺杆的位移精度。 所谓螺旋轴方向公差，是指螺旋轴方向的实测值相对于理论值所允许的变动量，适用于36级精度螺杆。 包括任意2 rad内的螺旋轴方向公差、任意25mm、100mm、300mm螺纹长度内的螺旋轴方向公差以及螺纹有效长度内的螺旋轴方向公差。 这些数值见附表9-5。 对于2螺距公差和螺距累积公差79级螺杆，用螺距偏差和螺距累积误差(图917 )反映螺杆的位移精度。 这两个误差在螺纹中径线上测量，分别由螺距公差和螺距累积公差控制。 俯仰偏差是各俯仰的实际值与基本值之差中的最大绝对值，用符号p表示。 螺距累积误差是

14、指，在规定长度内，螺纹任意两侧面间的实轴方向距离与其基本值之差的最大绝对值，在螺纹任意的60mm、300mm螺纹长度内以及螺纹有效长度内进行测量，分别用符号Pl和Plu表示。 螺距公差和螺距累积公差的数值见附表96。 3中径尺寸的一致性公差数值见附表97。 4相对于大径表面螺纹轴线的径向圆振动公差、数值请参照附表98。 5齿侧角极限偏差齿侧角极限偏差用于38段螺杆，数值请参照附表99。 各级精度的螺杆的不同出现在反映螺杆的位移精度的上述5个项目中。 6大径、中径、小径的极限偏差各级精度螺杆均取相同的数值，数值见附表910。 大径和小径的上偏差都为零，下偏差都为负值。 中径的上偏差、下偏差均为负

15、值。 6级以上配置螺母的螺杆中径公差也在附表910中有规定，公差带的位置相对于基本尺寸为零线的两侧对称分布。 三、螺母公差螺母螺钉的大径和小径的极限偏差与精度等级无关，只有一种，数值见附表911。非配置螺母螺钉的中径极限偏差分为6、7、8、9四个精度等级。 数值见附表912。 配置螺母的中径的极限尺寸以丝杠中径的实际尺寸为基准，规定为、JB288692中规定的螺母和丝杠配置的中径径向间隙，该径向间隙的数值参照附表913。 四、螺杆和螺母螺纹的表面粗糙度要求Ra值的上限值如附表9-14所示。 五、导螺杆和螺母螺纹的标记示例： T3666、T306LH6、5滚珠螺纹对的精度和检查滚珠螺纹对如图918所示。 轨道的节圆柱面上的法线截面如图919所示。 一般的轨道截面有单圆弧状和双圆弧状两种。 根据用途分为p型和t型。