1、 普通螺纹联接的公差与检测普通螺纹联接的公差与检测一螺纹的种类和使用要求一螺纹的种类和使用要求在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占有很重要的地位。根据其用途可分为三类:普通螺纹、传动螺纹和普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹。紧密螺纹。普通螺纹普通螺纹n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可旋合性(便于装配和拆换)和联接的可靠性联接的可靠性。传动螺纹传动螺纹n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传递动力的可靠性或传递位移的准确性靠性或传递位移的准确性。紧密螺纹紧密螺纹n这类螺纹用于密封联接。螺纹的使用要求是结合紧密，不漏
2、水、不漏气和不漏油。二普通螺纹的主要几何参数二普通螺纹的主要几何参数n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。普通螺纹基本牙型1大径大径(D，d)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。n内螺纹的大径D又称底径底径,外螺纹的大径d又称顶径顶径。普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸。小径小径(D1，d1)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
3、结合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等,即D=d1。n内螺纹的小径D1又称顶径顶径,外螺纹的小径d1又称底底径径。中径中径(D，d)是指一个假想圆柱的直径，该圆柱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，,相结合相结合的内、外螺纹中径的基本尺寸相等的内、外螺纹中径的基本尺寸相等，即即D=d。4单一中径单一中径(D2s，d2s)n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。用以表示螺纹中用以表示螺纹中径的实际尺寸。径的实际尺寸。5螺距螺距(P)是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。单线螺纹：
4、单线螺纹：P=L螺距螺距 =导程导程 多线螺纹：多线螺纹：P=L/n螺距螺距导程导程牙型半角（牙型半角（/2）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。螺纹旋合长度螺纹旋合长度n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轴向长度。8接触高度接触高度内螺纹外螺纹接触高度图 三螺纹几何参数偏差对互换性的影响三螺纹几何参数偏差对互换性的影响n螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合性旋合性和一定的联接强度联接强度。影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:大大径、小径、中径、螺距和牙型半角径、小径、中径、螺距和牙型半角。这几个参数在加工过程中不通可避免地会产生
5、一定的加工误差,不仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接的可靠性,从而影响螺纹的互换性。三螺纹几何参数偏差对互换性的影响三螺纹几何参数偏差对互换性的影响n内、外螺纹加工后,外螺纹的大径和小径要分别小于内螺纹的大径和小径，才能保证旋合性。而实际上由于螺纹的加工工艺,使得实际螺纹的底径呈现如下图所示的状态,因此螺纹大径和小径偏差对其使用要求的影响相对较小。内螺纹外螺纹接触高度图 n由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作，如果内、外螺纹的牙侧接触不均匀，就会造成负荷分布不均，势必降低螺纹的配合均匀性和联接强度。因此对螺纹对螺纹互换性影响较大的参数是中径、螺距和互换性影响较大的参数是中径
6、、螺距和牙型半角。牙型半角。1中径偏差的影响中径偏差的影响n中径偏差是指中径的实际尺寸中径偏差是指中径的实际尺寸(以单一中径以单一中径体现体现)与基本尺寸之代数差与基本尺寸之代数差。2螺距偏差的影响（螺距偏差的影响（1）n螺距偏差可分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。n单个螺距偏差：单个螺距偏差：是指单个螺距的实际值与其基本值之代数差，它与旋合长度无关。n螺距累积偏差：螺距累积偏差：是指在规定的螺纹长度内，任意两同名牙侧与中径线交点间的实际轴向距离与其基本值的最大差值，它与旋合长度有关。螺距累积偏差对互换性的影响更为明显。L理论=nPL实际=nP1PFp/2为使具有P的外螺纹旋入理想的内螺纹,
7、就必须使外螺必须使外螺纹的中径减小一个数值纹的中径减小一个数值fp(m)内螺纹外螺纹PfP732.13牙型半角偏差的影响（牙型半角偏差的影响（1）n牙型半角偏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。牙型半角偏差对旋合性的影响如图所示。牙型半角偏差对旋合性影响示例牙型半角偏差对旋合性影响示例 3牙型半角偏差的影响（牙型半角偏差的影响（2）n外螺纹：外螺纹：外螺纹存在牙型半角偏差时，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。n内螺纹：内螺纹：内螺纹存在牙型半角偏差时，必须将内螺纹中径增大一个
8、数值f/2，该值称为牙型半角偏差的中径当量。牙型半角偏差的计算公式如教材P161示。4普通螺纹实现互换性的条件普通螺纹实现互换性的条件中径公差n对于普通螺纹，影响其互换性的主要参数是中径、螺距和牙型半角中径、螺距和牙型半角。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成中径当量，并与中径尺寸偏差形成作用中作用中径径。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，而仅规定一项仅规定一项中径公差中径公差，用以控制中径本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半角偏差的综合影响。作用中径 n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。n作用中径的度量：作用中径的度量：在规
9、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：n外螺纹：n内螺纹：2/22ffddpsm2/22ffDDpsm螺纹中径合格性判断原则 n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:n实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙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最小实体牙型的中径。用表达式即为：n外螺纹：n内螺纹：max222dddMMSmmin222d
10、ddLMSsmin222DDDMMSmmax222DDDLMSsd2minTd2d2maxd2md2sfpF/2TD2D2sD2mfpF/2D2，d2D2maxD2min内螺纹外螺纹螺纹中径合格性判断示例四、普通螺纹的精度设计四、普通螺纹的精度设计1、螺纹公差带、螺纹公差带 n公差带的大小和公差等级：公差带的大小和公差等级：。n公差带的位置和基本偏差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。对内螺纹规定对内螺纹规定代号为代号为H和和G的两种基本偏差的两种基本偏差；对外螺纹规定对外螺纹规
11、定代号为代号为e、f、g、h四种基本偏差四种基本偏差。基本偏差值见教材P164。n公差带的表示方法：公差带的表示方法：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。螺纹中径和顶径的基本偏差内螺纹公差带位置内螺纹公差带位置外螺纹公差带的位置外螺纹公差带的位置2、螺纹公差等级与旋合长度、螺纹公差等级与旋合长度(1)n螺纹结合的精度不仅与螺纹公差带大小有关，还与螺纹的旋合长度有关。旋合长度愈长，螺距的累积误差愈大，较难旋合，且加工长螺纹比短螺纹难以保证精度。因此对不同的旋合长度规定不同因此对不同的旋合长度规定不同大小的公差带
12、，旋合长度是螺纹精度设大小的公差带，旋合长度是螺纹精度设计中必须考虑的因素。计中必须考虑的因素。2、螺纹公差等级与旋合长度、螺纹公差等级与旋合长度(2)n国标中规定了不同直径和螺距所对应的旋合长度，分为短（S）、中（N）、长（L）三种旋合长度。n旋合长度的确定：旋合长度的确定：一般多用N组。根据公称直径和螺距选择。3、螺纹精度设计、螺纹精度设计(1)n国标按螺纹公差等级和旋合长度规定了三种类型的公差带，分别是精密级、中等级和粗糙级，代表着不同的加工难度。n结合精度的确定结合精度的确定n精密级用于精密联结螺纹。n中等级用于一般用途联结。n粗糙级用于要求不高及制造困难的螺纹。3、螺纹精度设计、螺纹
13、精度设计(2)n配合的选用配合的选用3、螺纹精度设计、螺纹精度设计(3)n配合的选用配合的选用3、螺纹精度设计、螺纹精度设计(4)n表面粗糙度：表面粗糙度：国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值。工件工件螺纹中径公差等级螺纹中径公差等级4 4，5 56 6，7 78 8，9 9Ra Ra 允许值允许值螺栓、螺钉、螺螺栓、螺钉、螺母母1.61.63.23.23.23.26.36.3轴及套筒上螺纹轴及套筒上螺纹0.80.81.61.61.61.63.23.24、普通螺纹的标记、普通螺纹的标记n完整的螺纹标记由螺纹代号（含螺纹公称直径、螺距、）、螺纹公差等级代号（按中径、顶径顺序）和螺纹旋合长度组成，中间用“”隔开。n举例：外螺纹：M205g6gS 内螺纹：M201.5左6H 内外螺纹配合时：M2026H/5g6gSM 40 7(14/2)LH-5g 6g-s 螺距螺距P=7um,导程导程=14线数线数=2左旋左旋中径公差带代号中径公差带代号短旋合长度短旋合长度普通螺纹普通螺纹大径大径d40mm外螺纹外螺纹
